JP6237394B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関（以下、エンジンという）の排気通路に設けられ、排気中の窒素酸化物を吸蔵して還元する触媒と、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタとを備えた排気浄化装置に関する。   The present invention provides an exhaust gas that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) and includes a catalyst that stores and reduces nitrogen oxides in the exhaust gas, and a filter that collects particulate matter in the exhaust gas. The present invention relates to a purification device.

エンジンから排出される排気には、一酸化窒素（NO），二酸化窒素（NO2）を含む窒素酸化物（以下、NOxという）が含有されており、エンジンの排気通路にはこのようなNOxを浄化するための排気浄化触媒として、ＮＯｘトラップ触媒（吸蔵還元触媒）が介装されている。ＮＯｘトラップ触媒は、酸素濃度が比較的高いリーン雰囲気下で排気中のNOxを硝酸塩として吸蔵するとともに、酸素濃度が比較的低いリッチ雰囲気下で吸蔵したNOxを窒素（N2）に還元するものである。 The exhaust discharged from the engine contains nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) containing nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ), and such NOx is contained in the exhaust passage of the engine. A NOx trap catalyst (occlusion reduction catalyst) is interposed as an exhaust purification catalyst for purification. The NOx trap catalyst stores NOx in exhaust as nitrate in a lean atmosphere with a relatively high oxygen concentration, and reduces NOx stored in a rich atmosphere with a relatively low oxygen concentration to nitrogen (N 2 ). is there.

ＮＯｘトラップ触媒を備えた排気浄化装置は、ＮＯｘトラップ触媒に吸蔵されたNOxの量が多くなると、NOxを還元するための還元剤を添加して排気をリッチ雰囲気とし、ＮＯｘトラップ触媒からNOxを放出させてN2に還元するＮＯｘパージを実施する。また、エンジンの排気通路には、ＮＯｘトラップ触媒のほかに、排気中の成分に対する酸化能を持った酸化触媒や、排気中の粒子状物質（PM）を捕集するためのフィルタが介装されることもある。 When the amount of NOx occluded in the NOx trap catalyst increases, the exhaust purification device equipped with the NOx trap catalyst adds a reducing agent to reduce NOx to make the exhaust atmosphere rich, and releases NOx from the NOx trap catalyst. And a NOx purge to reduce to N 2 is performed. In addition to the NOx trap catalyst, the engine exhaust passage is equipped with an oxidation catalyst capable of oxidizing the components in the exhaust and a filter for collecting particulate matter (PM) in the exhaust. Sometimes.

例えば特許文献１には、排気上流側からＮＯｘトラップ触媒，フィルタ，ＮＯｘトラップ触媒の順に配置された排気浄化装置が開示されている。この排気浄化装置では、フィルタのＰＭ堆積量が下限値を越えており、上流側ＮＯｘトラップ触媒のＮＯｘトラップ量が所定量以上の場合に、ＨＣ濃度を適切に増加させるＨＣ変動運転を開始している。これにより、上流側ＮＯｘトラップ触媒にトラップされているNOxがNO2となって触媒から脱離し、フィルタへと供給されて、フィルタに堆積しているPMを効率よく燃焼させて除去している。また、ＨＣ変動運転に先行して、下流側ＮＯｘトラップ触媒のＮＯｘトラップ量が所定の飽和量を越えている場合は、下流側ＮＯｘトラップ触媒のＮＯｘトラップ量を低減させるためのリッチ運転が開始されている。 For example, Patent Document 1 discloses an exhaust purification device in which an NOx trap catalyst, a filter, and a NOx trap catalyst are arranged in this order from the exhaust upstream side. In this exhaust purification device, when the PM accumulation amount of the filter exceeds the lower limit value and the NOx trap amount of the upstream NOx trap catalyst is equal to or greater than a predetermined amount, the HC fluctuation operation for appropriately increasing the HC concentration is started. Yes. Thereby, NOx trapped in the upstream NOx trap catalyst becomes NO 2 and desorbs from the catalyst, and is supplied to the filter to efficiently burn and remove PM deposited on the filter. Further, prior to the HC fluctuation operation, when the NOx trap amount of the downstream NOx trap catalyst exceeds a predetermined saturation amount, a rich operation for reducing the NOx trap amount of the downstream NOx trap catalyst is started. ing.

特許第３８１２３０２号公報（第３実施例）Japanese Patent No. 3812302 (Third Example)

ところで、ＮＯｘトラップ触媒に吸蔵されたNOxを還元するためには、還元剤を供給してＮＯｘトラップ触媒の周辺雰囲気をリッチ雰囲気（還元雰囲気）にする必要がある。そのため、ＮＯｘパージの頻度によっては燃費悪化が懸念される。特に、上記の特許文献１のように、排気通路にＮＯｘトラップ触媒が二つ配置された排気浄化装置の場合、それぞれのＮＯｘトラップ触媒に吸蔵されたNOxの量に応じて各ＮＯｘトラップ触媒に対してＮＯｘパージを行う必要があるため、ＮＯｘパージによる燃費悪化をもたらす可能性が高い。また、排気通路にフィルタを備えた排気浄化装置の場合、フィルタに堆積したPMを強制的に除去する再生制御（強制再生制御）が行われることがあり、この再生制御の実施中はシリンダから排出されるNOxの量が増大することが知られている。このような再生制御の実施中においてもNOxを適切に除去することが望まれる。   By the way, in order to reduce NOx occluded in the NOx trap catalyst, it is necessary to supply a reducing agent to make the atmosphere around the NOx trap catalyst rich (reducing atmosphere). Therefore, depending on the frequency of NOx purge, there is a concern about deterioration of fuel consumption. In particular, in the case of an exhaust purification device in which two NOx trap catalysts are arranged in the exhaust passage as in the above-mentioned Patent Document 1, each NOx trap catalyst is in accordance with the amount of NOx stored in each NOx trap catalyst. Therefore, there is a high possibility that the fuel consumption will be deteriorated by the NOx purge. In addition, in the case of an exhaust purification device equipped with a filter in the exhaust passage, regeneration control (forced regeneration control) that forcibly removes PM accumulated on the filter may be performed. During this regeneration control, exhaust is performed from the cylinder. It is known that the amount of NOx produced increases. It is desirable to appropriately remove NOx even during such regeneration control.

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、燃費悪化を抑制しながら排気中の窒素酸化物を適切に除去することができるようにした、内燃機関の排気浄化装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。   One of the purposes of this case was created in view of the above-mentioned problems, and it is possible to appropriately remove nitrogen oxides in exhaust gas while suppressing deterioration in fuel consumption. Is to provide a device. The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.

（１）ここで開示する内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の窒素酸化物を酸化雰囲気下で吸蔵して還元雰囲気下で還元する上流触媒と、前記上流触媒の排気流れ方向下流側の前記排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタの排気流れ方向下流側の前記排気通路に設けられ、排気中の窒素酸化物を酸化雰囲気下で吸蔵して還元雰囲気下で還元する下流触媒と、を備える。   (1) An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine disclosed herein is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine, and stores an upstream catalyst that stores nitrogen oxide in exhaust gas in an oxidizing atmosphere and reduces it in a reducing atmosphere; A filter provided in the exhaust passage downstream of the catalyst in the exhaust flow direction and collecting particulate matter in the exhaust, and a nitrogen oxide provided in the exhaust passage downstream of the filter in the exhaust flow direction and in the exhaust A downstream catalyst that occludes the catalyst in an oxidizing atmosphere and reduces the reducing catalyst in a reducing atmosphere.

また、前記排気浄化装置は、前記上流触媒に吸蔵した窒素酸化物の吸蔵状況に基づき還元剤を供給して前記上流触媒の窒素酸化物を還元する上流ＮＯｘパージ制御と、前記下流触媒に吸蔵した窒素酸化物の吸蔵状況に基づき前記還元剤を供給して前記下流触媒の窒素酸化物を還元する下流ＮＯｘパージ制御とを実施する制御手段を備える。前記フィルタから粒子状物質を除去する再生制御の実施要求がある場合、前記制御手段は、前記再生制御を実施する前に前記上流ＮＯｘパージ制御及び前記下流ＮＯｘパージ制御の少なくとも一方を実施するか否かを判断し、前記上流ＮＯｘパージ制御及び前記下流ＮＯｘパージ制御の少なくとも一方のＮＯｘパージ制御を実施すると判断した場合には、前記上流ＮＯｘパージ制御の開始後に前記下流ＮＯｘパージ制御を開始し、前記下流ＮＯｘパージ制御の開始後に前記再生制御を開始する。   Further, the exhaust purification apparatus supplies upstream NOx purge control for reducing nitrogen oxide of the upstream catalyst by supplying a reducing agent based on the storage state of nitrogen oxide stored in the upstream catalyst, and storing in the downstream catalyst. Control means for performing downstream NOx purge control for supplying the reducing agent and reducing the nitrogen oxide of the downstream catalyst based on the storage state of nitrogen oxides. When there is a request for performing regeneration control to remove particulate matter from the filter, the control means determines whether to perform at least one of the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control before performing the regeneration control. If it is determined that at least one of the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control is to be performed, the downstream NOx purge control is started after the upstream NOx purge control is started, The regeneration control is started after the downstream NOx purge control is started.

（２）前記制御手段は、前記再生制御の実施要求があると判断してから前記再生制御を開始するまでの待機時間が所定時間以上になった場合は、前記上流ＮＯｘパージ制御及び前記下流ＮＯｘパージ制御よりも先に前記再生制御を開始することが好ましい。   (2) The control means determines that the upstream NOx purge control and the downstream NOx when the standby time from when it is determined that the regeneration control is requested until the regeneration control is started exceeds a predetermined time. It is preferable to start the regeneration control before the purge control.

（３）前記制御手段は、前記再生制御の実施要求がない場合、前記上流触媒の窒素酸化物の吸蔵量が所定の第一閾値以上であるときに前記上流ＮＯｘパージ制御を実施し、前記下流触媒の窒素酸化物の吸蔵量が所定の第三閾値以上であるときに前記下流ＮＯｘパージ制御を実施することが好ましい。さらに、前記制御手段は、前記再生制御の実施要求がある場合、前記上流触媒の窒素酸化物の吸蔵量が前記第一閾値よりも小さい第二閾値以上であるときに前記上流ＮＯｘパージ制御を実施すると判断し、前記下流触媒の窒素酸化物の吸蔵量が前記第三閾値よりも小さい第四閾値以上であるときに前記下流ＮＯｘパージ制御を実施すると判断することが好ましい。   (3) When there is no request for performing the regeneration control, the control means performs the upstream NOx purge control when the nitrogen oxide storage amount of the upstream catalyst is equal to or greater than a predetermined first threshold, and the downstream The downstream NOx purge control is preferably performed when the storage amount of nitrogen oxides in the catalyst is equal to or greater than a predetermined third threshold value. Further, when there is a request for performing the regeneration control, the control means performs the upstream NOx purge control when the storage amount of nitrogen oxide of the upstream catalyst is equal to or greater than a second threshold value that is smaller than the first threshold value. Accordingly, it is preferable to determine that the downstream NOx purge control is to be performed when the storage amount of nitrogen oxides in the downstream catalyst is equal to or greater than a fourth threshold value that is smaller than the third threshold value.

開示の内燃機関の排気浄化装置によれば、フィルタの再生制御の実施要求がある場合に、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージの少なくとも一方を実施する場合には、上流ＮＯｘパージ制御が開始された後に下流ＮＯｘパージ制御が開始され、さらにその後に再生制御が開始される。これにより、フィルタの再生制御中に増大しうるNOxを上流触媒及び下流触媒で吸蔵することができ、NOxの排出量を低減することができる。さらに、上流ＮＯｘパージ制御で消費されなかった還元剤を下流ＮＯｘパージ制御で使うことができ、燃費悪化を抑制することができる。また、下流触媒の温度を上流ＮＯｘパージ制御により上昇させることで下流触媒の温度を確保し易くなるため、下流触媒におけるＮＯｘ還元性能を向上させることができる。したがって、燃費悪化を抑制しながら、排気中のNOxを適切に除去することができる。   According to the disclosed exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, when there is a request for performing filter regeneration control, when performing at least one of upstream NOx purge control and downstream NOx purge, upstream NOx purge control is started. Later, downstream NOx purge control is started, and then regeneration control is started. Thereby, NOx that can increase during the regeneration control of the filter can be occluded by the upstream catalyst and the downstream catalyst, and the amount of NOx emission can be reduced. Furthermore, the reducing agent that has not been consumed in the upstream NOx purge control can be used in the downstream NOx purge control, and fuel consumption deterioration can be suppressed. Moreover, since it becomes easy to ensure the temperature of a downstream catalyst by raising the temperature of a downstream catalyst by upstream NOx purge control, the NOx reduction | restoration performance in a downstream catalyst can be improved. Therefore, NOx in the exhaust can be appropriately removed while suppressing deterioration in fuel consumption.

各実施形態に係る排気浄化装置が適用された内燃機関の模式的な全体構成図である。1 is a schematic overall configuration diagram of an internal combustion engine to which an exhaust emission control device according to each embodiment is applied. 図１の排気浄化装置の負荷とＮＯｘ浄化性能との関係を示したグラフである。2 is a graph showing the relationship between the load of the exhaust purification device of FIG. 1 and NOx purification performance. 図１の排気浄化装置の上流ＮＯｘトラップ触媒のＮＯｘ吸蔵量及び下流ＮＯｘトラップ触媒のＮＯｘ吸蔵量の変化を模式的に示したグラフである。2 is a graph schematically showing changes in the NOx occlusion amount of an upstream NOx trap catalyst and the NOx occlusion amount of a downstream NOx trap catalyst of the exhaust purification device of FIG. 1. 第一実施形態に係るＮＯｘパージ制御の実施要求の有無を判定するためのフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart for determining the presence or absence of the implementation request | requirement of NOx purge control which concerns on 1st embodiment. 図１の排気浄化装置で実施される制御手順を例示するメインフローチャートである。3 is a main flowchart illustrating a control procedure performed by the exhaust purification device of FIG. 1. 図５のサブフローチャートであり、（ａ）はＮＯｘパージ制御の実行フローチャート、（ｂ）は再生制御の実行フローチャートである。5 is a sub-flowchart of FIG. 5, (a) is an execution flowchart of NOx purge control, and (b) is an execution flowchart of regeneration control. 第二実施形態に係るＮＯｘパージ制御の要求を判定するフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which determines the request | requirement of NOx purge control which concerns on 2nd embodiment. 第二実施形態に係るＮＯｘパージ制御の実行フローチャート（図５のサブフローチャート）である。It is an execution flowchart (subflow chart of Drawing 5) of NOx purge control concerning a 2nd embodiment.

以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
［１．第一実施形態］
［１−１．装置構成］
本実施形態の排気浄化装置は、車両に搭載されたディーゼルエンジン（内燃機関）１に適用される。図１には、エンジン１に設けられる複数のシリンダ２のうちの一つを示すが、他のシリンダ２も同様の構成である。エンジン１のシリンダ２内には、頂面にキャビティが形成されたピストン３が設けられ、シリンダ２内を上下方向に往復摺動する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment.
[1. First embodiment]
[1-1. Device configuration]
The exhaust purification device of this embodiment is applied to a diesel engine (internal combustion engine) 1 mounted on a vehicle. FIG. 1 shows one of a plurality of cylinders 2 provided in the engine 1, but the other cylinders 2 have the same configuration. A piston 3 having a cavity formed on the top surface is provided in the cylinder 2 of the engine 1 and slides back and forth in the vertical direction in the cylinder 2.

シリンダ２上部のシリンダヘッドには、燃料噴射用の筒内噴射弁（インジェクタ）４が設けられる。筒内噴射弁４は、その先端部がシリンダ２の筒内空間に突出して設けられ、シリンダ２内に直接燃料を噴射する。筒内噴射弁４の基端部には燃料配管が接続され、この燃料配管から加圧された燃料が筒内噴射弁４に供給される。筒内噴射弁４からの燃料噴射量及びその噴射タイミングは、後述のエンジン制御装置４０で制御される。   The cylinder head above the cylinder 2 is provided with an in-cylinder injection valve (injector) 4 for fuel injection. The in-cylinder injection valve 4 has a tip projecting from the in-cylinder space of the cylinder 2 and injects fuel directly into the cylinder 2. A fuel pipe is connected to the base end portion of the in-cylinder injection valve 4, and fuel pressurized from the fuel pipe is supplied to the in-cylinder injection valve 4. The fuel injection amount from the in-cylinder injection valve 4 and the injection timing thereof are controlled by an engine control device 40 described later.

シリンダヘッドには、シリンダ２の筒内空間と連通する吸気ポート５及び排気ポート６が設けられ、これらの各ポート５，６を開閉するための吸気弁７及び排気弁８が設けられる。吸気ポート５の上流側にはインテークマニホールド９（以下、インマニ９という）が設けられ、インマニ９には吸気ポート５側へと流れる空気を一時的に溜めるためのサージタンク１０が設けられる。インマニ９の上流端には、電子制御式のスロットルバルブ１１を内蔵したスロットルボディ（図示略）が接続され、このスロットルバルブ１１の開度（スロットル開度）に応じてインマニ９側へと流通する空気量が調節される。なお、スロットル開度は、エンジン制御装置４０で制御される。スロットルボディの上流側には吸気通路１２が接続される。吸気通路１２の最上流にはエアフィルタ１３が設けられ、エアフィルタ１３で濾過された新気が吸気通路１２に導入される。   The cylinder head is provided with an intake port 5 and an exhaust port 6 communicating with the in-cylinder space of the cylinder 2, and an intake valve 7 and an exhaust valve 8 for opening and closing each of these ports 5 and 6 are provided. An intake manifold 9 (hereinafter referred to as intake manifold 9) is provided on the upstream side of the intake port 5, and the intake manifold 9 is provided with a surge tank 10 for temporarily storing air flowing to the intake port 5 side. A throttle body (not shown) incorporating an electronically controlled throttle valve 11 is connected to the upstream end of the intake manifold 9 and flows to the intake manifold 9 side according to the opening (throttle opening) of the throttle valve 11. Air volume is adjusted. The throttle opening is controlled by the engine control device 40. An intake passage 12 is connected to the upstream side of the throttle body. An air filter 13 is provided in the uppermost stream of the intake passage 12, and fresh air filtered by the air filter 13 is introduced into the intake passage 12.

