JPH1054274A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust emission control device for internal combustion engineInfo
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- JPH1054274A JPH1054274A JP8212450A JP21245096A JPH1054274A JP H1054274 A JPH1054274 A JP H1054274A JP 8212450 A JP8212450 A JP 8212450A JP 21245096 A JP21245096 A JP 21245096A JP H1054274 A JPH1054274 A JP H1054274A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に係り、特にＮＯX 吸収剤に吸収されたイオウを外
部的から加熱することなく放出することの可能な内燃機
関の排気浄化装置に関する。The present invention relates to relates to an exhaust purification device of an internal combustion engine, an exhaust purifying apparatus for an internal combustion engine capable of be released without heating the sulfur that is specifically absorbed in the NO X absorbent from external .
【０００２】[0002]
【従来の技術】いわゆるリーンバーン燃焼を行う内燃機
関から排出される排気ガスを浄化するための排気浄化装
置として、いわゆるＮＯX 吸収型が使用されることがあ
る。ＮＯX 吸収型排気浄化装置は、空燃比がリーン状態
に制御されている間は排気ガス中のＮＯX を吸収して大
気中へのＮＯX の放出を防止し、ＮＯX 吸収能力が飽和
すると一時的に空燃比をリッチに制御してＮＯX を放出
するとともに放出されたＮＯX を還元して大気中へのＮ
ＯX の放出を防止している。2. Description of the Related Art In some cases, a so-called NO x absorption type is used as an exhaust gas purifying apparatus for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine performing so-called lean burn combustion. NO X absorbing exhaust purification device, while the air-fuel ratio is controlled to a lean state by absorbing NO X in the exhaust gas to prevent the release of the NO X into the atmosphere, the NO X absorbing capacity is saturated N temporarily to reduction to the atmosphere the released NO X with releasing NO X by controlling the air-fuel ratio to the rich
O X to prevent the release of.
【０００３】ところが燃料および潤滑油中にはイオウが
含まれているため、排気ガスとともに内燃機関からイオ
ウが排出され、ＮＯX とともに排気浄化装置に吸収され
る。しかしながら空燃比をリッチにしても吸収されたイ
オウは放出されないため、排気浄化装置内のイオウの蓄
積量が増加してＮＯX の吸収能力も低下することとな
る。[0003] However since the fuel and lubricating oils contain sulfur, sulfur is discharged from the internal combustion engine with exhaust gas is absorbed in the exhaust gas purification device with NO X. However, even if the air-fuel ratio is made rich, the absorbed sulfur is not released, so that the accumulated amount of sulfur in the exhaust gas purification device increases, and the NO X absorption capability also decreases.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この課題を解決するた
めに、所定量以上のイオウが吸収されたときにはＮＯX
吸収剤が高温になるとイオウの放出が容易となることか
ら排気浄化装置上流側排気管に設置したヒータによって
排気ガスを加熱し、ＮＯX 吸収剤の温度を高めてイオウ
を放出することとした内燃機関の排気浄化装置がすでに
提案されている（特開平６−６６２２９公報参照）。In order to solve this problem, when a predetermined amount or more of sulfur is absorbed, NO X
Internal combustion absorption agent to exhaust gas heated by the installed heater to the exhaust gas purification device upstream exhaust pipe since it becomes easy to release sulfur when high temperatures and by increasing the temperature of the NO X absorbent and to release sulfur An exhaust gas purification device for an engine has already been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-66229).
【０００５】しかしながら上記提案にかかる内燃機関の
排気浄化装置にあっては、ヒータによって排気ガスを加
熱することが必要であるため装置が複雑となるだけでな
く消費電力の増加により燃費が悪化することは避けるこ
とができない。本発明は上記課題に鑑みなされたもので
あって、ＮＯX 吸収剤に吸収されたイオウを電気ヒータ
により外部から加熱することなく放出することの可能な
内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。However, in the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the above proposal, it is necessary to heat the exhaust gas by a heater, so that not only the apparatus becomes complicated but also the fuel consumption is deteriorated due to an increase in power consumption. Can not be avoided. The present invention has been made in view of the above problems, to provide an exhaust purification device of an internal combustion engine capable of be released without heating the sulfur absorbed in the NO X absorbent by the electric heater from the outside Aim.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る内燃機関
の排気浄化装置は、空燃比がリーンであるときに排気ガ
ス中の窒素酸化物を吸収し空燃比がリッチであるときに
吸収した窒素酸化物を放出する窒素酸化物吸収剤を使用
した内燃機関の排気浄化装置であって、窒素酸化物吸収
剤に吸収されたイオウ吸収量が予め定められた所定量以
上となったことを判断するイオウ吸収量判断手段と、イ
オウ吸収量判断手段で所定量以上のイオウが吸収された
と判断されたときに空燃比をリッチに設定するとともに
排気浄化装置に流入する排気ガスの発熱量を増大する発
熱量増大手段と、を具備する。An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention absorbs nitrogen oxides in exhaust gas when the air-fuel ratio is lean and absorbs nitrogen oxides when the air-fuel ratio is rich. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine using a nitrogen oxide absorbent that releases nitrogen oxides, wherein it is determined that the amount of sulfur absorbed by the nitrogen oxide absorbent is equal to or greater than a predetermined amount. The air-fuel ratio is set to be rich and the calorific value of the exhaust gas flowing into the exhaust gas purification device is increased when it is determined by the sulfur absorption amount determining means that the predetermined amount or more of sulfur has been absorbed. Means for increasing heat generation.
【０００７】本装置によれば、排気浄化装置に所定量以
上のイオウが吸収されたときに排気浄化装置に流入する
排気ガスの発熱量を増加することによってイオウの放出
を促進する。請求項２に係る内燃機関の排気浄化装置
は、発熱量増大手段が、イオウ吸収量判断手段で所定量
以上のイオウが吸収されたと判断されたときに予め定め
られた所定期間リーン失火を発生させるリーン失火手段
と、リーン失火手段による所定時間の失火後に空燃比を
リッチとするリッチ化手段と、からなる。According to the present device, when a predetermined amount or more of sulfur is absorbed by the exhaust gas purification device, the amount of heat generated by the exhaust gas flowing into the exhaust gas purification device is increased to promote the release of sulfur. In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, when the heat generation amount increasing means determines that the sulfur absorption amount determining means has absorbed a predetermined amount or more of sulfur, a lean misfire is generated for a predetermined period. The engine includes lean misfire means and enrichment means for enriching the air-fuel ratio after a predetermined time of misfire by the lean misfire means.
【０００８】本装置によれば、排気浄化装置に所定量以
上のイオウが吸収されたと判断されたとき空燃比をリッ
チにする前にリーン失火を発生させて未燃分を排気浄化
装置に送り排気浄化装置内で燃焼させてＮＯｘ吸収剤を
昇温させる。請求項３に係る内燃機関の排気浄化装置
は、発熱量増大手段が、イオウ吸収量判断手段で所定量
以上のイオウが吸収されたと判断されたときに空燃比を
リッチとするリッチ化手段と、イオウ吸収量判断手段で
所定量以上のイオウが吸収されたと判断されたときに点
火時期を遅角制御する遅角制御手段と、イオウ吸収量判
断手段で所定量以上のイオウが吸収されたと判断された
ときに排気ガス量を増大させる排気ガス量増大手段と、
からなる。According to this device, when it is determined that a predetermined amount or more of sulfur has been absorbed by the exhaust gas purification device, a lean misfire is generated before the air-fuel ratio is made rich, and the unburned portion is sent to the exhaust gas purification device and the exhaust gas is exhausted. The temperature of the NOx absorbent is increased by combustion in the purifier. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the heat generation amount increasing means makes the air-fuel ratio rich when the sulfur absorption amount determining means determines that a predetermined amount or more of sulfur has been absorbed, When the sulfur absorption amount determining means determines that a predetermined amount or more of sulfur has been absorbed, it is determined that the ignition timing is retarded and the sulfur absorption amount determining means determines that a predetermined amount or more of sulfur has been absorbed. Exhaust gas amount increasing means for increasing the amount of exhaust gas when
Consists of
【０００９】本装置によれば、点火時期を遅角させるこ
とにより排気ガス温度を上昇させてＮＯｘ吸収剤を昇温
させる。According to this device, the exhaust gas temperature is raised by retarding the ignition timing to raise the temperature of the NOx absorbent.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の実施例の構成図であって、エアクリーナ１
０１から吸入された吸入空気は、吸入空気量を計測する
エアフローメータ１０２、吸入空気量を調節するスロッ
トル弁１０３を介して吸気弁１０４から燃焼室１０５に
供給される。なお燃料は吸気弁１０４の直上流に設置さ
れる燃料噴射弁１０６から噴射され、吸入空気とともに
燃焼室１０５に供給される。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention.