一方、排気ポート６よりも排気下流側には、複数のシリンダ２から合流するように形成されたエキゾーストマニホールド１５（以下、エキマニ１５という）が設けられ、エキマニ１５の下流側には排気通路１６が接続される。また、このエンジン１の吸排気系には、排気圧を利用してシリンダ２内に吸気を過給するターボチャージャ（過給機）１７が設けられる。ターボチャージャ１７は、吸気通路１２と排気通路１６との両方にまたがって介装された過給機である。ターボチャージャ１７は、排気通路１６内の排気圧で排気通路１６上のタービンを回転させ、その回転力を利用して吸気通路１２上のコンプレッサを駆動することにより、吸気通路１２側の吸気を圧縮してエンジン１への過給を行う。なお、吸気通路１２におけるコンプレッサよりも吸気流の下流側にはインタクーラ１４が設けられ、圧縮された空気が冷却される。   On the other hand, an exhaust manifold 15 (hereinafter referred to as an exhaust manifold 15) formed so as to merge from the plurality of cylinders 2 is provided on the exhaust downstream side of the exhaust port 6, and an exhaust passage 16 is provided on the downstream side of the exhaust manifold 15. Connected. The intake / exhaust system of the engine 1 is provided with a turbocharger (supercharger) 17 that supercharges intake air into the cylinder 2 using exhaust pressure. The turbocharger 17 is a supercharger interposed between both the intake passage 12 and the exhaust passage 16. The turbocharger 17 compresses the intake air on the side of the intake passage 12 by rotating the turbine on the exhaust passage 16 with the exhaust pressure in the exhaust passage 16 and driving the compressor on the intake passage 12 using the rotational force. Then, the engine 1 is supercharged. An intercooler 14 is provided on the downstream side of the intake air flow with respect to the compressor in the intake passage 12 to cool the compressed air.

本実施形態に係るエンジン１には、排気通路１６を流通する排気を吸気通路１２へ還流させるＥＧＲ通路１８（排気再循環通路や還流通路ともいう）が設けられる。ＥＧＲ通路１８は、ターボチャージャ１７のタービンよりも上流側の排気通路１６とコンプレッサよりも下流側の吸気通路１２とを連通し、いわゆる高圧ＥＧＲ通路を構成する。ＥＧＲ通路１８と吸気通路１２との接続部には、ＥＧＲ弁１９が内蔵され、ＥＧＲ通路１８を流通する還流ガス量がＥＧＲ弁１９の開度に応じて調節される。ＥＧＲ弁１９の開度は、エンジン制御装置４０によって制御される。例えば、後述の再生制御中は、エンジン制御装置４０はＥＧＲ弁１９の開度を０に制御し（閉弁し）、還流ガスをカットする。なお、ＥＧＲ通路１８には、還流ガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２０が設けられる。   The engine 1 according to the present embodiment is provided with an EGR passage 18 (also referred to as an exhaust gas recirculation passage or a reflux passage) that recirculates exhaust gas flowing through the exhaust passage 16 to the intake passage 12. The EGR passage 18 communicates the exhaust passage 16 upstream of the turbine of the turbocharger 17 and the intake passage 12 downstream of the compressor to form a so-called high pressure EGR passage. An EGR valve 19 is built in a connection portion between the EGR passage 18 and the intake passage 12, and the amount of recirculation gas flowing through the EGR passage 18 is adjusted according to the opening degree of the EGR valve 19. The opening degree of the EGR valve 19 is controlled by the engine control device 40. For example, during regeneration control, which will be described later, the engine control device 40 controls the opening degree of the EGR valve 19 to 0 (closes) and cuts the reflux gas. The EGR passage 18 is provided with an EGR cooler 20 for cooling the reflux gas.

排気通路１６のタービンの下流側には、排気浄化装置３０として、排気流れ方向の上流側から順に上流ＮＯｘトラップ触媒（上流触媒）３１，フィルタ３２，下流ＮＯｘトラップ触媒（下流触媒）３３が介装される。排気通路１６を流通する排気は、排気浄化装置３０において浄化された後、車外へと排出される。なお、排気浄化装置３０には、後述するエンジン制御装置４０が含まれる。   An upstream NOx trap catalyst (upstream catalyst) 31, a filter 32, and a downstream NOx trap catalyst (downstream catalyst) 33 are arranged as an exhaust purification device 30 in order from the upstream side in the exhaust flow direction on the downstream side of the turbine in the exhaust passage 16. Is done. Exhaust gas flowing through the exhaust passage 16 is purified by the exhaust purification device 30 and then discharged outside the vehicle. The exhaust purification device 30 includes an engine control device 40 described later.

上流ＮＯｘトラップ触媒３１及び下流ＮＯｘトラップ触媒３３は、何れも酸化雰囲気下（排気空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態）で排気中のNOxを硝酸塩として担体上に吸蔵し、還元雰囲気下（排気空燃比が理論空燃比よりもリッチな状態）で吸蔵したNOxを放出してN2に還元する機能を有する。これらの機能に対応して、上流ＮＯｘトラップ触媒３１及び下流ＮＯｘトラップ触媒３３には、NOxの吸蔵機能を担う吸蔵材と、還元機能を担う貴金属元素等とがそれぞれ担持される。 Both the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 occlude NOx in the exhaust as nitrate on the carrier under an oxidizing atmosphere (the exhaust air / fuel ratio is leaner than the stoichiometric air / fuel ratio), and in a reducing atmosphere ( It has the function of releasing the stored NOx and reducing it to N 2 when the exhaust air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Corresponding to these functions, the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 carry a storage material responsible for NOx storage, a noble metal element responsible for a reduction function, and the like.

ここでは、上流ＮＯｘトラップ触媒３１及び下流ＮＯｘトラップ触媒３３の構成成分（吸蔵材や貴金属元素等の種類及び量）は同一であるものとし、これらを特に区別しない場合はＮＯｘトラップ触媒３１，３３と表す。なお、図１では下流ＮＯｘトラップ触媒３３の方が上流ＮＯｘトラップ触媒３１よりも容量が大きい場合を例示しているが、ＮＯｘトラップ触媒３１，３３が同一容量であってもよい。これらＮＯｘトラップ触媒３１，３３は、ある温度域で優れたＮＯｘ浄化性能を持つ（ある温度域にＮＯｘ浄化性能のピークを有する）という性質がある。言い換えると、ＮＯｘ浄化性能は常に一定ではなく、ＮＯｘトラップ触媒３１，３３の温度に応じて変化するものであり、ある温度域で最も高いＮＯｘ浄化性能を発揮する。   Here, the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 have the same constituent components (types and amounts of occlusion material, noble metal element, etc.). Represent. 1 illustrates a case where the downstream NOx trap catalyst 33 has a larger capacity than the upstream NOx trap catalyst 31, but the NOx trap catalysts 31 and 33 may have the same capacity. These NOx trap catalysts 31, 33 have the property of having excellent NOx purification performance in a certain temperature range (having a peak of NOx purification performance in a certain temperature range). In other words, the NOx purification performance is not always constant, but changes according to the temperature of the NOx trap catalysts 31, 33, and exhibits the highest NOx purification performance in a certain temperature range.

上流ＮＯｘトラップ触媒３１，下流ＮＯｘトラップ触媒３３は、容量に応じて吸蔵しうるNOxの量（最大量）がそれぞれ決まっている。上流ＮＯｘトラップ触媒３１及び下流ＮＯｘトラップ触媒３３に吸蔵した各NOxの量がそれぞれ最大量（飽和状態）に近づくと、エンジン制御装置４０により上流ＮＯｘトラップ触媒３１又は下流ＮＯｘトラップ触媒３３に吸蔵したNOxを放出してN2に還元する制御（以下、これをＮＯｘパージ制御という）が実施される。 The upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 each have a determined amount (maximum amount) of NOx that can be stored according to the capacity. When the amount of each NOx stored in the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 approaches the maximum amount (saturated state), the NOx stored in the upstream NOx trap catalyst 31 or the downstream NOx trap catalyst 33 by the engine control device 40. Is controlled to reduce to N 2 (hereinafter referred to as NOx purge control).

また、これらＮＯｘトラップ触媒３１，３３には、排気中の硫黄成分（サルファ，単にＳとも表す）が吸蔵しうる性質がある。ＮＯｘトラップ触媒３１，３３に吸蔵してしまった硫黄成分は、上記のＮＯｘパージ制御では僅かな量しか放出されないため、ＮＯｘトラップ触媒３１,３３は徐々に増加する硫黄成分によって本来の機能であるNOxを吸蔵するという能力（性能）が低下する。これはＳ被毒と呼ばれ、ＮＯｘトラップ触媒３１，３３のＳ被毒を解消すべく、エンジン制御装置４０によってこの硫黄成分をＮＯｘトラップ触媒３１，３３から放出させる制御（以下、これをＳパージ制御という）が上記のＮＯｘパージ制御とは別で実施される。   Further, these NOx trap catalysts 31 and 33 have a property that can store a sulfur component (sulfur, also simply referred to as S) in the exhaust gas. Since only a small amount of the sulfur component occluded in the NOx trap catalysts 31 and 33 is released by the above NOx purge control, the NOx trap catalysts 31 and 33 are originally functioning by the gradually increasing sulfur component. The ability (performance) to occlude is reduced. This is called S poisoning, and in order to eliminate the S poisoning of the NOx trap catalysts 31 and 33, the engine controller 40 releases the sulfur component from the NOx trap catalysts 31 and 33 (hereinafter referred to as S purge). Control) is performed separately from the above NOx purge control.

フィルタ３２は、排気中の粒子状物質（Particulate Matter、以下、PMという）を捕集する多孔質フィルタであり、熱容量が比較的大きい。フィルタ３２の内部は、多孔質の壁体によって排気の流通方向に沿って複数に分割されている。この壁体には、PMの微粒子に見合った大きさの多数の細孔が形成され、排気が壁体の近傍や内部を通過する際に壁体内，壁体表面にPMが捕集される。フィルタ３２では、捕集されたPMが連続的に酸化される連続再生と、エンジン制御装置４０によってPMが強制的に燃焼されてフィルタ３２を再生する再生制御とが実施される。   The filter 32 is a porous filter that collects particulate matter (hereinafter referred to as PM) in the exhaust gas, and has a relatively large heat capacity. The interior of the filter 32 is divided into a plurality along the flow direction of the exhaust by a porous wall. A large number of pores having a size corresponding to the particulates of PM are formed in the wall body, and PM is collected on the wall body and the surface of the wall body when exhaust passes near or inside the wall body. In the filter 32, continuous regeneration in which the collected PM is continuously oxidized and regeneration control in which the PM is forcibly burned by the engine control device 40 to regenerate the filter 32 are performed.

排気浄化装置３０は、排気通路１６に上流ＮＯｘトラップ触媒３１と下流ＮＯｘトラップ触媒３３とがフィルタ３２を挟んで配置されているため、上流ＮＯｘトラップ触媒３１と下流ＮＯｘトラップ触媒３３とでは温度状態が異なる。これは、排気通路１６の上流ほど排気温度が高いため、上流ＮＯｘトラップ触媒３１の方が下流ＮＯｘトラップ触媒３３よりも排気熱によって昇温されやすいからである。高温の排気は、上流ＮＯｘトラップ触媒３１を通過することで熱が奪われて温度低下し、さらに熱容量の大きなフィルタ３２を通過することで温度低下した後、下流ＮＯｘトラップ触媒３３を通過する。そのため、下流ＮＯｘトラップ触媒３３は、上流ＮＯｘトラップ触媒３１よりも昇温されにくく、上流ＮＯｘトラップ触媒３１よりも温度が低い状態となる。なお、排気温度はエンジン１の運転領域（エンジン負荷）に応じて変化し、高負荷ほど排気温度は高くなる傾向がある。   In the exhaust purification device 30, the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 are disposed in the exhaust passage 16 with the filter 32 interposed therebetween. Different. This is because the upstream NOx trap catalyst 31 is more likely to be heated by the exhaust heat than the downstream NOx trap catalyst 33 because the exhaust temperature is higher upstream of the exhaust passage 16. The high-temperature exhaust gas passes through the upstream NOx trap catalyst 31 and is deprived of the temperature, and further passes through the downstream NOx trap catalyst 33 after being cooled by passing through the filter 32 having a large heat capacity. Therefore, the downstream NOx trap catalyst 33 is less likely to be heated than the upstream NOx trap catalyst 31 and has a lower temperature than the upstream NOx trap catalyst 31. The exhaust temperature changes according to the operating region (engine load) of the engine 1, and the exhaust temperature tends to increase as the load increases.

上記のように、ＮＯｘトラップ触媒３１，３３は、ある温度域にＮＯｘ浄化性能のピークを有するため、上流ＮＯｘトラップ触媒３１と下流ＮＯｘトラップ触媒３３とを温度帯の異なる場所に配置することで、上流ＮＯｘトラップ触媒３１が高いＮＯｘ浄化性能を発揮する運転領域と、下流ＮＯｘトラップ触媒３３が高いＮＯｘ浄化性能を発揮する運転領域とを相違させることができる。これにより、システム全体のＮＯｘ浄化性能を高めることが可能となる。これについて、図２を用いて説明する。図２中の破線及び一点鎖線は、それぞれ上流ＮＯｘトラップ触媒３１，下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ浄化性能を示し、実線はシステム全体のＮＯｘ浄化性能を示す。横軸のエンジン負荷は、上記したように排気温度と正の相関関係を有し、高負荷ほど排気温度は高い。   As described above, since the NOx trap catalysts 31 and 33 have a peak NOx purification performance in a certain temperature range, the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 are arranged in different temperature zones, The operation region in which the upstream NOx trap catalyst 31 exhibits high NOx purification performance and the operation region in which the downstream NOx trap catalyst 33 exhibits high NOx purification performance can be differentiated. Thereby, it becomes possible to improve the NOx purification performance of the whole system. This will be described with reference to FIG. 2 indicate the NOx purification performance of the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33, respectively, and the solid line indicates the NOx purification performance of the entire system. The engine load on the horizontal axis has a positive correlation with the exhaust temperature as described above, and the exhaust temperature increases as the load increases.

図２に示すように、低負荷側では上流ＮＯｘトラップ触媒３１がＮＯｘ浄化性能のピークを持ち、高負荷側では下流ＮＯｘトラップ触媒３３がＮＯｘ浄化性能のピークを持つ。これは、エンジン１の負荷が低い場合は、排気熱により上流ＮＯｘトラップ触媒３１は高いＮＯｘ浄化性能を発揮しうる温度域まで昇温される一方、下流ＮＯｘトラップ触媒３３は高いＮＯｘ浄化性能を発揮しうる温度域まで昇温されないためである。また、エンジン１の負荷が高い場合は、排気熱により上流ＮＯｘトラップ触媒３１は高いＮＯｘ浄化性能を発揮しうる温度域よりも高温まで昇温されてしまってＮＯｘ浄化性能が低下するのに対し、下流ＮＯｘトラップ触媒３３は高温の排気が届いて高いＮＯｘ浄化性能を発揮しうる温度域まで昇温されるためである。   As shown in FIG. 2, the upstream NOx trap catalyst 31 has a peak of NOx purification performance on the low load side, and the downstream NOx trap catalyst 33 has a peak of NOx purification performance on the high load side. This is because, when the load on the engine 1 is low, the upstream NOx trap catalyst 31 is heated to a temperature range where high NOx purification performance can be exhibited by exhaust heat, while the downstream NOx trap catalyst 33 exhibits high NOx purification performance. This is because the temperature is not raised to a possible temperature range. On the other hand, when the load on the engine 1 is high, the upstream NOx trap catalyst 31 is heated to a temperature higher than the temperature range where high NOx purification performance can be exhibited due to exhaust heat, and the NOx purification performance decreases. This is because the downstream NOx trap catalyst 33 is heated to a temperature range where high-temperature exhaust gas reaches and can exhibit high NOx purification performance.

したがって、エンジン１の低負荷運転領域では、主に上流ＮＯｘトラップ触媒３１によりNOxが浄化され、エンジン１の高負荷運転領域では、主に下流ＮＯｘトラップ触媒３３によりNOxが浄化されることになるため、システム全体で見ると、エンジン１の運転領域全体に亘って高いＮＯｘ浄化性能を確保することができる。   Therefore, NOx is mainly purified by the upstream NOx trap catalyst 31 in the low load operation region of the engine 1, and NOx is mainly purified by the downstream NOx trap catalyst 33 in the high load operation region of the engine 1. When viewed from the entire system, high NOx purification performance can be ensured over the entire operation region of the engine 1.

排気浄化装置３０は、上流ＮＯｘトラップ触媒３１の直上流の排気通路１６に設けられた上流インジェクタ３４を備える。上流インジェクタ３４は、一酸化炭素（CO）や炭化水素（HC）等の還元剤を排気通路１６へ直接供給する噴射弁であり、その先端部が排気通路１６内に突出して設けられる。また、上流インジェクタ３４の基端部には燃料ポンプへと繋がる燃料配管が接続されており、ここでは還元剤として燃料が用いられる。   The exhaust purification device 30 includes an upstream injector 34 provided in the exhaust passage 16 immediately upstream of the upstream NOx trap catalyst 31. The upstream injector 34 is an injection valve that directly supplies a reducing agent such as carbon monoxide (CO) or hydrocarbon (HC) to the exhaust passage 16, and has a tip projecting from the exhaust passage 16. Further, a fuel pipe connected to the fuel pump is connected to the base end portion of the upstream injector 34, and here, fuel is used as a reducing agent.