The intake air taken in from 01 is supplied from an intake valve 104 to a combustion chamber 105 via an air flow meter 102 for measuring an intake air amount and a throttle valve 103 for adjusting the intake air amount. The fuel is injected from a fuel injection valve 106 installed immediately upstream of the intake valve 104 and supplied to the combustion chamber 105 together with the intake air.
【００１１】燃焼室１０５に供給された混合気はピスト
ン１０７の上昇によって圧縮された後点火栓１０８によ
って点火されて燃焼し、ピストン１０７を押し下げ駆動
力を発生する。燃焼後の排気ガスは排気弁１０９を介し
て排気管１１０に排出され、ＮＯX 吸収剤を内蔵する排
気浄化装置１１１で浄化された後大気に放出される。The air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 105 is compressed by the rise of the piston 107 and then ignited by an ignition plug 108 to burn, thereby pushing down the piston 107 to generate a driving force. Exhaust gas after combustion is discharged to an exhaust pipe 110 via the exhaust valve 109 is released to the atmosphere after being purified by the exhaust gas purifying apparatus 111 with a built-in the NO X absorbent.
【００１２】なおＮＯX 吸収剤は空燃比がリーンのとき
ＮＯX を吸収し、空燃比がリッチのときＮＯX を放出す
る特性を有する。内燃機関および排気浄化装置１１１は
マイクロコンピュータスシテムである制御部１２０によ
って制御されるが、制御部１２０はバス１２１を中心と
してＣＰＵ１２２、メモリ１２３、入力インターフェイ
ス１２４および出力インターフェイス１２５から構成さ
れる。The NO X absorbent has a characteristic of absorbing NO X when the air-fuel ratio is lean and releasing NO X when the air-fuel ratio is rich. The internal combustion engine and the exhaust gas purification device 111 are controlled by a control unit 120 which is a microcomputer system. The control unit 120 includes a CPU 122, a memory 123, an input interface 124, and an output interface 125 centering on a bus 121.
【００１３】入力インターフェイス１２４からは、エア
フローメータ１０２で検出される吸入空気量Ｑａ、気筒
内圧力センサ１１２で検出される気筒内圧力Ｐｍ、冷却
水温度センサ１１３で検出される冷却水温度Ｔｗ、クラ
ンクシャフト前端に設置されたクランクシャフトセンサ
１１４で検出される内燃機関回転数Ｎｅ、排気浄化装置
１１１上流に設置される酸素センサ１１５で検出される
残留酸素濃度Ｖｘ、排気浄化装置１１１に挿入される温
度センサ１１６で検出されるＮＯX 吸収剤の温度Ｔｃが
読み込まれる。From the input interface 124, the intake air amount Qa detected by the air flow meter 102, the cylinder pressure Pm detected by the cylinder pressure sensor 112, the cooling water temperature Tw detected by the cooling water temperature sensor 113, the crank The internal combustion engine speed Ne detected by a crankshaft sensor 114 installed at the front end of the shaft, the residual oxygen concentration Vx detected by an oxygen sensor 115 installed upstream of the exhaust gas purification device 111, the temperature inserted into the exhaust gas purification device 111 temperature Tc of the NO X absorbent to be detected by the sensor 116 is read.
【００１４】出力インターフェイス１２５からは、燃料
噴射弁１０６に対する開弁指令および点火栓１０８に対
する点火指令が出力される。排気浄化装置１１１に吸収
されるイオウの量は直接検出することはできないため、
第１の実施例においてはリーンバーン運転が所定時間継
続したときにイオウが相当量吸収されたものとしてイオ
ウの放出操作を実行する。The output interface 125 outputs a valve opening command for the fuel injection valve 106 and an ignition command for the spark plug 108. Since the amount of sulfur absorbed in the exhaust gas purification device 111 cannot be directly detected,
In the first embodiment, when the lean burn operation is continued for a predetermined time, the sulfur release operation is executed on the assumption that a considerable amount of sulfur has been absorbed.
【００１５】図２は制御部１２０において実行されるリ
ーンバーン運転時間算出ルーチンのフローチャートであ
って、１秒毎に時間割り込み処理される。ステップ２０
で図示しないルーチンで内燃機関負荷および冷却水温度
の関数として算出された空燃比補正係数ＦＬＥＡＮが
"１．０" 以下であるかが判定される。FIG. 2 is a flowchart of a lean burn operation time calculation routine executed by the control unit 120. The routine is interrupted every second. Step 20
The air-fuel ratio correction coefficient FLEAN calculated as a function of the internal combustion engine load and the cooling water temperature by a routine (not shown)
It is determined whether it is less than "1.0".
【００１６】ステップ２０で肯定判定されたとき、即ち
リーンバーン実行中であれば、ステップ２１でリーンバ
ーン運転時間を示すリーンバーンカウンタＣＳＯＸＣＡ
Ｐをインクリメントしてこのルーチンを終了する。ステ
ップ２０で否定判定されたとき、即ちリーンバーン実行
中でなければ、直接このルーチンを終了する。If an affirmative determination is made in step 20, that is, if lean burn is being performed, in step 21 a lean burn counter CSOXCA indicating the lean burn operation time.
P is incremented and this routine ends. If a negative determination is made in step 20, that is, if the lean burn is not being executed, this routine is directly terminated.
【００１７】図３は制御部１２０で実行されるトルク変
動制御ルーチンのフローチャートであって、一定時間間
隔毎に実行される。ステップ３０で気筒内圧力センサ１
１２で各気筒の気筒内圧力Ｐｍを読み込み、ステップ３
１で気筒内圧力Ｐｍに基づいて平均トルク変動ΔＴａｖ
を算出する。FIG. 3 is a flowchart of a torque fluctuation control routine executed by the control unit 120, which is executed at regular time intervals. In step 30, the in-cylinder pressure sensor 1
At step 12, the in-cylinder pressure Pm of each cylinder is read, and
The average torque fluctuation ΔTav based on the in-cylinder pressure Pm at 1
Is calculated.
【００１８】ステップ３２でクランクシャフトセンサ１
１４で検出される内燃機関回転数Ｎｅおよびエアフロー
メータ１０２で検出される吸入空気量Ｑａを読み込み、
ステップ３３で内燃機関回転数Ｎｅおよび吸入空気量Ｑ
ａの関数として目標トルク変動ΔＴを求める。 ΔＴ＝ΔＴ（Ｎｅ，Ｑａ） ステップ３４でリーンバーンカウンタＣＳＯＸＣＡＰの
計数値がイオウ放出を行うべき所定運転時間（例えば２
０時間）に相当する値Ｃ１以上であるかを判定する。In step 32, the crankshaft sensor 1
The engine speed Ne detected at 14 and the intake air amount Qa detected at the air flow meter 102 are read,
In step 33, the internal combustion engine speed Ne and the intake air amount Q
The target torque fluctuation ΔT is obtained as a function of a. ΔT = ΔT (Ne, Qa) In step 34, the count value of the lean burn counter CSOXCAP is set to a predetermined operation time (for example, 2
(Time 0) is determined.