上流インジェクタ３４は、上記のＮＯｘパージ制御及びＳパージ制御において、還元剤を上流ＮＯｘトラップ触媒３１に供給し、上流ＮＯｘトラップ触媒３１の周辺雰囲気を還元雰囲気（リッチ雰囲気）にするとともに上流ＮＯｘトラップ触媒３１を昇温させる。上流インジェクタ３４からの還元剤の噴射量及びその噴射タイミングは、エンジン制御装置４０で制御される。なお、下流ＮＯｘトラップ触媒３３に対する還元剤の供給は、上記の筒内噴射弁４によるポスト噴射によって行う。すなわち、筒内噴射弁４からトルクに寄与しないタイミング（例えば膨張行程後半や排気工程）で燃料を噴射させることで、排気通路１６へ還元剤としての未燃燃料を供給する。   The upstream injector 34 supplies a reducing agent to the upstream NOx trap catalyst 31 in the above-described NOx purge control and S purge control so that the ambient atmosphere of the upstream NOx trap catalyst 31 is reduced (rich atmosphere) and the upstream NOx trap catalyst. 31 is heated. The injection amount of the reducing agent from the upstream injector 34 and the injection timing thereof are controlled by the engine control device 40. The supply of the reducing agent to the downstream NOx trap catalyst 33 is performed by post injection by the in-cylinder injection valve 4 described above. That is, unburned fuel as a reducing agent is supplied to the exhaust passage 16 by injecting fuel from the in-cylinder injection valve 4 at a timing that does not contribute to torque (for example, the latter half of the expansion stroke or the exhaust process).

吸気通路１２のエアフィルタ１３とコンプレッサとの間には、吸気流量を検出するエアフローセンサ２１が設けられる。吸気流量は、エアフィルタ１３を通過した空気の流量に対応するパラメータである。吸気通路１２のＥＧＲ弁１９とサージタンク１０との間には、吸気の空燃比を検出するための空燃比センサ２２が設けられる。空燃比センサ２２は、吸気通路１２を流通する吸気の酸素濃度を検出し、酸素濃度に比例する値を出力する、いわゆるリニア空燃比センサである。また、サージタンク１０内には、インマニ圧センサ２３及び吸気温センサ２４が設けられる。インマニ圧センサ２３はサージタンク１０内の圧力をインマニ圧として検出し、吸気温センサ２４はサージタンク１０内の吸気温度を検出する。   Between the air filter 13 in the intake passage 12 and the compressor, an air flow sensor 21 for detecting the intake flow rate is provided. The intake air flow rate is a parameter corresponding to the flow rate of air that has passed through the air filter 13. An air-fuel ratio sensor 22 for detecting the air-fuel ratio of the intake air is provided between the EGR valve 19 in the intake passage 12 and the surge tank 10. The air-fuel ratio sensor 22 is a so-called linear air-fuel ratio sensor that detects the oxygen concentration of intake air flowing through the intake passage 12 and outputs a value proportional to the oxygen concentration. An intake manifold pressure sensor 23 and an intake air temperature sensor 24 are provided in the surge tank 10. The intake manifold pressure sensor 23 detects the pressure in the surge tank 10 as intake manifold pressure, and the intake air temperature sensor 24 detects the intake air temperature in the surge tank 10.

排気通路１６の上流インジェクタ３４の下流であって上流ＮＯｘトラップ触媒３１の上流には、排気の空燃比を検出する空燃比センサ２５及び排気温度を検出する排気温センサ２６が設けられる。また、排気通路１６の下流ＮＯｘトラップ触媒３３の直上流には、排気の空燃比を検出する空燃比センサ２７及び排気温度を検出する排気温センサ２８が設けられる。なお、これらのほかにも、例えばエンジン１の回転速度を検出するエンジン回転速度センサや、エンジン１の冷却水の温度を検出する冷却水温センサ，筒内噴射弁４やインジェクタ３４から噴射される燃料の圧力を検出する燃圧センサ等を設けてもよい。各種センサ２１〜２８で検出された各種情報は、エンジン制御装置４０に伝達される。   An air-fuel ratio sensor 25 that detects the air-fuel ratio of the exhaust gas and an exhaust temperature sensor 26 that detects the exhaust gas temperature are provided downstream of the upstream injector 34 in the exhaust passage 16 and upstream of the upstream NOx trap catalyst 31. Further, an air-fuel ratio sensor 27 for detecting the air-fuel ratio of the exhaust and an exhaust temperature sensor 28 for detecting the exhaust temperature are provided immediately upstream of the downstream NOx trap catalyst 33 in the exhaust passage 16. In addition to these, for example, an engine rotation speed sensor that detects the rotation speed of the engine 1, a cooling water temperature sensor that detects the temperature of the cooling water of the engine 1, fuel injected from the in-cylinder injection valve 4 and the injector 34. A fuel pressure sensor or the like for detecting the pressure may be provided. Various information detected by the various sensors 21 to 28 is transmitted to the engine control device 40.

上記のエンジン１を搭載する車両には、エンジン制御装置（制御手段）４０が設けられる。このエンジン制御装置４０は、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。なお、車載ネットワーク上には、例えばブレーキ制御装置や空調制御装置といった他の電子制御装置が互いに通信可能に接続される。   A vehicle equipped with the engine 1 is provided with an engine control device (control means) 40. The engine control device 40 is configured as, for example, an LSI device or an embedded electronic device in which a microprocessor, ROM, RAM, and the like are integrated, and is connected to a communication line of an in-vehicle network provided in the vehicle. Note that other electronic control devices such as a brake control device and an air conditioning control device are communicably connected to each other on the in-vehicle network.

エンジン制御装置４０は、エンジン１に関する点火系，燃料系，吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを総合的に制御する電子制御装置であり、エンジン１の各シリンダ２に対して供給される空気量や燃料噴射量，各シリンダ２の点火時期，過給圧等を制御するものである。エンジン制御装置４０の入力ポートには、前述の各種センサ２１〜２８が接続される。エンジン制御装置４０の具体的な制御対象としては、筒内噴射弁４から噴射される燃料噴射量とその噴射タイミング，ターボチャージャ１７の作動状態，スロットル開度，ＥＧＲ弁１９の開度，上流インジェクタ３４から噴射される還元剤噴射量とその噴射タイミング等が挙げられる。本実施形態では、上記したＮＯｘトラップ触媒３１，３３のＮＯｘパージ制御とフィルタ３２の再生制御の二つの制御について、さらに詳述する。   The engine control device 40 is an electronic control device that comprehensively controls a wide range of systems such as an ignition system, a fuel system, an intake / exhaust system, and a valve system related to the engine 1, and is supplied to each cylinder 2 of the engine 1. It controls the air amount, fuel injection amount, ignition timing of each cylinder 2, supercharging pressure, and the like. The aforementioned various sensors 21 to 28 are connected to the input port of the engine control device 40. Specific control objects of the engine control device 40 include the fuel injection amount injected from the in-cylinder injection valve 4 and its injection timing, the operating state of the turbocharger 17, the throttle opening, the opening of the EGR valve 19, and the upstream injector. The reducing agent injection amount injected from 34, the injection timing, etc. are mentioned. In the present embodiment, the two controls of the NOx purge control of the NOx trap catalysts 31 and 33 and the regeneration control of the filter 32 will be described in further detail.

［１−２．制御構成］
図１に示すように、上記の二つの制御を実施するための要素として、エンジン制御装置４０には、推定部４１，ＮＯｘパージ制御部４２，再生制御部４３が設けられる。これらの各要素は電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。 [1-2. Control configuration]
As shown in FIG. 1, the engine control device 40 is provided with an estimation unit 41, a NOx purge control unit 42, and a regeneration control unit 43 as elements for performing the above two controls. Each of these elements may be realized by an electronic circuit (hardware), may be programmed as software, or some of these functions are provided as hardware, and the other part is software. It may be a thing.

推定部４１は、上流ＮＯｘトラップ触媒３１に吸蔵されたNOxの量（ＮＯｘ吸蔵量Aという）と、下流ＮＯｘトラップ触媒３３に吸蔵されたNOxの量（ＮＯｘ吸蔵Bという）と、フィルタ３２に堆積したPMの量（ＰＭ堆積量Dという）とを推定するものである。ＮＯｘ吸蔵量A，Bの推定手法には、種々の公知技術を適用可能であり、例えばエンジンの運転領域や排気の温度，空燃比，流量等に基づいて推定可能である。図２に示すように、エンジン１の低負荷運転領域や排気温度の低温域では、主に上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aが増大し、エンジン１の高負荷運転領域や排気温度の高温域では、主に下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bが増大する。また、後述のＮＯｘパージ制御中は、上流ＮＯｘトラップ触媒３１，下流ＮＯｘトラップ触媒３３に吸蔵されたNOxが放出されて還元されるため、ＮＯｘ吸蔵量A，Bは所定の速さで減少する。   The estimation unit 41 accumulates the NOx stored in the upstream NOx trap catalyst 31 (referred to as NOx stored amount A), the NOx stored in the downstream NOx trap catalyst 33 (referred to as NOx stored B), and the filter 32. The amount of PM (referred to as PM deposit amount D) is estimated. Various known techniques can be applied to the estimation methods of the NOx occlusion amounts A and B. For example, the NOx occlusion amounts A and B can be estimated based on the engine operating region, exhaust temperature, air-fuel ratio, flow rate, and the like. As shown in FIG. 2, the NOx occlusion amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 mainly increases in the low load operation region of the engine 1 or the low temperature range of the exhaust temperature, and the high load operation region of the engine 1 or the high exhaust temperature. In the region, the NOx occlusion amount B of the downstream NOx trap catalyst 33 mainly increases. During NOx purge control, which will be described later, the NOx occluded in the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 is released and reduced, so that the NOx occlusion amounts A and B decrease at a predetermined speed.

また、ＰＭ堆積量Dの推定手法の一例として、推定部４１は、エンジン１の回転速度やエンジン負荷等に基づき、エンジン１から排出されるPMの量を推定して、これを前回の再生制御の終了後から積算することでＰＭ堆積量Dを推定する。あるいは、フィルタ３２の上下流の差圧を検出又は推定して、この差圧に基づいてＰＭ堆積量Dを推定する手法も公知であり、推定部４１はこのような手法によりＰＭ堆積量Dを推定してもよい。推定部４１は、推定したＮＯｘ吸蔵量A，B及びＰＭ堆積量Dを、ＮＯｘパージ制御部４２及び再生制御部４３に伝達する。   Further, as an example of a method for estimating the PM accumulation amount D, the estimation unit 41 estimates the amount of PM discharged from the engine 1 based on the rotation speed of the engine 1, the engine load, and the like, and uses this to control the previous regeneration control. PM accumulation amount D is estimated by integrating from the end of the process. Alternatively, a method for detecting or estimating the differential pressure upstream and downstream of the filter 32 and estimating the PM deposition amount D based on the differential pressure is also known, and the estimation unit 41 uses the above method to calculate the PM deposition amount D. It may be estimated. The estimation unit 41 transmits the estimated NOx storage amounts A and B and the PM accumulation amount D to the NOx purge control unit 42 and the regeneration control unit 43.

ＮＯｘパージ制御部４２は、上流ＮＯｘトラップ触媒３１に吸蔵したNOxの吸蔵状態（ＮＯｘ吸蔵量A）に基づき、還元剤を供給して上流ＮＯｘトラップ触媒３１に吸蔵されたNOxを還元する上流ＮＯｘパージ制御と、下流ＮＯｘトラップ触媒３３に吸蔵したNOxの吸蔵状態（ＮＯｘ吸蔵量B）に基づき、還元剤を供給して下流ＮＯｘトラップ触媒３３に吸蔵されたNOxを還元する下流ＮＯｘパージ制御とを実施するものである。   The NOx purge control unit 42 supplies an reducing agent based on the NOx occlusion state (NOx occlusion amount A) occluded in the upstream NOx trap catalyst 31 to reduce NOx occluded in the upstream NOx trap catalyst 31. Control and downstream NOx purge control for reducing NOx stored in the downstream NOx trap catalyst 33 by supplying a reducing agent based on the storage state of NOx stored in the downstream NOx trap catalyst 33 (NOx storage amount B) To do.

具体的には、ＮＯｘパージ制御部４２は、推定部４１で推定された上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aが所定の上限閾値（第一閾値）Ah以上（A≧Ah）の場合に、上流ＮＯｘパージ制御が必要（上流ＮＯｘパージ制御を実施する）と判断する。そして、上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態のときに上流インジェクタ３４から所定量の還元剤を間欠的に噴射させることで、上流ＮＯｘトラップ触媒３１の周辺雰囲気をリッチ化するとともに上流ＮＯｘトラップ触媒３１をＮＯｘパージ可能温度以上に昇温させて、上流ＮＯｘトラップ触媒３１のNOxを放出させて還元する（上流ＮＯｘパージ制御）。なお、上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態とは、例えば上流ＮＯｘトラップ触媒３１の温度やエンジン負荷等から判断される。   Specifically, the NOx purge control unit 42, when the NOx occlusion amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 estimated by the estimation unit 41 is equal to or greater than a predetermined upper threshold (first threshold) Ah (A ≧ Ah), It is determined that upstream NOx purge control is necessary (upstream NOx purge control is performed). Then, a predetermined amount of reducing agent is intermittently injected from the upstream injector 34 in an operating state where upstream NOx purge control can be performed, thereby enriching the ambient atmosphere of the upstream NOx trap catalyst 31 and upstream NOx trap catalyst. The temperature is raised to a temperature at which NOx can be purged or higher, and the NOx of the upstream NOx trap catalyst 31 is released and reduced (upstream NOx purge control). The operating state in which the upstream NOx purge control can be performed is determined from, for example, the temperature of the upstream NOx trap catalyst 31 and the engine load.

また、ＮＯｘパージ制御部４２は、推定部４１で推定された下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bが所定の上限閾値（第三閾値）Bh以上（B≧Bh）の場合に、下流ＮＯｘパージ制御が必要（下流ＮＯｘパージ制御を実施する）と判断する。そして、下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態のときに筒内噴射弁４にポスト噴射をさせることで、下流ＮＯｘトラップ触媒３３の周辺雰囲気をリッチ化するとともに下流ＮＯｘトラップ触媒３３をＮＯｘパージ可能温度以上に昇温させて、下流ＮＯｘトラップ触媒３３のNOxを放出させて還元する（下流ＮＯｘパージ制御）。なお、下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態も、例えば下流ＮＯｘトラップ触媒３３の温度やエンジン負荷等から判断される。   The NOx purge control unit 42 also performs the downstream NOx purge when the NOx occlusion amount B of the downstream NOx trap catalyst 33 estimated by the estimation unit 41 is equal to or greater than a predetermined upper threshold (third threshold) Bh (B ≧ Bh). It is determined that control is necessary (downstream NOx purge control is performed). Further, by making the in-cylinder injection valve 4 perform post-injection in an operating state where downstream NOx purge control can be performed, the ambient atmosphere of the downstream NOx trap catalyst 33 can be enriched and the downstream NOx trap catalyst 33 can be NOx purged. The temperature is raised above the temperature, and NOx of the downstream NOx trap catalyst 33 is released and reduced (downstream NOx purge control). The operating state in which the downstream NOx purge control can be performed is also determined from the temperature of the downstream NOx trap catalyst 33, the engine load, and the like.

各上限閾値Ah，Bhは、上流ＮＯｘトラップ触媒３１，下流ＮＯｘトラップ触媒３３にそれぞれ吸蔵されたNOxを除去する必要性があるか否か（上流ＮＯｘトラップ触媒３１，下流ＮＯｘトラップ触媒３３の飽和状態）を判定するための閾値であり、上流ＮＯｘトラップ触媒３１，下流ＮＯｘトラップ触媒３３の容量等に基づいて予め設定されている。なお、上流インジェクタ３４によって還元剤を間欠噴射させることで、硫化水素（H2S）の発生が抑制される。 The upper thresholds Ah and Bh indicate whether or not it is necessary to remove NOx stored in the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33, respectively (the saturation state of the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33). ) And is set in advance based on the capacities of the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33. Note that generation of hydrogen sulfide (H 2 S) is suppressed by intermittently injecting the reducing agent by the upstream injector 34.

ＮＯｘパージ制御部４２は、上流ＮＯｘパージ制御を開始した後に推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量Aが所定の終了閾値Af未満（A＜Af）になった場合に、上流インジェクタ３４からの還元剤の噴射を停止させて上流ＮＯｘパージ制御を終了する。同様に、下流ＮＯｘパージ制御を開始した後に推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量Bが所定の終了閾値Bf未満（B＜Bf）になった場合に、筒内噴射弁４からのポスト噴射を停止させて下流ＮＯｘパージ制御を終了する。なお、上流側の終了閾値Af及び下流側の終了閾値Bfは、何れも０に近い小さな値に予め設定されており、これらは同一の値であってもよいし異なる値であってもよい。   The NOx purge control unit 42 performs reduction from the upstream injector 34 when the NOx occlusion amount A estimated by the estimation unit 41 after starting the upstream NOx purge control becomes less than a predetermined end threshold Af (A <Af). The injection of the agent is stopped and the upstream NOx purge control is terminated. Similarly, post-injection from the in-cylinder injection valve 4 is performed when the NOx occlusion amount B estimated by the estimation unit 41 after starting the downstream NOx purge control becomes less than a predetermined end threshold Bf (B <Bf). Stop and end downstream NOx purge control. Note that the upstream end threshold Af and the downstream end threshold Bf are both set in advance to a small value close to 0, and these may be the same value or different values.