【００１９】ステップ３４で肯定判定されたとき、即ち
前回のイオウ放出時から所定運転時間が経過したとき
は、ステップ３５でステップ３３で求めた目標トルク変
動ΔＴに所定値ＤＴを加算して目標トルク変動ΔＴを大
きくしてステップ３６に進む。即ちトルク変動は空燃比
がリーンであるほど大きくなるので、目標トルク変動Δ
Ｔが大きくなれば空燃比をよりリーンに設定してリーン
失火を発生させることが可能となる。When the determination in step 34 is affirmative, that is, when the predetermined operating time has elapsed since the previous sulfur release, the predetermined value DT is added to the target torque fluctuation ΔT obtained in step 33 in step 35 to obtain the target torque DT. After increasing the variation ΔT, the routine proceeds to step 36. That is, since the torque fluctuation increases as the air-fuel ratio becomes leaner, the target torque fluctuation Δ
As T becomes larger, it becomes possible to set the air-fuel ratio to be leaner and to cause lean misfire.
【００２０】リーン失火が発生すれば燃料が未燃のまま
排気浄化装置１１１に排出され、排気浄化装置１１１内
で燃焼するため、ＮＯｘ吸収剤を高温としてイオウを放
出することが可能となる。ステップ３４で否定判定され
たとき、即ち前回のイオウ放出時から所定運転時間が経
過していないときは直接ステップ３６に進む。If a lean misfire occurs, the fuel is discharged to the exhaust purification device 111 without burning and burns in the exhaust purification device 111, so that the NOx absorbent can be heated to a high temperature to release sulfur. If a negative determination is made in step 34, that is, if the predetermined operation time has not elapsed since the previous sulfur release, the process directly proceeds to step 36.
【００２１】ステップ３６で目標トルク変動ΔＴｖが平
均トルク変動ΔＴａより大きいかを判定する。ステップ
３６で肯定判定されたとき、即ち目標トルク変動ΔＴｖ
が平均トルク変動ΔＴａより大きいときは、よりリーン
バーン運転が可能であるものとしてステップ３７で後述
する目標空燃比算出ルーチンで算出された空燃比補正係
数ＦＬＥＡＮから所定値ΔＦを減算してこのルーチンを
終了する。In step 36, it is determined whether the target torque fluctuation ΔTv is larger than the average torque fluctuation ΔTa. When a positive determination is made in step 36, that is, the target torque fluctuation ΔTv
Is larger than the average torque fluctuation ΔTa, it is determined that lean burn operation is possible, and a predetermined value ΔF is subtracted from an air-fuel ratio correction coefficient FLEAN calculated in a target air-fuel ratio calculation routine described later in step 37, and this routine is executed. finish.
【００２２】ステップ３６で否定判定されたとき、即ち
目標トルク変動ΔＴｖが平均トルク変動ΔＴａより小さ
いときは、トルク変動を抑制するためにステップ３８で
後述する空燃比補正係数算出ルーチンで算出された空燃
比補正係数ＦＬＥＡＮに所定値ΔＦを加算してこのルー
チンを終了する。図４は制御部１２０で実行されるイオ
ウ放出開始ルーチンのフローチャートであって、一定時
間間隔毎に実行される。When a negative determination is made in step 36, that is, when the target torque fluctuation ΔTv is smaller than the average torque fluctuation ΔTa, the air calculated by an air-fuel ratio correction coefficient calculation routine described later in step 38 to suppress the torque fluctuation. A predetermined value ΔF is added to the fuel ratio correction coefficient FLEAN, and this routine ends. FIG. 4 is a flowchart of a sulfur release start routine executed by the control unit 120, which is executed at regular time intervals.