このように、ＮＯｘパージ制御部４２は、基本的には上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とを独立して（各ＮＯｘトラップ触媒３１，３３のＮＯｘ吸蔵量A，Bに応じて）実施する。ただし、ＮＯｘパージ制御部４２は、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とを実施するタイミングが重なった場合（すなわち、二つのＮＯｘパージ制御を共に必要と判断した場合，A≧AhかつB≧Bhとなった場合）は、上流ＮＯｘパージ制御を先に開始した後、続けて下流ＮＯｘパージ制御を開始して、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とを同時連続的に実施する。言い換えると、下流ＮＯｘパージ制御の開始タイミングを上流ＮＯｘパージ制御の実施中（開始後であって終了前）とする。なお、同時連続的とは、上下流のＮＯｘパージ制御を同じタイミングで実施するが、上流側を先行して開始し、これに連続して下流側を開始することを意味する。   As described above, the NOx purge control unit 42 basically performs the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control independently (in accordance with the NOx occlusion amounts A and B of the NOx trap catalysts 31 and 33). . However, the NOx purge control unit 42 determines that A ≧ Ah and B ≧ Bh when the timings for performing the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control overlap (that is, when both NOx purge controls are necessary). In this case, after the upstream NOx purge control is started first, the downstream NOx purge control is subsequently started, and the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control are performed simultaneously and continuously. In other words, the start timing of the downstream NOx purge control is set to be during the execution of the upstream NOx purge control (after the start and before the end). Note that the simultaneous and continuous means that the upstream and downstream NOx purge control is performed at the same timing, but the upstream side is started in advance and the downstream side is started subsequently.

これにより、上流ＮＯｘパージ制御で消費されなかった還元剤を下流ＮＯｘパージ制御で使うことができるため、燃費悪化が防止される。さらに、下流ＮＯｘトラップ触媒３３の温度を確保しやすくなり、下流ＮＯｘトラップ触媒３３におけるＮＯｘ還元性能を高めることが可能となる。つまり、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とは、できる限り同時連続的に実施することが好ましい。   Thereby, since the reducing agent that has not been consumed in the upstream NOx purge control can be used in the downstream NOx purge control, deterioration of fuel consumption is prevented. Furthermore, it becomes easy to secure the temperature of the downstream NOx trap catalyst 33, and the NOx reduction performance in the downstream NOx trap catalyst 33 can be improved. That is, it is preferable that the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control be performed simultaneously and continuously as much as possible.

そこで、本実施形態に係るエンジン制御装置４０には、上流側の上限閾値Ahよりも小さい判定値（上流側判定値）As（Ah＞As）と、下流側の上限閾値Bhよりも小さい判定値（下流側判定値）Bs（Bh＞Bs）とが予め設定されており、ＮＯｘパージ制御部４２は、推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量A，Bが何れも判定値As，Bs以上である場合には、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とを同時連続的に実施する。   Therefore, the engine control apparatus 40 according to the present embodiment includes a determination value (upstream determination value) As (Ah> As) smaller than the upper limit threshold Ah on the upstream side and a determination value smaller than the upper limit threshold Bh on the downstream side. (Downstream determination value) Bs (Bh> Bs) is set in advance, and the NOx purge control unit 42 determines that the NOx occlusion amounts A and B estimated by the estimation unit 41 are both equal to or greater than the determination values As and Bs. In some cases, upstream NOx purge control and downstream NOx purge control are performed simultaneously and continuously.

これについて図３を用いて説明する。図３は、上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aと下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bの変化を模式的に示したグラフである。上流ＮＯｘトラップ触媒３１には、上流ＮＯｘパージ制御を実施するか否かを判定するための上限閾値Ahと判定値Asとが設定されている。同様に、下流ＮＯｘトラップ触媒３３にも、下流ＮＯｘパージ制御を実施するか否かを判定するための上限閾値Bhと判定値Bsとが設定されている。図３に示すように、上流ＮＯｘトラップ触媒３１及び下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量A，Bは、エンジン１の運転状態に応じた速度で増大していく。なお、ここでは下流ＮＯｘトラップ触媒３３により多くのNOxが吸蔵される場合を例示している。   This will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph schematically showing changes in the NOx occlusion amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 and the NOx occlusion amount B of the downstream NOx trap catalyst 33. In the upstream NOx trap catalyst 31, an upper limit threshold Ah and a determination value As for determining whether or not to perform upstream NOx purge control are set. Similarly, the downstream NOx trap catalyst 33 is also set with an upper limit threshold value Bh and a determination value Bs for determining whether or not to perform downstream NOx purge control. As shown in FIG. 3, the NOx occlusion amounts A and B of the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 increase at a speed corresponding to the operating state of the engine 1. Here, a case where a large amount of NOx is occluded by the downstream NOx trap catalyst 33 is illustrated.

ＮＯｘパージ制御部４２は、下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bが判定値Bsに達した時点（時刻t1）での上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aをチェックする。ここでは、ＮＯｘ吸蔵量Aが判定値As未満であるため、何れのＮＯｘパージ制御も実施しない。その後、ＮＯｘ吸蔵量Bが上限閾値Bhに達するまでの間、ＮＯｘ吸蔵量Aは判定値As未満であるため、ＮＯｘパージ制御部４２は、ＮＯｘ吸蔵量Bが上限閾値Bhに達した時点（時刻t2）以降で下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態のときに下流ＮＯｘパージ制御を開始する。なお、下流ＮＯｘパージ制御中も上流ＮＯｘトラップ触媒３１にはNOxが吸蔵される。 The NOx purge control unit 42 checks the NOx occlusion amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 when the NOx occlusion amount B of the downstream NOx trap catalyst 33 reaches the determination value Bs (time t 1 ). Here, since the NOx occlusion amount A is less than the determination value As, no NOx purge control is performed. Thereafter, until the NOx occlusion amount B reaches the upper limit threshold value Bh, the NOx occlusion amount A is less than the determination value As, so the NOx purge control unit 42 determines when the NOx occlusion amount B reaches the upper limit threshold value Bh (time). t 2 ) The downstream NOx purge control is started when the downstream NOx purge control can be performed thereafter. Note that NOx is occluded in the upstream NOx trap catalyst 31 even during the downstream NOx purge control.

ＮＯｘパージ制御部４２は、上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aが判定値Asに達した時点（時刻t3）での下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bをチェックする。ここでは、ＮＯｘ吸蔵量Bが判定値Bs未満であるため、何れのＮＯｘパージ制御も実施しない。その後、ＮＯｘ吸蔵量Bが判定値Bsに達すると（時刻t4）、ＮＯｘパージ制御部４２は、まず上流ＮＯｘパージ制御を開始し、続けて下流ＮＯｘパージ制御を開始することで、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とを同時連続的に実施する。 The NOx purge control unit 42 checks the NOx occlusion amount B of the downstream NOx trap catalyst 33 at the time (time t 3 ) when the NOx occlusion amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 reaches the determination value As. Here, since the NOx occlusion amount B is less than the determination value Bs, no NOx purge control is performed. Thereafter, when the NOx occlusion amount B reaches the determination value Bs (time t 4 ), the NOx purge control unit 42 first starts the upstream NOx purge control, and then starts the downstream NOx purge control, whereby the upstream NOx purge is started. Control and downstream NOx purge control are performed simultaneously and continuously.

その後も、下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bが判定値Bsに到達した時点（時刻t5）以降に、上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aが判定値Asに達した場合（時刻t6）、ＮＯｘパージ制御部４２は、まず上流ＮＯｘパージ制御を開始し、続けて下流ＮＯｘパージ制御を開始することで、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とを同時連続的に実施する。このように、上下流のＮＯｘパージ制御を同時連続的に実施するための判定値As，Bsを上限閾値Ah，Bhとは別で設けておくことで、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とをできるだけ同時連続的に実施する。 After that, after the time when the NOx storage amount B of the downstream NOx trap catalyst 33 has reached the judgment value Bs (time t 5), if the NOx storage amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 has reached the determination value As (time t 6 ) The NOx purge control unit 42 first performs upstream NOx purge control and downstream NOx purge control simultaneously by starting upstream NOx purge control and subsequently starting downstream NOx purge control. Thus, by providing the determination values As and Bs for performing the upstream and downstream NOx purge control simultaneously and separately from the upper thresholds Ah and Bh, the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control Are carried out as simultaneously as possible.

再生制御部４３は、フィルタ３２に捕集されたPMの量（ＰＭ堆積量D）に基づいて、フィルタ３２からPMを除去する再生制御の必要性（再生制御の実施要求）を判断し、必要性（実施要求）に応じて再生制御を実施するものである。具体的には、再生制御部４３は、推定部４１で推定されたＰＭ堆積量Dが所定の再生開始閾値Ds以上（D≧Ds）の場合に再生制御が必要であると判断し、ＰＭ堆積量Dが再生開始閾値Ds未満の場合に再生制御が不要であると判断する。   The regeneration control unit 43 determines the necessity of regeneration control (regeneration control execution request) for removing PM from the filter 32 based on the amount of PM collected by the filter 32 (PM accumulation amount D). The reproduction control is performed according to the property (execution request). Specifically, the regeneration control unit 43 determines that regeneration control is necessary when the PM accumulation amount D estimated by the estimation unit 41 is equal to or greater than a predetermined regeneration start threshold Ds (D ≧ Ds), and the PM accumulation is determined. When the amount D is less than the regeneration start threshold value Ds, it is determined that the regeneration control is unnecessary.

再生制御部４３は、再生制御の実施要求があると判断したときに、ＮＯｘパージ制御部４２によって上流ＮＯｘパージ制御及び下流ＮＯｘパージ制御の少なくとも一方が実施される場合は、上記のＮＯｘパージ制御部４２による制御を優先させる。つまりこの場合、再生制御部４３は、ＮＯｘパージ制御部４２によって上流ＮＯｘパージ制御又は下流ＮＯｘパージ制御が単独で、あるいは上下流のＮＯｘパージ制御が同時連続的に実施されて終了した後に、再生制御を開始する。   When the regeneration control unit 43 determines that there is a request for performing regeneration control, if the NOx purge control unit 42 performs at least one of the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control, the NOx purge control unit described above 42 is given priority. That is, in this case, the regeneration control unit 43 performs the regeneration control after the NOx purge control unit 42 performs the upstream NOx purge control or the downstream NOx purge control alone or after the upstream and downstream NOx purge control is performed simultaneously and continuously. To start.

再生制御中は、エンジン１が高負荷運転状態であることに加えてＥＧＲ弁１９が閉弁されて還流ガスがカットされることで、シリンダ２から排出されるNOxの量が増大するため、再生制御前に上流ＮＯｘトラップ触媒３１，下流ＮＯｘトラップ触媒３３のNOx吸蔵能力を確保しておく必要がある。そこで、再生制御の実施要求があるときに上流ＮＯｘパージ制御や下流ＮＯｘパージ制御が必要である場合は、ＮＯｘパージ制御を再生制御に先行して実施することで、再生制御中のNOxの排出量を低減することができる。   During regeneration control, in addition to the engine 1 being in a high-load operation state, the EGR valve 19 is closed and the reflux gas is cut, so that the amount of NOx discharged from the cylinder 2 increases. Before the control, it is necessary to ensure the NOx storage capacity of the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33. Therefore, when there is a request for performing regeneration control, if upstream NOx purge control or downstream NOx purge control is required, NOx purge control is performed prior to regeneration control, so that NOx emission during regeneration control is reduced. Can be reduced.

ただし、再生制御部４３は、再生制御が必要と判断してから再生制御を開始するまでの待機時間が所定時間tL以上になった場合は、ＮＯｘパージ制御部４２による制御よりも先に再生制御を実施する。つまり、再生制御部４３は、再生制御が必要な場合にＮＯｘパージ制御部４２によりＮＯｘパージ制御が必要と判断されていれば、まずはＮＯｘパージ制御を優先させるものの、所定時間tLが経過するまでにＮＯｘパージ制御が開始されなければ、再生制御を開始する。これにより、フィルタ３２にPMが大量に堆積することによるエンジン１の停止が防止される。なお、再生制御部４３は、再生制御が必要と判断したときにＮＯｘパージ制御部４２による制御が実施されない場合は、速やかに再生制御を開始する。 However, the reproduction control unit 43, when the waiting time from determination requires regeneration control to the start of the regeneration control exceeds a predetermined time t L is reproduced earlier than the control by the NOx purge control section 42 Implement control. That is, the playback control unit 43, if it is determined by the NOx purge control section 42 when the reproduction control is required required NOx purge control, first although priority is given to the NOx purge control until a predetermined time t L has elapsed If NOx purge control is not started, regeneration control is started. Thereby, the stop of the engine 1 due to a large amount of PM accumulated on the filter 32 is prevented. Note that, when the regeneration control unit 43 determines that the regeneration control is necessary, if the control by the NOx purge control unit 42 is not performed, the regeneration control unit 43 immediately starts the regeneration control.

再生制御部４３は、上流インジェクタ３４から所定量の還元剤を間欠的に噴射させ、これを上流ＮＯｘトラップ触媒３１上で燃焼させることで、フィルタ３２を再生可能温度以上に昇温させてPMを燃焼させる（再生制御）。再生開始閾値Dsは、フィルタ３２に堆積したPMを強制的に燃焼させて除去する必要性があるか否かを判定するための閾値であり、フィルタ３２の圧力損失の増加度合いやPM過堆積によるフィルタ３２の溶損リスク等に基づいて予め設定されている。なお、再生制御では、上流インジェクタ３４から還元剤を噴射する代わりに、筒内噴射弁４にポスト噴射させることで排気通路１６に燃料を供給してもよい。   The regeneration control unit 43 intermittently injects a predetermined amount of the reducing agent from the upstream injector 34 and combusts it on the upstream NOx trap catalyst 31 to raise the temperature of the filter 32 to a temperature higher than the regeneratable temperature, thereby increasing the PM. Burn (regeneration control). The regeneration start threshold value Ds is a threshold value for determining whether or not the PM accumulated on the filter 32 needs to be forcibly burned and removed, and depends on the degree of increase in pressure loss of the filter 32 and PM overdeposition. It is set in advance based on the risk of melting of the filter 32 and the like. In the regeneration control, fuel may be supplied to the exhaust passage 16 by post-injecting the in-cylinder injection valve 4 instead of injecting the reducing agent from the upstream injector 34.

再生制御部４３は、再生制御を開始した後に推定部４１で推定されたＰＭ堆積量Dが所定の再生終了閾値Df未満（D＜Df）になった場合に、上流インジェクタ３４からの還元剤の噴射又は筒内噴射弁４によるポスト噴射を停止させて、再生制御を終了する。なお、再生終了閾値Dfは、０に近い小さな値に予め設定されている。   When the PM accumulation amount D estimated by the estimation unit 41 after the start of the regeneration control becomes less than a predetermined regeneration end threshold value Df (D <Df), the regeneration control unit 43 generates the reducing agent from the upstream injector 34. The injection or post injection by the in-cylinder injection valve 4 is stopped, and the regeneration control is finished. The reproduction end threshold Df is set in advance to a small value close to 0.

［１−３．フローチャート］
図４〜図６は、上記のＮＯｘパージ制御及び再生制御の手順を説明するためのフローチャートである。図４は上下流のＮＯｘパージ制御の実施要求の有無を判定するためのフローであり、図５は上下流のＮＯｘパージ制御及び再生制御の実行フローであり、図６は図５のサブフローであって、（ａ）は上下流のＮＯｘパージ制御の実行フロー、（ｂ）は再生制御の実行フローである。これらのフローは、エンジン制御装置４０において所定の演算周期で繰り返し実施される。なお、これらのフローとは別に、上記の推定部４１によるＮＯｘ吸蔵量A，B及びＰＭ堆積量Dの推定は常に実施されており、ＮＯｘパージ制御部４２及び再生制御部４３は、推定された各推定値を読み込んで上流ＮＯｘパージ制御，下流ＮＯｘパージ制御及び再生制御を実施する。 [1-3. flowchart]
4 to 6 are flowcharts for explaining the procedure of the NOx purge control and the regeneration control. FIG. 4 is a flow for determining whether there is an upstream / downstream NOx purge control execution request, FIG. 5 is an upstream / downstream NOx purge control and regeneration control execution flow, and FIG. 6 is a subflow of FIG. (A) is an upstream / downstream NOx purge control execution flow, and (b) is a regeneration control execution flow. These flows are repeatedly performed in the engine control device 40 at a predetermined calculation cycle. In addition to these flows, the estimation unit 41 always estimates the NOx storage amounts A and B and the PM deposition amount D, and the NOx purge control unit 42 and the regeneration control unit 43 are estimated. Each estimated value is read and upstream NOx purge control, downstream NOx purge control and regeneration control are performed.

まず、ＮＯｘパージ制御部４２において実施される図４のフローについて説明する。図４に示すように、フラグFAがFA=0であるか否かが判定される（ステップＳ１０）。フラグFAは、上流ＮＯｘパージ制御の実施要求（必要性）の有無を判定するものであり、FA=1は要求ありに対応し、FA=0は要求なしに対応する。フラグFA=0のときは、推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量Aが読み込まれ（ステップＳ１５）、ＮＯｘ吸蔵量Aが判定値As以上（A≧As）であるか否かが判定される（ステップＳ２０）。 First, the flow of FIG. 4 performed in the NOx purge control unit 42 will be described. As shown in FIG. 4, it is determined whether or not the flag F A is F A = 0 (step S10). The flag F A is used to determine whether or not the upstream NOx purge control execution request (necessity) is present. F A = 1 corresponds to a request, and F A = 0 corresponds to a request not. When the flag F A = 0, the NOx storage amount A estimated by the estimation unit 41 is read (step S15), and it is determined whether or not the NOx storage amount A is greater than or equal to a determination value As (A ≧ As). (Step S20).

A≧Asのときは、ＮＯｘ吸蔵量Aが上限閾値Ah以上（A≧Ah）であるか否かが判定される（ステップＳ２５）。A≧Ahであれば、下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bにかかわらず、上流ＮＯｘパージ制御を行う必要があるため、フラグFAがFA=1に設定され（ステップＳ３０）、ステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５では、フラグFBがFB=0であるか否かが判定される。フラグFBは、下流ＮＯｘパージ制御の実施要求（必要性）の有無を判定するものであり、FB=1は要求ありに対応し、FB=0は要求なしに対応する。フラグFB=0のときは、推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量Bが読み込まれ（ステップＳ４０）、ＮＯｘ吸蔵量Bが判定値Bs以上（B≧Bs）であるか否かが判定される（ステップＳ４５）。B≧Bsであれば、ＮＯｘ吸蔵量A，Bが共に判定値As，Bs以上であるから、フラグFBもFB=1に設定されて（ステップＳ５０）、このフローをリターンする。これにより、上下流のＮＯｘパージ制御が共に実施要求ありの状態となる。 When A ≧ As, it is determined whether or not the NOx occlusion amount A is not less than the upper threshold Ah (A ≧ Ah) (step S25). If A ≧ Ah, it is necessary to perform the upstream NOx purge control regardless of the NOx occlusion amount B of the downstream NOx trap catalyst 33. Therefore, the flag F A is set to F A = 1 (step S30), and step S35. Proceed to In step S35, it is determined whether or not the flag F B is F B = 0. The flag F B is used to determine whether or not there is a request (necessity) for performing downstream NOx purge control. F B = 1 corresponds to a request and F B = 0 corresponds to no request. When the flag F B = 0, the NOx storage amount B estimated by the estimation unit 41 is read (step S40), and it is determined whether or not the NOx storage amount B is equal to or greater than the determination value Bs (B ≧ Bs). (Step S45). If B ≧ Bs, the NOx occlusion amounts A and B are both equal to or greater than the determination values As and Bs, so the flag F B is also set to F B = 1 (step S50), and this flow is returned. As a result, both upstream and downstream NOx purge control is in a state of being requested to be executed.

ステップＳ２０において、A≧AsでないときはフラグFA=0のままステップＳ８０へ進み、フラグFBがFB=0であるか否かが判定される。フラグFB=0のときはＮＯｘ吸蔵量Bが読み込まれ（ステップＳ８５）、ＮＯｘ吸蔵量Bが上限閾値Bh以上（B≧Bh）であるか否かが判定される（ステップＳ９０）。B≧Bhであれば、下流ＮＯｘパージ制御を行う必要があるため、フラグFBがFB=1に設定され（ステップＳ９５）、このフローをリターンする。一方、B≧Bhでない場合は、フラグFBはFB=0のままこのフローをリターンする。 In step S20, when A ≧ As is not satisfied, the process proceeds to step S80 with the flag F A = 0, and it is determined whether or not the flag F B is F B = 0. When the flag F B = 0, the NOx occlusion amount B is read (step S85), and it is determined whether or not the NOx occlusion amount B is not less than the upper limit threshold Bh (B ≧ Bh) (step S90). If B ≧ Bh, the downstream NOx purge control needs to be performed, so the flag F B is set to F B = 1 (step S95), and this flow is returned. On the other hand, if B ≧ Bh is not satisfied, the flag F B returns to this flow with F B = 0.

ここで、ステップＳ２５において、ＮＯｘ吸蔵量Aが上限閾値Ah未満（A＜Ah）である場合は、フラグFBがFB=0であるか否かが判定され（ステップＳ５５）、フラグFBがFB=0のときは、ＮＯｘ吸蔵量Bが読み込まれ（ステップＳ６０）、ＮＯｘ吸蔵量Bが判定値Bs以上（B≧Bs）であるか否かが判定される（ステップＳ６５）。 Here, when the NOx occlusion amount A is less than the upper limit threshold Ah (A <Ah) in step S25, it is determined whether or not the flag F B is F B = 0 (step S55), and the flag F B When F B = 0, the NOx storage amount B is read (step S60), and it is determined whether or not the NOx storage amount B is equal to or greater than the determination value Bs (B ≧ Bs) (step S65).

B≧Bsのときは、ＮＯｘ吸蔵量A，Bが共に判定値As，Bs以上であるから、フラグFAがFA=1に設定されるとともに（ステップＳ７０）、フラグFBもFB=1に設定されて（ステップＳ７５）、このフローをリターンする。これにより、上下流のＮＯｘパージ制御が共に実施要求ありの状態となる。一方、B≧Bsでない場合は、フラグFBはFB=0のままこのフローをリターンする。 When the B ≧ Bs, NOx occlusion amount A, B are both determined value As, since it is Bs or higher (step S70) together with the flag F A is set to F A = 1, the flag F B also F B = It is set to 1 (step S75), and this flow is returned. As a result, both upstream and downstream NOx purge control is in a state of being requested to be executed. On the other hand, if not B ≧ Bs, the flag F B will return the flow remains F B = 0.

なお、すでにフラグFAがFA=1に設定されている場合は、上流ＮＯｘパージ制御が終了するまでの間、上流ＮＯｘパージ制御の要求判定は行われず、ステップＳ１０からステップＳ３５へ進んで下流ＮＯｘパージ制御の要求判定が実施される。同様に、フラグFBがFB=1に設定されている場合は、下流ＮＯｘパージ制御が終了するまでの間、下流ＮＯｘパージ制御の要求判定は行われず、ステップＳ３５，Ｓ５５，Ｓ８０からフローをリターンする。このように設定されたフラグFA，FBの情報は、図５，図６（ａ）のフローで用いられる。 If the flag F A is already set to F A = 1, the upstream NOx purge control request determination is not performed until the upstream NOx purge control is completed, and the process proceeds from step S10 to step S35 to the downstream. A request determination for NOx purge control is performed. Similarly, when the flag F B is set to F B = 1, the downstream NOx purge control request determination is not performed until the downstream NOx purge control is completed, and the flow proceeds from Steps S35, S55, and S80. Return. The information on the flags F A and F B set in this way is used in the flows of FIGS. 5 and 6A.

次に、ＮＯｘパージ制御部４２及び再生制御部４３で実施される図５及び図６（ａ），（ｂ）のフローについて説明する。図５に示すように、まず、推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量A，B及びＰＭ堆積量Dが読み込まれ（ステップＴ１０）、フラグFDがFD=0であるか否かが判定される（ステップＴ１５）。フラグFDは、再生制御の実施要求（必要性）の有無を判定するものであり、FD=1は要求ありに対応し、FD=0は要求なしに対応する。フラグFD=0のときは、ＰＭ堆積量Dが再生開始閾値Ds以上（D≧Ds）であるか否かが判定され（ステップＴ２０）、D≧DsであればフラグFDがFD=1に設定されて（ステップＴ２５）、タイマのカウントが開始される（ステップＴ３０）。このタイマは再生制御の待機時間を計るものである。一度フラグFDがFD=1に設定された後は、ステップＴ１５からステップＴ３５へと進む。また、D＜Dsの場合は、フィルタ３２の再生制御は必要ないため、図６（ａ）に示すＮＯｘパージ制御の実行フローが開始される（ステップＴ１３０）。 Next, the flow of FIG. 5, FIG. 6 (a), (b) implemented by the NOx purge control unit 42 and the regeneration control unit 43 will be described. As shown in FIG. 5, first, it estimated by the estimation unit 41 a NOx storage amount A, B and PM accumulation amount D is read (step T10), whether the flag F D is F D = 0 is determined (Step T15). The flag F D is used to determine whether or not there is a regeneration control execution request (necessity). F D = 1 corresponds to a request, and F D = 0 corresponds to no request. When the flag F D = 0, it is determined whether the PM accumulation amount D is equal to or greater than the regeneration start threshold Ds (D ≧ Ds) (step T20). If D ≧ Ds, the flag F D is F D = 1 is set (step T25), and the timer starts counting (step T30). This timer measures the standby time for regeneration control. Once the flag F D is set to F D = 1, the process proceeds from step T15 to step T35. Further, when D <Ds, since the regeneration control of the filter 32 is not necessary, the execution flow of the NOx purge control shown in FIG. 6A is started (step T130).

ステップＴ３５では、フラグFAがFA=1であるか否かが判定され、フラグFA=1のときは再生制御よりも上流ＮＯｘパージ制御が優先される。また、フラグFA=0のときは、続けてフラグFBがFB=1であるか否かが判定され（ステップＴ８０）、フラグFB=1のときは再生制御よりも下流ＮＯｘパージ制御が優先される。なお、フラグFA，FBが何れも0の場合は、上下流のＮＯｘパージ制御が何れも実施要求なしのため、速やかに再生制御が実施される（ステップＴ１２５）。 In step T35, it is determined whether or not the flag F A is F A = 1. When the flag F A = 1, the upstream NOx purge control is prioritized over the regeneration control. When the flag F A = 0, it is subsequently determined whether or not the flag F B is F B = 1 (step T80). When the flag F B = 1, the downstream NOx purge control is performed rather than the regeneration control. Takes precedence. If both the flags F A and F B are 0, the upstream and downstream NOx purge control is not requested to be executed, so the regeneration control is performed promptly (step T125).

ステップＴ４０では、上流ＮＯｘパージ制御を実施中か否かが判定され、上流ＮＯｘパージ制御が未だ開始されていなければタイマカウント（待機時間）が所定時間tL以上であるか否かが判定される（ステップＴ４５）。タイマカウントが所定時間tL未満であれば、上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態であるか否かが判定され（ステップＴ５０）、実施可能な場合に上流ＮＯｘパージ制御が開始される（ステップＴ５５）。 In step T40, it is determined whether or not implementing upstream NOx purge control, whether it upstream NOx purge control is not yet started the timer count (standby time) is the predetermined time t L or more is determined (Step T45). Is less than the timer count of the predetermined time t L, whether the upstream NOx purge control is possible operating conditions performed is determined (step T50), the upstream NOx purge control is started when practicable (step T55).

これに対して、上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態でない場合はこのフローをリターンし、次回以降の演算周期において、タイマカウントが所定時間tLに達する前に実施可能な運転状態になれば上流ＮＯｘパージ制御が開始される。上流ＮＯｘパージ制御が開始された後は、ＮＯｘ吸蔵量Aが終了閾値Af未満になるまで上流ＮＯｘパージ制御が継続され（ステップＴ４０，Ｔ６０）、A＜Afとなると上流ＮＯｘパージ制御が終了される（ステップＴ６５）。そして、フラグFAがFA=0にリセットされて（ステップＴ７０）、このフローをリターンする。次の制御周期では、下流ＮＯｘパージ制御の実施要求がなければ、図６（ｂ）に示す再生制御の実行フローが開始される（ステップＴ１２５）。 In contrast, if the upstream NOx purge control is not possible operating conditions implemented to return the flow, in the calculation cycle of the next time, if the feasible operating condition before the timer count reaches the predetermined time t L The upstream NOx purge control is started. After the upstream NOx purge control is started, the upstream NOx purge control is continued until the NOx occlusion amount A becomes less than the end threshold Af (steps T40 and T60). When A <Af, the upstream NOx purge control is terminated. (Step T65). Then, the flag F A is reset to F A = 0 (step T70), and this flow is returned. If there is no downstream NOx purge control execution request in the next control cycle, the regeneration control execution flow shown in FIG. 6B is started (step T125).

反対に、上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態となる前にタイマカウントが所定時間tL以上となった場合は、図６（ｂ）の再生制御の実行フローが開始される（ステップＴ７５）。すなわちこの場合は、再生制御よりも上流ＮＯｘパージ制御を優先させたものの、再生制御の実施要求ありとなってから所定時間tLの間に上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態とはならなかったため、上流ＮＯｘパージ制御よりも先に再生制御が実施される。 Conversely, the timer counts before the upstream NOx purge control and feasible operating condition if it becomes more than the predetermined time t L, the execution flow of reproduction control in FIG. 6 (b) is started (step T75) . In other words, in this case, although giving priority to the upstream NOx purge control than regeneration control, not become from when there execution request playback control a possible operating condition implementing upstream NOx purge control for a predetermined time t L Therefore, regeneration control is performed prior to upstream NOx purge control.

上流ＮＯｘパージ制御の開始後、A＜Afとなるまでは、ステップＴ８０へ進み、フラグFBがFB=1であるか否かが判定される。ここで、フラグFB=1であれば、下流ＮＯｘパージ制御を実施中か否かが判定され（ステップＴ８５）、まだ下流ＮＯｘパージ制御が開始されていなければタイマカウント（待機時間）が所定時間tL以上であるか否かが判定される（ステップＴ９０）。そして、タイマカウントが所定時間tL未満であれば、下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態であるか否かが判定されて（ステップＴ９５）、実施可能な場合に下流ＮＯｘパージ制御が開始される（ステップＴ１００）。これにより、上流ＮＯｘパージ制御の開始後に下流ＮＯｘパージ制御も開始されて、上下流のＮＯｘパージ制御が同時連続的に実施される。 After the upstream NOx purge control is started, the process proceeds to step T80 until A <Af, and it is determined whether or not the flag F B is F B = 1. Here, if the flag F B = 1, it is determined whether or not the downstream NOx purge control is being performed (step T85). If the downstream NOx purge control has not been started yet, the timer count (standby time) is a predetermined time. It is determined whether or not t L or more (step T90). Then, if it is less than the timer count of the predetermined time t L, it is determined whether or not the downstream NOx purge control is possible operating conditions performed (step T95), the downstream NOx purge control is started when practicable (Step T100). Thus, the downstream NOx purge control is also started after the upstream NOx purge control is started, and the upstream and downstream NOx purge control is simultaneously and continuously performed.

一方、ステップＴ９５において下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態でない場合はこのフローをリターンし、次回以降の演算周期において、タイマカウントが所定時間tLに達する前に実施可能な運転状態になれば下流ＮＯｘパージ制御が開始されて、上下流のＮＯｘパージ制御が同時連続的に実施される。下流ＮＯｘパージ制御が開始された後は、ＮＯｘ吸蔵量Bが終了閾値Bf未満になるまで下流ＮＯｘパージ制御が継続され（ステップＴ８５，Ｔ１０５）、B＜Bfとなると下流ＮＯｘパージ制御が終了される（ステップＴ１１０）。そして、フラグFBがFB=0にリセットされて（ステップＴ１１５）、このフローをリターンする。次の制御周期では、図６（ｂ）の再生制御の実行フローが開始される（ステップＴ１２５）。 On the other hand, the downstream NOx purge control if not possible operating conditions implemented to return this flow in step T95, the operation cycle of the next time, if the feasible operating condition before the timer count reaches the predetermined time t L The downstream NOx purge control is started, and the upstream and downstream NOx purge control is performed simultaneously and continuously. After the downstream NOx purge control is started, the downstream NOx purge control is continued until the NOx occlusion amount B becomes less than the end threshold Bf (steps T85 and T105). When B <Bf, the downstream NOx purge control is terminated. (Step T110). Then, the flag F B is reset to F B = 0 (step T115), and this flow is returned. In the next control cycle, the execution flow of the regeneration control of FIG. 6B is started (step T125).

また、下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態となる前にタイマカウントが所定時間tL以上となった場合は、上流ＮＯｘパージ制御が実施中であるか否かが判定され（ステップＴ１２０）、実施中であればこのフローをリターンし、実施中でなければ図６（ｂ）の再生制御の実行フローが開始され（ステップＴ１２５）、このフローをリターンする。すなわちこの場合は、再生制御よりも下流ＮＯｘパージ制御を優先させたものの、再生制御の実施要求ありとなってから所定時間tLの間に下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態とはならなかったため、下流ＮＯｘパージ制御よりも先に再生制御が実施される。なお、上流ＮＯｘパージ制御が実施中であれば上流ＮＯｘパージ制御の終了後、速やかに再生制御が実施される。 Also, if the timer count before the downstream NOx purge control and feasible operating conditions is equal to or greater than the predetermined time t L, whether upstream NOx purge control is being performed is determined (step T120), If it is being executed, this flow is returned. If it is not being executed, the execution flow of the regeneration control of FIG. 6B is started (step T125), and this flow is returned. That is, in this case, although the downstream NOx purge control is prioritized over the regeneration control, the operation state in which the downstream NOx purge control can be performed for a predetermined time t L after the request for the regeneration control is made does not occur. Therefore, regeneration control is performed prior to downstream NOx purge control. If upstream NOx purge control is being performed, regeneration control is performed immediately after the upstream NOx purge control is completed.

次に、ステップＴ１３０に進んだ場合のＮＯｘパージ制御の実行フローについて説明する。図６（ａ）に示すように、まず、フラグFAがFA=1であるか否かが判定され（ステップＸ１０）、フラグFA=1のときは上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態であるか否かが判定され（ステップＸ１５）、実施可能な場合に上流ＮＯｘパージ制御が開始される（ステップＸ２０）。一方、上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態でない場合はこのフローを終了し、図５のメインフローをリターンする。そして、次回以降の演算周期においてステップＴ１３０へ進んだ場合は、上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態となったら上流ＮＯｘパージ制御が開始される。 Next, the execution flow of the NOx purge control when proceeding to Step T130 will be described. As shown in FIG. 6A, first, it is determined whether or not the flag F A is F A = 1 (step X10). When the flag F A = 1, the operation capable of performing the upstream NOx purge control is performed. It is determined whether or not it is in a state (step X15), and if possible, upstream NOx purge control is started (step X20). On the other hand, if the operation state is not such that the upstream NOx purge control can be performed, this flow is ended, and the main flow of FIG. 5 is returned. Then, when the process proceeds to step T130 in the subsequent calculation cycle, the upstream NOx purge control is started when the operation state in which the upstream NOx purge control can be performed is reached.

上流ＮＯｘパージ制御が開始された後は、A＜Afであるか否かが判定され（ステップＸ２５）、A＜Afでなければ、続いてフラグFBがFB=1であるか否かが判定される（ステップＸ４０）。フラグFB=1のときは下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態であるか否かが判定され（ステップＸ４５）、実施可能な場合に下流ＮＯｘパージ制御が開始される（ステップＸ５０）。一方、下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態でない場合はこのフローを終了し、図５のメインフローをリターンする。そして、次回以降の演算周期においてステップＴ１３０へ進んだ場合は、下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態となったら下流ＮＯｘパージ制御が開始される。 After the upstream NOx purge control is started, it is determined whether or not A <Af (step X25). If A <Af is not satisfied, then whether or not the flag F B is F B = 1 is determined. Determination is made (step X40). When the flag F B = 1, it is determined whether or not it is in an operation state in which the downstream NOx purge control can be performed (step X45), and if it can be performed, the downstream NOx purge control is started (step X50). On the other hand, if the operation state is not such that the downstream NOx purge control can be performed, this flow is ended, and the main flow of FIG. 5 is returned. Then, when the process proceeds to step T130 in the subsequent calculation cycle, the downstream NOx purge control is started when the operation state in which the downstream NOx purge control can be performed is reached.