【００２３】ステップ４０でリーンバーンカウンタＣＳ
ＯＸＣＡＰの計数値がイオウ放出を行うべき所定運転時
間（例えば２０時間）に相当する値Ｃ１以上であるかを
判定する。ステップ４０で肯定判定されたとき、即ち前
回のイオウ放出時から所定運転時間が経過したときは、
ステップ４１でリーン失火を発生させた結果温度センサ
１１６で検出されるＮＯX 吸収剤の温度Ｔｃがイオウが
放出される温度Ｔ1 （例えば６５０°Ｃ）以上となった
かを判定する。In step 40, the lean burn counter CS
It is determined whether the count value of OXCAP is equal to or more than a value C1 corresponding to a predetermined operation time (for example, 20 hours) at which sulfur release is to be performed. When an affirmative determination is made in step 40, that is, when the predetermined operation time has elapsed since the previous sulfur release,
Temperature Tc of the NO X absorbent to be detected by the result the temperature sensor 116 that generated the lean misfire at step 41 it is determined whether a sulfur temperatures T 1 released (e.g. 650 ° C) or higher.
【００２４】ステップ４１で肯定判定されたとき、即ち
ＮＯX 吸収剤の温度Ｔｃがイオウが放出される温度Ｔ1
以上となったときは、イオウの放出が開始されたものと
してステップ４２でリーンバーンカウンタＣＳＯＸＣＡ
Ｐをリセットするとともにイオウ放出開始後の経過時間
を表す放出カウンタＣＳＴＳＯＸをリセットしてこのル
ーチンを終了する。[0024] When an affirmative determination is made in step 41, i.e. temperatures T 1 to the temperature Tc of the NO X absorbent is released sulfur
If so, it is determined that sulfur release has started, and the lean burn counter CSOXCA is determined in step 42.
At the same time as resetting P, the release counter CSTSOX indicating the elapsed time after the start of sulfur release is reset, and this routine ends.
【００２５】なおステップ４０で否定判定されたとき、
即ち前回のイオウ放出時から所定運転時間が経過してい
ないとき、およびステップ４１で否定判定されたとき、
即ちＮＯX 吸収剤の温度Ｔｃがいまだイオウが放出され
る温度Ｔ1 に昇温していないときは直接このルーチンを
終了する。なお放出カウンタＣＳＴＳＯＸは図示しない
ルーチンによって１秒ごとにインクリメントされる。When a negative determination is made in step 40,
That is, when the predetermined operation time has not elapsed since the previous sulfur release, and when a negative determination is made in step 41,
That is, this routine is directly terminated when the NO X absorbent temperature Tc of not heated to temperatures T 1 released is still sulfur. The release counter CSTSOX is incremented every second by a routine (not shown).
【００２６】図５は制御部１２０で実行される空燃比補
正係数算出ルーチンのフローチャートであって、一定時
間間隔毎に実行される。ステップ５０でエアフローメー
タ１０２で検出される吸入空気量Ｑａおよび冷却水温度
センサ１１３で検出される冷却水温度Ｔｗを読み込む。
ステップ５１で吸入空気量Ｑａおよび冷却水温度Ｔｗの
関数として空燃比補正係数ＦＬＥＡＮを求める。FIG. 5 is a flowchart of an air-fuel ratio correction coefficient calculation routine executed by the control unit 120, which is executed at regular time intervals. In step 50, the intake air amount Qa detected by the air flow meter 102 and the cooling water temperature Tw detected by the cooling water temperature sensor 113 are read.
In step 51, an air-fuel ratio correction coefficient FLEAN is obtained as a function of the intake air amount Qa and the cooling water temperature Tw.