下流ＮＯｘパージ制御が開始された後は、B＜Bfであるか否かが判定され（ステップＸ５５）、B＜Bfでなければこのフローを終了し、図５のメインフローをリターンする。そして、ステップＴ１０で読み込まれたＮＯｘ吸蔵量Aが終了閾値Af未満となったら（ステップＸ２５）、上流ＮＯｘパージ制御が終了され（ステップＸ３０）、フラグFAがFA=0にリセットされて（ステップＸ３５）、このフローを終了する。また、ステップＴ１０で読み込まれたＮＯｘ吸蔵量Bが終了閾値Bf未満となったら（ステップＸ５５）、下流ＮＯｘパージ制御が終了され（ステップＸ６０）、フラグFBがFB=0にリセットされて（ステップＸ６５）、このフローを終了する。 After the downstream NOx purge control is started, it is determined whether or not B <Bf (step X55). If B <Bf, this flow is ended and the main flow of FIG. 5 is returned. Then, when the NOx storage amount A read in step T10 becomes less than the termination threshold Af (step X25), upstream NOx purge control is terminated (step X30), the flag F A is reset to F A = 0 ( Step X35), this flow is finished. Further, when the NOx storage amount B read in step T10 becomes less than the termination threshold Bf (step X55), downstream NOx purge control is terminated (step X60), the flag F B is reset to F B = 0 ( Step X65), this flow is finished.

最後に、ステップＴ７５又はステップＴ１２５に進んだ場合の再生制御の実行フローについて説明する。図６（ｂ）に示すように、再生制御を実施可能な運転状態であるか否かが判定され（ステップＹ１０）、実施可能な運転状態であれば再生制御が開始される（ステップＹ１５）。再生制御可能な運転状態でないときはこのフローを終了し、図５のメインフローをリターンする。そして、次回以降の演算周期でステップＴ７５又はステップＴ１２５へ進んだ場合は、再生制御可能な運転状態となったら再生制御が開始される。   Finally, the execution flow of the regeneration control when proceeding to step T75 or step T125 will be described. As shown in FIG. 6B, it is determined whether or not the operation state is capable of performing regeneration control (step Y10). If the operation state is capable of being performed, regeneration control is started (step Y15). When the operation state is not reproducible, this flow is terminated and the main flow of FIG. 5 is returned. Then, when the process proceeds to step T75 or step T125 in the calculation cycle after the next time, regeneration control is started when an operation state in which regeneration control is possible.

再生制御が開始された後は、ＰＭ堆積量Dが再生終了閾値Df未満（D＜Df）であるか否かが判定され（ステップＹ２０）、D＜Dfとなるまで再生制御が実施される。D＜Dfとなると、再生制御が終了されて（ステップＹ２５）、フラグFDがFD=0にリセットされるとともに（ステップＹ３０）、タイマカウントがリセットされて停止され（ステップＹ３５）、このフローを終了する。 After the regeneration control is started, it is determined whether the PM accumulation amount D is less than the regeneration end threshold Df (D <Df) (step Y20), and the regeneration control is performed until D <Df. If the D <Df, regeneration control is ended (step Y25), together with the flag F D is reset to F D = 0 (step Y 30), the timer count is stopped is reset (step Y35), the flow Exit.

［１−４．効果］
したがって、上記の排気浄化装置３０によれば、フィルタ３２の再生制御の実施要求がある場合に、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージの少なくとも一方を実施する場合には、上流ＮＯｘパージ制御が開始された後に下流ＮＯｘパージ制御が開始され、さらにその後に再生制御が開始される。これにより、フィルタ３２の再生制御中に増大しうるNOxを上流ＮＯｘトラップ触媒３１及び下流ＮＯｘトラップ触媒３３で吸蔵することができ、NOxの排出量を低減することができる。さらに、上流ＮＯｘパージ制御で消費されなかった還元剤を下流ＮＯｘパージ制御で使うことができ、燃費悪化を抑制することができる。また、下流ＮＯｘトラップ触媒３３の温度を上流ＮＯｘパージ制御により上昇させることで下流ＮＯｘトラップ触媒３３の温度を確保し易くなるため、下流ＮＯｘトラップ触媒３３におけるＮＯｘ還元性能を向上させることができる。 [1-4. effect]
Therefore, according to the exhaust purification device 30 described above, when there is a request for performing the regeneration control of the filter 32, when performing at least one of the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge, the upstream NOx purge control is started. After that, downstream NOx purge control is started, and then regeneration control is started. Thereby, NOx that can increase during regeneration control of the filter 32 can be occluded by the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33, and the amount of NOx emission can be reduced. Furthermore, the reducing agent that has not been consumed in the upstream NOx purge control can be used in the downstream NOx purge control, and fuel consumption deterioration can be suppressed. Further, since the temperature of the downstream NOx trap catalyst 33 is easily secured by increasing the temperature of the downstream NOx trap catalyst 33 by the upstream NOx purge control, the NOx reduction performance in the downstream NOx trap catalyst 33 can be improved.

また、排気通路１６には、排気流れ方向の上流側から順に上流ＮＯｘトラップ触媒３１，フィルタ３２，下流ＮＯｘトラップ触媒３３が設けられる。換言すると、排気通路１６に上流ＮＯｘトラップ触媒３１と下流ＮＯｘトラップ触媒３３とを離して配置するとともに、これらの間に熱容量の大きなフィルタ３２を配置することで、上流ＮＯｘトラップ触媒３１と下流ＮＯｘトラップ触媒３３とを温度帯の異なる場所に配置することができる。これにより、上流ＮＯｘトラップ触媒３１が高いＮＯｘ浄化性能を発揮する運転状態と、下流ＮＯｘトラップ触媒３３が高いＮＯｘ浄化性能を発揮する運転状態とを相違させることができ、システム全体のＮＯｘ浄化性能を高めることができる。すなわち、エンジン１の運転領域全体に亘って高いＮＯｘ浄化性能を確保することができる。これらによって、燃費悪化を抑制しながら、排気中のNOxを適切に除去することができる。   The exhaust passage 16 is provided with an upstream NOx trap catalyst 31, a filter 32, and a downstream NOx trap catalyst 33 in order from the upstream side in the exhaust flow direction. In other words, the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 are disposed apart from each other in the exhaust passage 16, and the filter 32 having a large heat capacity is disposed therebetween, so that the upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst are disposed. The catalyst 33 and the catalyst 33 can be arranged at different temperatures. Thereby, the operation state in which the upstream NOx trap catalyst 31 exhibits high NOx purification performance and the operation state in which the downstream NOx trap catalyst 33 exhibits high NOx purification performance can be differentiated, and the NOx purification performance of the entire system can be reduced. Can be increased. That is, high NOx purification performance can be ensured over the entire operation region of the engine 1. By these, it is possible to appropriately remove NOx in the exhaust while suppressing deterioration in fuel consumption.

上記の排気浄化装置３０では、再生制御の実施要求があると判断してから再生制御を開始するまでの待機時間が所定時間tL以上になった場合は、上下流のＮＯｘパージ制御よりも再生制御を先に開始する。すなわち、フィルタ３２の再生制御の待機時間に制限を設けることで、フィルタ３２にPMが大量に堆積することによるエンジン１の停止のおそれを回避することができる。 In the above exhaust gas purifier 30, if the waiting time from determination that there is a execution request of the regeneration control to the start of the regeneration control exceeds a predetermined time t L, the regeneration of the NOx purge control of the upstream and downstream Start control first. That is, by setting a limit on the standby time for regeneration control of the filter 32, it is possible to avoid the possibility of stopping the engine 1 due to a large amount of PM accumulated on the filter 32.

また、本実施形態では、上下流のＮＯｘパージ制御を実施するか否かを判定する上限閾値Ah，Bhとは別に、これらよりも小さい判定値As，Bsが設定されている。そして、上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aが判定値As以上であり、且つ、下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bが判定値Bs以上である場合に、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とが同時連続的に実施される。つまり、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とを同時連続的に実施するための閾値（判定値As，Bs）を、単独でＮＯｘパージ制御を実施するときの閾値（上限閾値Ah，Bh）よりも小さい値に設定しておくことで、できる限り上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とを同時連続的に実施することができるため、燃費悪化をより効果的に抑制することができる。   Further, in the present embodiment, determination values As and Bs smaller than these are set apart from the upper thresholds Ah and Bh for determining whether to perform upstream / downstream NOx purge control. When the NOx occlusion amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 is equal to or greater than the determination value As and the NOx occlusion amount B of the downstream NOx trap catalyst 33 is equal to or greater than the determination value Bs, the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge are performed. Control is performed simultaneously and continuously. That is, the thresholds (determination values As and Bs) for performing the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control simultaneously and continuously from the thresholds (upper thresholds Ah and Bh) when the NOx purge control is performed independently. Also, by setting the value to a small value, the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control can be performed simultaneously and continuously as much as possible, so that deterioration in fuel consumption can be more effectively suppressed.

上記の排気浄化装置３０は、上流ＮＯｘトラップ触媒３１の直上流に上流インジェクタ３４を備え、上流ＮＯｘパージ制御ではこの上流インジェクタ３４から還元剤が噴射される。上流ＮＯｘパージ制御では、上流ＮＯｘトラップ触媒３１の周辺は酸素濃度が高い傾向にあるため、上流インジェクタ３４により直接排気通路１６へ還元剤を噴射することで、反応性の高い還元剤を上流ＮＯｘトラップ触媒３１に供給することができ、上流ＮＯｘトラップ触媒３１においてNOxを効果的に還元することができる。   The exhaust purification device 30 includes an upstream injector 34 immediately upstream of the upstream NOx trap catalyst 31, and a reducing agent is injected from the upstream injector 34 in the upstream NOx purge control. In the upstream NOx purge control, since the oxygen concentration tends to be high around the upstream NOx trap catalyst 31, the upstream injector 34 directly injects the reducing agent into the exhaust passage 16, thereby removing the highly reactive reducing agent into the upstream NOx trap. The NOx can be effectively reduced in the upstream NOx trap catalyst 31.

また、下流ＮＯｘパージ制御では、下流ＮＯｘトラップ触媒３３の周辺は酸素濃度が低い傾向にあるため、ポスト噴射でも十分に下流ＮＯｘトラップ触媒３３に還元剤としての燃料を供給することができる。これにより、下流ＮＯｘトラップ触媒３３の直上流に還元剤を噴射する排気管噴射弁を設ける場合と比較して、装置構成を簡素化することができ、コストを低減することができる。   Further, in the downstream NOx purge control, since the oxygen concentration tends to be low around the downstream NOx trap catalyst 33, fuel as a reducing agent can be sufficiently supplied to the downstream NOx trap catalyst 33 even in post injection. Thereby, compared with the case where the exhaust pipe injection valve which injects a reducing agent just upstream of the downstream NOx trap catalyst 33 is provided, an apparatus structure can be simplified and cost can be reduced.

［２．第二実施形態］
次に、第二実施形態に係る排気浄化装置３０について説明する。本実施形態に係る排気浄化装置３０は、上下流のＮＯｘパージ制御を実施するか否かの判定方法が異なる点を除いて、第一実施形態と同様に構成される。すなわち、エンジン制御部４０のＮＯｘパージ制御部４２での制御内容が第一実施形態と異なり、その他（装置構成，エンジン制御装置４０の推定部４１での推定手法及び再生制御部４３での制御内容）は第一実施形態と同一である。以下、第一実施形態と同様の装置や構成については、第一実施形態と同様の符号を付して重複する説明は省略し、第一実施形態とは異なるＮＯｘパージ制御部４２での制御内容について詳述する。 [2. Second embodiment]
Next, the exhaust emission control device 30 according to the second embodiment will be described. Exhaust gas purification apparatus 30 according to the present embodiment is configured in the same manner as in the first embodiment except that the determination method for determining whether to perform upstream / downstream NOx purge control is different. In other words, the control content in the NOx purge control unit 42 of the engine control unit 40 is different from that in the first embodiment. ) Is the same as in the first embodiment. Hereinafter, about the apparatus and structure similar to 1st embodiment, the code | symbol similar to 1st embodiment is attached | subjected, the overlapping description is abbreviate | omitted, and the control content in the NOx purge control part 42 different from 1st embodiment Will be described in detail.

本実施形態に係るＮＯｘパージ制御部４２は、上下流のＮＯｘパージ制御を実施するか否かを判定する閾値として、第一実施形態で説明した上限閾値Ah，Bhのみを有し、第一実施形態で説明した判定値As，Bsは本実施形態では設定されていない。すなわち、ＮＯｘパージ制御部４２は、推定部４１で推定された上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aが上限閾値（第一閾値）Ah以上（A≧Ah）の場合に、上流ＮＯｘパージ制御を実施すると判断する。同様に、推定部４１で推定された下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bが上限閾値（第三閾値）Bh以上（B≧Bh）の場合に、下流ＮＯｘパージ制御が必要と判断する。   The NOx purge control unit 42 according to the present embodiment has only the upper limit threshold values Ah and Bh described in the first embodiment as threshold values for determining whether or not to perform upstream / downstream NOx purge control. The determination values As and Bs described in the embodiment are not set in this embodiment. That is, the NOx purge control unit 42 performs the upstream NOx purge control when the NOx occlusion amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 estimated by the estimation unit 41 is greater than or equal to the upper threshold (first threshold) Ah (A ≧ Ah). Judge that it will be implemented. Similarly, when the NOx occlusion amount B of the downstream NOx trap catalyst 33 estimated by the estimation unit 41 is equal to or higher than the upper threshold (third threshold) Bh (B ≧ Bh), it is determined that the downstream NOx purge control is necessary.

また、ＮＯｘパージ制御部４２は、第一実施形態と同様に、上流ＮＯｘパージ制御を開始した後に推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量Aが所定の終了閾値Af未満（A＜Af）になった場合に、上流インジェクタ３４からの還元剤の噴射を停止させて上流ＮＯｘパージ制御を終了する。同様に、下流ＮＯｘパージ制御を開始した後に推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量Bが所定の終了閾値Bf未満（B＜Bf）になった場合に、筒内噴射弁４からのポスト噴射を停止させて下流ＮＯｘパージ制御を終了する。このように、本実施形態でも、基本的には上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とは、独立して実施される。   Further, as in the first embodiment, the NOx purge control unit 42, after starting the upstream NOx purge control, the NOx occlusion amount A estimated by the estimation unit 41 becomes less than a predetermined end threshold Af (A <Af). If this happens, the injection of the reducing agent from the upstream injector 34 is stopped, and the upstream NOx purge control is terminated. Similarly, post-injection from the in-cylinder injection valve 4 is performed when the NOx occlusion amount B estimated by the estimation unit 41 after starting the downstream NOx purge control becomes less than a predetermined end threshold Bf (B <Bf). Stop and end downstream NOx purge control. Thus, also in this embodiment, the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control are basically performed independently.

ここで、本実施形態に係るＮＯｘパージ制御部４２は、再生制御部４３において再生制御の実施要求があると判断された場合は、上流ＮＯｘパージ制御については上限閾値Ahよりも小さい閾値Ar（第二閾値，以下、実施判定閾値Arという）を用い、下流ＮＯｘパージ制御については上限閾値Bhよりも小さい閾値Br（第四閾値，以下、実施判定閾値Brという）を用い、上下流のＮＯｘパージ制御を実施するか否かを判断する。   Here, if the regeneration control unit 43 determines that there is a request for performing regeneration control, the NOx purge control unit 42 according to the present embodiment sets a threshold value Ar (the first threshold value) that is smaller than the upper limit threshold Ah for upstream NOx purge control. The downstream NOx purge control is performed using a threshold value Br (fourth threshold value, hereinafter referred to as an execution determination threshold value Br) that is smaller than the upper limit threshold value Bh. It is determined whether or not to implement.

具体的には、再生制御の実施要求がある場合、ＮＯｘパージ制御部４２は、推定部４１で推定された上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aが実施判定閾値Ar以上（A≧Ar）であり、かつ、推定部４１で推定された下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bが実施判定閾値Br以上（B≧Br）である場合に、上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とを共に実施すると判断する。なお、再生制御部４３において再生制御の実施要求がないと判断された場合は、上記した上限閾値Ah，Bhを用いて、上下流のＮＯｘパージ制御を実施するか否かを判断する。   Specifically, when there is a regeneration control execution request, the NOx purge control unit 42 determines that the NOx occlusion amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 estimated by the estimation unit 41 is equal to or greater than the execution determination threshold Ar (A ≧ Ar). When the NOx occlusion amount B of the downstream NOx trap catalyst 33 estimated by the estimation unit 41 is equal to or greater than the execution determination threshold Br (B ≧ Br), both the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control are performed. Judge that. If the regeneration control unit 43 determines that there is no regeneration control execution request, it determines whether to perform upstream / downstream NOx purge control using the upper limit threshold values Ah and Bh.

これにより、再生制御の実施要求がある場合は上下流のＮＯｘパージ制御が実施されやすくなるため、再生制御時のNOxの排出量が効果的に低減される。なお、上流側の実施判定閾値Ar及び下流側の実施判定閾値Brは、各上限閾値Ah，Bhよりも小さい値に設定されていればよく、例えば０に近い値であれば、再生制御を実施する際にＮＯｘパージ制御がより実施されやすくなる。また、実施判定閾値Ar，Brは、上述した第一実施形態の判定値As，Bsとは別個に設けられるものであり、同一の値である必要はない。   As a result, when there is a request for performing regeneration control, upstream and downstream NOx purge control is easily performed, so that the amount of NOx discharged during regeneration control is effectively reduced. The upstream execution determination threshold Ar and the downstream execution determination threshold Br only need to be set to values smaller than the upper limit thresholds Ah and Bh. For example, if the value is close to 0, regeneration control is performed. In this case, the NOx purge control is more easily performed. Further, the execution determination threshold values Ar and Br are provided separately from the determination values As and Bs of the first embodiment described above, and need not be the same value.

このように、ＮＯｘパージ制御部４２は、基本的には上流ＮＯｘパージ制御と下流ＮＯｘパージ制御とを独立して実施し、再生制御の実施要求がある場合に限り、上下流のＮＯｘパージ制御の実施要求の有無を判定するための閾値として、上限閾値Ah，Bhよりも小さな値（実施判定閾値Ar，Br）を用いる。この場合に、例えばＮＯｘ吸蔵量Aは実施判定閾値Ar以上であるがＮＯｘ吸蔵量Bは実施判定閾値Brに満たないとき（A≧ArかつB＜Brのとき）は、ＮＯｘパージ制御部４２は、ＮＯｘ吸蔵量Aが上限閾値Ah以上であるか否かを判断し、A≧Ahであれば上流ＮＯｘパージ制御を実施すると判断する。反対に、ＮＯｘ吸蔵量Bは実施判定閾値Br以上であるがＮＯｘ吸蔵量Aは実施判定閾値Arに満たないとき（A＜ArかつB≧Brのとき）も同様に、ＮＯｘパージ制御部４２は、ＮＯｘ吸蔵量Bが上限閾値Bh以上であるか否かを判断し、B≧Bhであれば下流ＮＯｘパージ制御を実施すると判断する。   As described above, the NOx purge control unit 42 basically performs the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control independently, and only when there is a request for performing the regeneration control, the NOx purge control of the upstream and downstream. As threshold values for determining the presence / absence of an execution request, values smaller than the upper limit threshold values Ah and Bh (execution determination threshold values Ar and Br) are used. In this case, for example, when the NOx occlusion amount A is equal to or greater than the execution determination threshold Ar but the NOx occlusion amount B is less than the execution determination threshold Br (when A ≧ Ar and B <Br), the NOx purge control unit 42 Then, it is determined whether or not the NOx occlusion amount A is equal to or greater than the upper limit threshold Ah. If A ≧ Ah, it is determined that the upstream NOx purge control is performed. Conversely, when the NOx occlusion amount B is equal to or greater than the execution determination threshold value Br but the NOx occlusion amount A is less than the execution determination threshold value Ar (when A <Ar and B ≧ Br), the NOx purge control unit 42 similarly Then, it is determined whether or not the NOx occlusion amount B is equal to or greater than the upper limit threshold Bh. If B ≧ Bh, it is determined that the downstream NOx purge control is to be performed.

なお、ＮＯｘパージ制御部４２は、上流ＮＯｘパージ制御を実施すると判断し、下流ＮＯｘパージ制御も実施すると判断した場合は、第一実施形態と同様、上流ＮＯｘパージ制御を開始した後に下流ＮＯｘパージ制御を開始して、同時連続的に上下流のＮＯｘパージ制御を実施する。また、ＮＯｘパージ制御部４２は、再生制御の実施要求がある場合には、再生制御の実施前に、上述した手法で上下流のＮＯｘパージ制御を実施するか否かを判断し、実施すると判断した場合には上流ＮＯｘパージ制御の開始後に下流ＮＯｘパージ制御を開始し、さらにその後で再生制御部４３が再生制御を開始する。   If the NOx purge control unit 42 determines that the upstream NOx purge control is to be performed and also determines that the downstream NOx purge control is to be performed, the downstream NOx purge control is started after the upstream NOx purge control is started, as in the first embodiment. And the upstream and downstream NOx purge control is performed simultaneously and continuously. Further, when there is a request for performing regeneration control, the NOx purge control unit 42 determines whether or not to perform upstream / downstream NOx purge control by the above-described method before performing regeneration control, and determines that it is to be performed. In this case, the downstream NOx purge control is started after the upstream NOx purge control is started, and then the regeneration control unit 43 starts the regeneration control.

次に、図７及び図８のフローチャートを用いて、本実施形態に係るＮＯｘパージ制御及び再生制御の手順について説明する。なお、本実施形態においても、図５及び図６（ｂ）に示すフローチャートが用いられる。図７は、図４のフローチャートに対応するものであり、上下流のＮＯｘパージ制御の実施要求の有無を判定するフローである。図８は、図６（ａ）のフローチャートに対応するものであり、上下流のＮＯｘパージ制御の実行フローである。これらのフローは、エンジン制御装置４０において所定の演算周期で繰り返し実施される。なお、これらのフローとは別に、上記の推定部４１によるＮＯｘ吸蔵量A，B及びＰＭ堆積量Dの推定は常に実施されており、ＮＯｘパージ制御部４２及び再生制御部４３は、推定された各推定値を読み込んで上流ＮＯｘパージ制御，下流ＮＯｘパージ制御及び再生制御を実施する。   Next, procedures of NOx purge control and regeneration control according to the present embodiment will be described using the flowcharts of FIGS. 7 and 8. Note that the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6B are also used in this embodiment. FIG. 7 corresponds to the flowchart of FIG. 4 and is a flow for determining whether or not there is an upstream / downstream NOx purge control execution request. FIG. 8 corresponds to the flowchart of FIG. 6A, and is an execution flow of upstream and downstream NOx purge control. These flows are repeatedly performed in the engine control device 40 at a predetermined calculation cycle. In addition to these flows, the estimation unit 41 always estimates the NOx storage amounts A and B and the PM deposition amount D, and the NOx purge control unit 42 and the regeneration control unit 43 are estimated. Each estimated value is read and upstream NOx purge control, downstream NOx purge control and regeneration control are performed.

図７に示すように、本実施形態においても、まずはフラグFAがFA=0であるか否かが判定される（ステップＶ１０）。フラグFAは、第一実施形態のものと同一である。フラグFA=0のときは、推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量AとＰＭ堆積量Dが読み込まれ（ステップＶ１５）、続いてＰＭ堆積量Dが再生開始閾値Ds以上であるか否かが判定される（ステップＶ１８）。D≧Dsであれば、再生制御の実施要求があるため、続くステップＶ２０でＮＯｘ吸蔵量Aが実施判定閾値Ar以上かつ上限閾値Ah未満（Ar≦A＜Ah）であるか否かが判定される。 As shown in FIG. 7, in this embodiment, first flag F A is whether F A = 0 is determined (step V10). Flag F A is the same as that of the first embodiment. When the flag F A = 0, the NOx occlusion amount A and the PM accumulation amount D estimated by the estimation unit 41 are read (step V15), and then whether or not the PM accumulation amount D is equal to or greater than the regeneration start threshold value Ds. Is determined (step V18). If D ≧ Ds, there is a request for execution of regeneration control, and in the next step V20, it is determined whether or not the NOx occlusion amount A is not less than the execution determination threshold Ar and less than the upper limit threshold Ah (Ar ≦ A <Ah). The

D≧Dsでない場合、又は、Ar≦A＜Ahでない場合は、ＮＯｘ吸蔵量Aが上限閾値Ah以上（A≧Ah）であるか否かが判定される（ステップＶ２５）。A≧Ahであれば、フラグFAがFA=1に設定され（ステップＳ３０）、ステップＶ３５へ進む。一方、Ar≦A＜AhでなくA≧Ahでもなければ、フラグFAはFA=0のままステップＶ３５へ進む。ステップＶ３５では、フラグFBがFB=0であるか否かが判定される。フラグFBは、第一実施形態のものと同一である。フラグFB=0のときは、推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量Bが読み込まれ（ステップＶ４０）、ＮＯｘ吸蔵量Bが上限閾値Bh以上（B≧Bh）であるか否かが判定される（ステップＶ４５）。B≧Bhであれば、フラグFBがFB=1に設定され（ステップＶ５０）、このフローをリターンする。一方、B≧Bhでない場合は、フラグFBはFB=0のままこのフローをリターンする。 When D ≧ Ds is not satisfied, or when Ar ≦ A <Ah is not satisfied, it is determined whether or not the NOx occlusion amount A is equal to or higher than the upper limit threshold Ah (A ≧ Ah) (step V25). If A ≧ Ah, the flag F A is set to F A = 1 (step S30), and the process proceeds to step V35. On the other hand, if any A ≧ Ah not Ar ≦ A <Ah, the flag F A proceeds to remain step V35 of F A = 0. In step V35, it is determined whether or not the flag F B is F B = 0. Flag F B are the same as those of the first embodiment. When the flag F B = 0, the NOx storage amount B estimated by the estimation unit 41 is read (step V40), and it is determined whether or not the NOx storage amount B is equal to or greater than the upper limit threshold Bh (B ≧ Bh). (Step V45). If B ≧ Bh, the flag F B is set to F B = 1 (step V50), and this flow is returned. On the other hand, if B ≧ Bh is not satisfied, the flag F B returns to this flow with F B = 0.

ここで、ステップＶ２０において、上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aが実施判定閾値Ar以上かつ上限閾値Ah未満（Ar≦A＜Ah）である場合は、フラグFBがFB=0であるか否かが判定され（ステップＶ５５）、すでにフラグFBがFB=1に設定されているときはこのフローをリターンする。一方、フラグFBがFB=0のときは、推定部４１で推定されたＮＯｘ吸蔵量Bが読み込まれ（ステップＶ６０）、ＮＯｘ吸蔵量Bが実施判定閾値Br以上かつ上限閾値Bh未満（Br≦B＜Bh）であるか否かが判定される（ステップＶ６５）。 Here, in step V20, when the NOx occlusion amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 is not less than the execution determination threshold Ar and less than the upper limit threshold Ah (Ar ≦ A <Ah), the flag F B is F B = 0. (Step V55), and when the flag F B is already set to F B = 1, this flow is returned. On the other hand, when the flag F B is F B = 0, the NOx storage amount B estimated by the estimation unit 41 is read (step V60), and the NOx storage amount B is greater than or equal to the execution determination threshold Br and less than the upper limit threshold Bh (Br It is determined whether or not ≦ B <Bh) (step V65).

Br≦B＜Bhのときは、ＮＯｘ吸蔵量A，Bが共に実施判定閾値Ar，Br以上かつ上限閾値Ah，Bh未満であるから、フラグFAがFA=1に設定されるとともに（ステップＶ７０）、フラグFBもFB=1に設定されて（ステップＶ７５）、このフローをリターンする。これにより、上下流のＮＯｘパージ制御が共に実施要求ありの状態となる。一方、Br≦B＜Bhでない場合は、続けてB≧Bhであるか否かが判定され（ステップＶ４５）、B≧BhであればフラグFBがFB=1に設定されて（ステップＶ５０）、このフローをリターンする。つまりこの場合は、下流ＮＯｘパージ制御のみが実施要求ありとなる。 When the Br ≦ B <Bh, NOx occlusion amount A, B are both exemplary decision threshold Ar, Br or more and the upper limit threshold Ah, because less than Bh, together with the flag F A is set to F A = 1 (step V70), the flag F B is also set to F B = 1 (step V75), and this flow is returned. As a result, both upstream and downstream NOx purge control is in a state of being requested to be executed. On the other hand, if Br ≦ B <Bh is not satisfied, it is subsequently determined whether or not B ≧ Bh (step V45). If B ≧ Bh, the flag F B is set to F B = 1 (step V50). ) Return this flow. That is, in this case, only the downstream NOx purge control is requested.

なお、すでにフラグFAがFA=1に設定されている場合は、上流ＮＯｘパージ制御が終了するまでの間、上流ＮＯｘパージ制御の要求判定は行われず、ステップＶ１０からステップＶ３５へ進んで下流ＮＯｘパージ制御の要求判定が実施される。同様に、フラグFBがFB=1に設定されている場合は、下流ＮＯｘパージ制御が終了するまでの間、下流ＮＯｘパージ制御の要求判定は行われず、ステップＶ３５又はステップＶ５５からこのフローをリターンする。ここで設定されたフラグ情報は、図５で用いられる。なお、図５のフローチャートは第一実施形態と同様であるため、説明は省略する。 If the flag F A is already set to F A = 1, the upstream NOx purge control request determination is not performed until the upstream NOx purge control ends, and the process proceeds from step V10 to step V35 to the downstream. A request determination for NOx purge control is performed. Similarly, when the flag F B is set to F B = 1, the downstream NOx purge control request determination is not performed until the downstream NOx purge control ends, and this flow is started from Step V35 or Step V55. Return. The flag information set here is used in FIG. Note that the flowchart of FIG. 5 is the same as that of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

ただし、図５のフローチャートにおいて、ステップＴ１３０に進んだ場合は、図８のサブフローが実施される。図８に示すように、まずは上流ＮＯｘパージ制御の実施中か否かが判定される（ステップＺ５）。これが実施中でなければ、続いて図５のフローのステップＴ１０で読み込まれたＮＯｘ吸蔵量Aが上限閾値Ah以上（A≧Ah）であるか否かが判定される（ステップＺ１０）。A≧Ahのときは上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態であるか否かが判定され（ステップＺ１５）、実施可能な場合に上流ＮＯｘパージ制御が開始される（ステップＺ２０）。一方、上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態でない場合はこのフローを終了し、図５のメインフローをリターンする。そして、次回以降の演算周期においてステップＴ１３０へ進んだ場合は、上流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態となったら上流ＮＯｘパージ制御が開始される。   However, in the flowchart of FIG. 5, when the process proceeds to step T130, the sub-flow of FIG. 8 is performed. As shown in FIG. 8, it is first determined whether or not the upstream NOx purge control is being performed (step Z5). If this is not in progress, it is then determined whether or not the NOx occlusion amount A read in step T10 of the flow of FIG. 5 is equal to or greater than the upper limit threshold Ah (A ≧ Ah) (step Z10). When A ≧ Ah, it is determined whether or not the operation state is such that the upstream NOx purge control can be performed (step Z15). If the upstream NOx purge control can be performed, the upstream NOx purge control is started (step Z20). On the other hand, if the operation state is not such that the upstream NOx purge control can be performed, this flow is ended, and the main flow of FIG. 5 is returned. Then, when the process proceeds to step T130 in the subsequent calculation cycle, the upstream NOx purge control is started when the operation state in which the upstream NOx purge control can be performed is reached.

上流ＮＯｘパージ制御が開始された後は、A＜Afであるか否かが判定され（ステップＺ２５）、この条件が成立するまで上流ＮＯｘパージ制御が継続される。ステップＺ２５でA＜Afでない場合、又は、ステップＺ１０でA≧Ahでない場合は、下流ＮＯｘパージ制御の実施中か否かが判定される（ステップＺ３８）。これが実施中でなければ、続いて図５のフローのステップＴ１０で読み込まれたＮＯｘ吸蔵量Bが上限閾値Bh以上（B≧Bh）であるか否かが判定される（ステップＺ４０）。   After the upstream NOx purge control is started, it is determined whether or not A <Af (step Z25), and the upstream NOx purge control is continued until this condition is satisfied. If A <Af is not satisfied in step Z25, or if A ≧ Ah is not satisfied in step Z10, it is determined whether the downstream NOx purge control is being performed (step Z38). If this is not in progress, it is subsequently determined whether or not the NOx occlusion amount B read in step T10 of the flow of FIG. 5 is equal to or greater than the upper limit threshold Bh (B ≧ Bh) (step Z40).

B≧Bhのときは下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態であるか否かが判定され（ステップＺ４５）、実施可能な場合に下流ＮＯｘパージ制御が開始される（ステップＺ５０）。なお、B≧Bhでないときは、このフローを終了する。また、下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態でない場合もこのフローを終了し、図５のメインフローをリターンする。そして、次回以降の演算周期においてステップＴ１３０へ進んだ場合は、下流ＮＯｘパージ制御を実施可能な運転状態となったら下流ＮＯｘパージ制御が開始される。   When B ≧ Bh, it is determined whether or not the operation state is such that the downstream NOx purge control can be performed (step Z45), and if it can be performed, the downstream NOx purge control is started (step Z50). If B ≧ Bh is not satisfied, this flow is terminated. Further, even when the operation state is not such that the downstream NOx purge control can be performed, this flow is ended and the main flow of FIG. 5 is returned. Then, when the process proceeds to step T130 in the subsequent calculation cycle, the downstream NOx purge control is started when the operation state in which the downstream NOx purge control can be performed is reached.

下流ＮＯｘパージ制御が開始された後は、B＜Bfであるか否かが判定され（ステップＺ５５）、この条件が成立するまで下流ＮＯｘパージ制御が継続される。ステップＺ５５でB＜Bfでない場合はこのフローを終了し、図５のメインフローをリターンする。その後、ステップＴ１０で読み込まれたＮＯｘ吸蔵量Aが終了閾値Af未満となったら（ステップＺ２５）、上流ＮＯｘパージ制御が終了され（ステップＺ３０）、フラグFAがFA=0にリセットされて（ステップＺ３５）、このフローを終了する。また、ステップＴ１０で読み込まれたＮＯｘ吸蔵量Bが終了閾値Bf未満となったら（ステップＺ５５）、下流ＮＯｘパージ制御が終了され（ステップＺ６０）、フラグFBがFB=0にリセットされて（ステップＺ６５）、このフローを終了する。つまり、再生制御の実施要求がない場合（D＜Dsのとき）は、上限閾値Ah，Bhによって上流ＮＯｘパージ制御，下流ＮＯｘパージ制御が実施される。 After the downstream NOx purge control is started, it is determined whether or not B <Bf (step Z55), and the downstream NOx purge control is continued until this condition is satisfied. If B <Bf is not satisfied in step Z55, this flow is ended, and the main flow of FIG. 5 is returned. Thereafter, when the NOx storage amount A read in step T10 becomes less than the termination threshold Af (step Z25), the upstream NOx purge control is terminated (Step Z30), the flag F A is reset to F A = 0 ( Step Z35), this flow is finished. Further, when the NOx storage amount B read in step T10 becomes less than the termination threshold Bf (Step Z55), the downstream NOx purge control is terminated (Step Z60), the flag F B is reset to F B = 0 ( Step Z65), this flow is finished. That is, when there is no regeneration control execution request (when D <Ds), the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control are performed based on the upper limit threshold values Ah and Bh.

したがって、本実施形態に係る排気浄化装置３０によれば、再生制御を実施するときのＮＯｘパージ制御の実施判定閾値Ar，Brを、再生制御を実施しないときのＮＯｘパージ制御の実施判定閾値（すなわち上限閾値Ah，Bh）よりも小さくすることで、再生制御を実施する際にＮＯｘパージ制御が実施されやすくなるため、再生制御時のNOxの排出量をより効果的に低減することができる。なお、上記の第一実施形態と同様の構成からは、第一実施形態に記載した効果と同様の効果を得ることができる。   Therefore, according to the exhaust gas purification apparatus 30 according to the present embodiment, the NOx purge control execution determination thresholds Ar and Br when the regeneration control is performed are set to the NOx purge control execution determination thresholds (ie, the regeneration control is not performed) (that is, By making it smaller than the upper limit thresholds Ah and Bh), NOx purge control is easily performed when the regeneration control is performed, so that the NOx emission amount during the regeneration control can be more effectively reduced. In addition, from the same structure as said 1st embodiment, the effect similar to the effect described in 1st embodiment can be acquired.

［３．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上記実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
例えば、エンジン制御装置４０のＮＯｘパージ制御部４２は、再生制御部４３において再生制御の実施要求があると判断された場合に、再生制御が実施される前に、上下流のＮＯｘパージ制御のうちの少なくとも一方を実施するか否かを判断し、上流ＮＯｘパージ制御及び下流ＮＯｘパージ制御の少なくとも一方を実施すると判断した場合には、上流ＮＯｘパージ制御を開始後に下流ＮＯｘパージ制御を開始し、下流ＮＯｘパージ制御の開始後に再生制御を開始させてもよい。 [3. Modified example]
Regardless of the embodiment described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Each composition of the above-mentioned embodiment can be chosen as needed, or may be combined suitably.
For example, the NOx purge control unit 42 of the engine control device 40 includes the upstream and downstream NOx purge control before the regeneration control is performed when the regeneration control unit 43 determines that there is a request for performing the regeneration control. If at least one of the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control is determined to be performed, the downstream NOx purge control is started after the upstream NOx purge control is started, and the downstream NOx purge control is started. The regeneration control may be started after the start of the NOx purge control.

すなわち、再生制御の実施要求がある場合には、再生制御の実施前に、上下流のＮＯｘパージ制御の実施要求の有無について何れか一方又は両方を判断し、何れか一方又は両方の実施要求があれば上下流のＮＯｘパージ制御を上流，下流の順番で開始した後、再生制御を開始するように構成してもよい。このような構成によっても、再生制御中のNOxの排出量を低減することができる。加えて、上流ＮＯｘパージ制御で消費されなかった還元剤を下流ＮＯｘパージ制御で使うことができるため、燃費悪化を抑制できるとともに、下流ＮＯｘトラップ触媒３３の温度を確保しやすくなるため、下流ＮＯｘトラップ触媒３３におけるＮＯｘ還元性能を向上させることができる。   That is, when there is a request for performing regeneration control, before the regeneration control is performed, it is determined whether or not there is a request for performing upstream / downstream NOx purge control. If so, the regeneration control may be started after the upstream and downstream NOx purge control is started in the upstream and downstream order. Even with such a configuration, the amount of NOx emission during regeneration control can be reduced. In addition, since the reducing agent that has not been consumed in the upstream NOx purge control can be used in the downstream NOx purge control, fuel consumption deterioration can be suppressed, and the temperature of the downstream NOx trap catalyst 33 can be easily secured. The NOx reduction performance in the catalyst 33 can be improved.

上記実施形態では、再生制御の実施要求があると判断してから所定時間tLが経過するまでの間に上流ＮＯｘパージ制御又は下流ＮＯｘパージ制御が開始されていれば、これらの制御の実施中に所定時間tLが経過した場合であってもこれらの制御の終了後に再生制御を開始しているが、再生制御の開始タイミングはこれに限られない。例えば、ＮＯｘパージ制御の実施中に所定時間tLが経過した場合は、ＮＯｘパージ制御を中断し、所定時間tLが経過した時点から再生制御を開始してもよい。あるいは、再生制御を開始するか否かを判断する再生開始閾値Dsを比較的余裕をみて設定しておき、所定時間tLを省略してもよい。すなわち、再生制御の実施要求がある場合にＮＯｘパージ制御の実施要求があるときは、待機時間をカウントせずにＮＯｘパージ制御を開始した後に再生制御を開始する構成にしてもよい。 The above embodiment, if it is started upstream NOx purge control or downstream NOx purge control during from when determined that there is carried out the request of the playing control until the lapse of a predetermined time t L is, in these control execution to even if the predetermined time t L has elapsed but the start of the regeneration control after the end of these controls is not limited to the start timing of regeneration control. For example, if during the implementation of the NOx purge control the predetermined time t L has elapsed, it interrupts the NOx purge control may start playback control from the time when the predetermined time t L has elapsed. Alternatively, it may be set to look at relatively afford reproduction start threshold Ds for determining whether to start the regeneration control may be omitted for a predetermined time t L. That is, when there is a request for performing regeneration control and there is a request for performing NOx purge control, the regeneration control may be started after the NOx purge control is started without counting the standby time.

また、下流ＮＯｘパージ制御の開始タイミングも上記したものに限られず、例えば、上流ＮＯｘパージ制御を先に開始した後、下流ＮＯｘトラップ触媒３３の直上流の排気温度を排気温センサ２８で検出し、上流ＮＯｘパージ制御によって下流ＮＯｘトラップ触媒３３の温度が所定の温度まで上昇してから下流ＮＯｘパージ制御を開始するように構成してもよい。これにより、下流ＮＯｘパージ制御で噴射する還元剤の量（燃料消費量）を低減することができるため、燃費向上を図ることができる。   Further, the start timing of the downstream NOx purge control is not limited to that described above. For example, after the upstream NOx purge control is started first, the exhaust temperature immediately upstream of the downstream NOx trap catalyst 33 is detected by the exhaust temperature sensor 28, The downstream NOx purge control may be started after the temperature of the downstream NOx trap catalyst 33 rises to a predetermined temperature by the upstream NOx purge control. Thereby, the amount of reducing agent (fuel consumption) injected by the downstream NOx purge control can be reduced, so that the fuel consumption can be improved.

上記の下流ＮＯｘパージ制御では、ポスト噴射を用いるものを例示しているが、図１に二点鎖線で示すように、フィルタ３２の下流側であって下流ＮＯｘトラップ触媒３３の直上流の排気通路１６に下流インジェクタ３５を設けてもよい。下流インジェクタ３５は、上流インジェクタ３４と同様、一酸化炭素（CO）や炭化水素（HC）等の還元剤を排気通路１６へ直接供給する噴射弁であり、その先端部は排気通路１６内に突出して設けられ、その基端部には燃料ポンプへと繋がる燃料配管が接続される。そして、下流ＮＯｘパージ制御を実施するときは、下流インジェクタ３５から直接排気通路１６へ還元剤を噴射して、下流ＮＯｘトラップ触媒３３のNOxを還元する構成としてもよい。   In the above-described downstream NOx purge control, an example using post-injection is illustrated, but as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, an exhaust passage downstream of the filter 32 and immediately upstream of the downstream NOx trap catalyst 33. 16 may be provided with a downstream injector 35. The downstream injector 35 is an injection valve that directly supplies a reducing agent such as carbon monoxide (CO) or hydrocarbon (HC) to the exhaust passage 16, as in the upstream injector 34, and its tip projects into the exhaust passage 16. A fuel pipe connected to the fuel pump is connected to the base end of the fuel pipe. When performing downstream NOx purge control, the reducing agent may be directly injected into the exhaust passage 16 from the downstream injector 35 to reduce NOx in the downstream NOx trap catalyst 33.

上記の第一実施形態では、上限閾値Ah，Bhよりも小さな判定値As，Bsが設定されており、As≦A＜AhかつBs≦B＜Bhの場合に上下流のＮＯｘパージ制御を同時連続的に実施しているが、判定値As，Bsを省略し、上限閾値Ah，Bhを飽和状態に対して余裕を持った値に設定して上下流のＮＯｘパージ制御ができるだけ同時連続的に実施されるようにしてもよい。   In the first embodiment, the determination values As and Bs smaller than the upper thresholds Ah and Bh are set, and when As ≦ A <Ah and Bs ≦ B <Bh, the upstream and downstream NOx purge control is performed simultaneously. However, the judgment values As and Bs are omitted, and the upper and lower threshold values Ah and Bh are set to a value with a margin with respect to the saturated state, and upstream and downstream NOx purge control is performed as simultaneously as possible. You may be made to do.

上記の第二実施形態では、再生制御の実施要求がある場合、上限閾値Ah，Bhよりも小さな実施判定閾値Ar，Brが設定されており、Ar≦A＜AhかつBr≦B＜Bhの場合に上下流のＮＯｘパージ制御を実施すると判断しているが、上流側と下流側とを別々に判断してもよい。すなわち、再生制御の実施要求がある場合、上流ＮＯｘトラップ触媒３１のＮＯｘ吸蔵量Aが実施判定閾値Ar以上（A≧Ar）であれば上流ＮＯｘパージ制御を実施すると判断し、同様に、再生制御の実施要求がある場合、下流ＮＯｘトラップ触媒３３のＮＯｘ吸蔵量Bが実施判定閾値Br以上（B≧Br）であれば下流ＮＯｘパージ制御を実施すると判断してもよい。このような構成であっても、再生制御の実施要求があるときに上下流のＮＯｘパージ制御の少なくとも一方を実施すると判断した場合は、上流ＮＯｘパージ制御，下流ＮＯｘパージ制御，再生制御の順番で各制御が実施されるので、上述した効果と同様の効果を得ることができる。   In the second embodiment, when there is a request for execution of regeneration control, execution determination threshold values Ar and Br smaller than the upper limit threshold values Ah and Bh are set, and Ar ≦ A <Ah and Br ≦ B <Bh However, upstream and downstream NOx purge control may be determined separately. That is, when there is a request for execution of regeneration control, if the NOx occlusion amount A of the upstream NOx trap catalyst 31 is equal to or greater than the execution determination threshold Ar (A ≧ Ar), it is determined that upstream NOx purge control is to be performed. If there is an execution request, if the NOx occlusion amount B of the downstream NOx trap catalyst 33 is equal to or greater than the execution determination threshold value Br (B ≧ Br), it may be determined that the downstream NOx purge control is performed. Even in such a configuration, when it is determined that at least one of the upstream and downstream NOx purge control is to be performed when there is a request for performing the regeneration control, the upstream NOx purge control, the downstream NOx purge control, and the regeneration control are performed in this order. Since each control is performed, the same effects as those described above can be obtained.

また、ＮＯｘパージ制御の終了条件をＮＯｘ吸蔵量A，Bで判定するのではなく、例えばＮＯｘパージ制御の実施時間等で判定してもよい。同様に、再生制御の開始条件，終了条件も、上記したものに限られず、差圧や時間等で判定してもよい。
また、上記実施形態では、エンジン制御装置４０に推定部４１，ＮＯｘパージ制御部４２，再生制御部４３という三つの機能要素を備えているものを例示しているが、これらの機能が複数の制御装置に分散して設けられていてもよい。 Further, the end condition of the NOx purge control may not be determined by the NOx occlusion amounts A and B but may be determined by, for example, the execution time of the NOx purge control. Similarly, the start condition and end condition of the regeneration control are not limited to those described above, and may be determined by a differential pressure, time, or the like.
In the above-described embodiment, the engine control device 40 is exemplified as having three functional elements, that is, the estimation unit 41, the NOx purge control unit 42, and the regeneration control unit 43. It may be distributed in the apparatus.

なお、上流ＮＯｘトラップ触媒３１及び下流ＮＯｘトラップ触媒３３は、その構成成分（吸蔵体及び貴金属元素等の種類，量）が同一でなくてもよい。また、エンジン１は、上記した構成のディーゼルエンジンに限られず、他の構成のディーゼルエンジンであってもよいし、ガソリンエンジンであってもよい。   The upstream NOx trap catalyst 31 and the downstream NOx trap catalyst 33 do not have to have the same constituent components (types and amounts of the occlusion body and the noble metal element). The engine 1 is not limited to the diesel engine having the above configuration, and may be a diesel engine having another configuration or a gasoline engine.

１ エンジン（内燃機関）
４ 筒内噴射弁
１６ 排気通路
３０ 排気浄化装置
３１ 上流ＮＯｘトラップ触媒（上流触媒）
３２ フィルタ
３３ 下流ＮＯｘトラップ触媒（下流触媒）
３４ 上流インジェクタ
４０ エンジン制御装置（制御手段）
４１ 推定部
４２ ＮＯｘパージ制御部
４３ 再生制御部
Ah 上流側の上限閾値（第一閾値）
Ar 上流側の実施判定閾値（第二閾値）
Bh 下流側の上限閾値（第三閾値）
Br 下流側の実施判定閾値（第四閾値） 1 engine (internal combustion engine)
4 In-cylinder injection valve 16 Exhaust passage 30 Exhaust purification device 31 Upstream NOx trap catalyst (upstream catalyst)
32 Filter 33 Downstream NOx trap catalyst (downstream catalyst)
34 Upstream injector 40 Engine control device (control means)
41 Estimator 42 NOx Purge Controller 43 Regeneration Controller
Ah Upper threshold on the upstream side (first threshold)
Ar upstream judgment threshold (second threshold)
Bh Downstream upper limit threshold (third threshold)
Br Downstream implementation threshold (fourth threshold)

Claims (3)

内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の窒素酸化物を酸化雰囲気下で吸蔵して還元雰囲気下で還元する上流触媒と、
前記上流触媒の排気流れ方向下流側の前記排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタの排気流れ方向下流側の前記排気通路に設けられ、排気中の窒素酸化物を酸化雰囲気下で吸蔵して還元雰囲気下で還元する下流触媒と、
前記上流触媒に吸蔵した窒素酸化物の吸蔵状況に基づき還元剤を供給して前記上流触媒の窒素酸化物を還元する上流ＮＯｘパージ制御と、前記下流触媒に吸蔵した窒素酸化物の吸蔵状況に基づき前記還元剤を供給して前記下流触媒の窒素酸化物を還元する下流ＮＯｘパージ制御とを実施する制御手段と、を備え、
前記フィルタから粒子状物質を除去する再生制御の実施要求がある場合、前記制御手段は、前記再生制御を実施する前に前記上流ＮＯｘパージ制御及び前記下流ＮＯｘパージ制御の少なくとも一方を実施するか否かを判断し、前記上流ＮＯｘパージ制御及び前記下流ＮＯｘパージ制御の少なくとも一方のＮＯｘパージ制御を実施すると判断した場合には、前記上流ＮＯｘパージ制御の開始後に前記下流ＮＯｘパージ制御を開始し、前記下流ＮＯｘパージ制御の開始後に前記再生制御を開始する
ことを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。 An upstream catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine, storing nitrogen oxide in the exhaust gas in an oxidizing atmosphere and reducing it in a reducing atmosphere;
A filter provided in the exhaust passage on the downstream side in the exhaust flow direction of the upstream catalyst and collecting particulate matter in the exhaust;
A downstream catalyst provided in the exhaust passage on the downstream side in the exhaust flow direction of the filter, for storing nitrogen oxide in the exhaust gas in an oxidizing atmosphere and reducing it in a reducing atmosphere;
Based on the upstream NOx purge control for reducing the nitrogen oxide of the upstream catalyst by supplying a reducing agent based on the storage state of the nitrogen oxide stored in the upstream catalyst, and based on the storage state of the nitrogen oxide stored in the downstream catalyst And a control means for performing a downstream NOx purge control for supplying the reducing agent to reduce nitrogen oxides of the downstream catalyst,
When there is a request for performing regeneration control to remove particulate matter from the filter, the control means determines whether to perform at least one of the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control before performing the regeneration control. If it is determined that at least one of the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control is to be performed, the downstream NOx purge control is started after the upstream NOx purge control is started, An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein the regeneration control is started after the downstream NOx purge control is started. 前記制御手段は、前記再生制御の実施要求があると判断してから前記再生制御を開始するまでの待機時間が所定時間以上になった場合は、前記上流ＮＯｘパージ制御及び前記下流ＮＯｘパージ制御よりも先に前記再生制御を開始する
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。 The control means determines that the upstream NOx purge control and the downstream NOx purge control are performed when a standby time from when it is determined that the regeneration control is requested to when the regeneration control is started exceeds a predetermined time. 2. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the regeneration control is started first. 前記制御手段は、
前記再生制御の実施要求がない場合、前記上流触媒の窒素酸化物の吸蔵量が所定の第一閾値以上であるときに前記上流ＮＯｘパージ制御を実施し、前記下流触媒の窒素酸化物の吸蔵量が所定の第三閾値以上であるときに前記下流ＮＯｘパージ制御を実施し、
前記再生制御の実施要求がある場合、前記上流触媒の窒素酸化物の吸蔵量が前記第一閾値よりも小さい第二閾値以上であるときに前記上流ＮＯｘパージ制御を実施すると判断し、前記下流触媒の窒素酸化物の吸蔵量が前記第三閾値よりも小さい第四閾値以上であるときに前記下流ＮＯｘパージ制御を実施すると判断する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の内燃機関の排気浄化装置。 The control means includes
When there is no request for performing the regeneration control, the upstream NOx purge control is performed when the nitrogen oxide storage amount of the upstream catalyst is equal to or greater than a predetermined first threshold, and the nitrogen oxide storage amount of the downstream catalyst Performing the downstream NOx purge control when is equal to or greater than a predetermined third threshold,
When there is a request for performing the regeneration control, it is determined that the upstream NOx purge control is performed when the storage amount of nitrogen oxide of the upstream catalyst is equal to or greater than a second threshold value that is smaller than the first threshold value, and the downstream catalyst 3. The exhaust of the internal combustion engine according to claim 1, wherein it is determined that the downstream NOx purge control is performed when a storage amount of nitrogen oxide is equal to or greater than a fourth threshold value that is smaller than the third threshold value. Purification equipment.
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