【００２７】ＦＬＥＡＮ＝ＦＬＥＡＮ（Ｑａ，Ｔｗ） ステップ５２で空燃比補正係数ＦＬＥＡＮが "１．０"
以下であるかを判定する。ステップ５２で肯定判定され
たとき、即ちリーンバーン運転中であれば、ステップ５
３で放出カウンタＣＳＴＳＯＸの計数値がイオウ放出に
要する時間（例えば５分）に相当する値Ｃ２以下である
かを判定する。FLEAN = FLEAN (Qa, Tw) In step 52, the air-fuel ratio correction coefficient FLEAN is set to "1.0".
It is determined whether or not: If an affirmative determination is made in step 52, that is, if lean burn operation is in progress, step 5
At 3, it is determined whether or not the count value of the release counter CSTSOX is equal to or less than a value C2 corresponding to the time required for releasing sulfur (for example, 5 minutes).
【００２８】ステップ５３で肯定判定されたとき、即ち
イオウ放出中であるときは、ステップ５４で空燃比補正
係数ＦＬＥＡＮを "１．０" または“１．０”以上のリ
ッチ空燃比に設定してこのルーチンを終了する。ステッ
プ５２で否定判定されたとき、即ちリーンバーン運転中
でなければ直接このルーチンを終了する。If an affirmative determination is made in step 53, that is, if sulfur is being released, the air-fuel ratio correction coefficient FLEAN is set to "1.0" or a rich air-fuel ratio of "1.0" or more in step 54. This routine ends. When a negative determination is made in step 52, that is, when the lean burn operation is not being performed, this routine is directly terminated.
【００２９】さらにステップ５３で否定判定されたと
き、即ちイオン放出が完了したとみなすことができると
きはリーンバーン運転に復帰するために直接このルーチ
ンを終了する。図６は制御部１２０で実行される燃料噴
射制御ルーチンのフローチャートであって、所定クラン
クシャフト回転角ごとに割り込み処理として実行され
る。Further, when a negative determination is made in step 53, that is, when it can be considered that the ion emission has been completed, this routine is directly terminated to return to the lean burn operation. FIG. 6 is a flowchart of a fuel injection control routine executed by the control unit 120, which is executed as an interruption process for each predetermined crankshaft rotation angle.
【００３０】ステップ６０でクランクシャフトセンサ１
１４で検出される内燃機関回転数Ｎｅおよびエアフロー
メータ１０２で検出される吸入空気量Ｑａの関数として
基本燃料噴射量Ｔｐが算出される。 Ｔｐ＝Ｔｐ（Ｎｅ，Ｑａ） ステップ６１で基本燃料噴射量Ｔｐに空燃比補正係数Ｆ
ＬＥＡＮを乗算して燃料噴射量ＴＡＵを算出し、ステッ
プ６２で出力インターフェイス１２５から燃料噴射量Ｔ
ＡＵを出力してこのルーチンを終了する。In step 60, the crankshaft sensor 1
The basic fuel injection amount Tp is calculated as a function of the internal combustion engine speed Ne detected at 14 and the intake air amount Qa detected at the air flow meter 102. Tp = Tp (Ne, Qa) In step 61, the basic fuel injection amount Tp is added to the air-fuel ratio correction coefficient F
LEAN is multiplied to calculate the fuel injection amount TAU.
AU is output and this routine ends.
【００３１】第１の実施例ではリーン失火を発生させる
ことにより排気浄化装置内で排気ガスを燃焼させてＮＯ
ｘ吸収剤の温度を上昇しイオウの放出を実行するが、点
火時期を遅角させることによりＮＯｘ吸収剤の温度を上
昇することも可能である。図７は第２の実施例で使用さ
れ、制御部１２０で実行されるイオウ放出タイミング制
御ルーチンのフローチャートであって、一定時間毎に実
行される。In the first embodiment, the exhaust gas is burned in the exhaust gas purifying apparatus by generating a lean misfire and the NO
The temperature of the x-absorbent is increased to release sulfur, but the ignition timing may be retarded to increase the temperature of the NOx-absorber. FIG. 7 is a flowchart of a sulfur release timing control routine used in the second embodiment and executed by the control unit 120, and is executed at regular intervals.
【００３２】ステップ７０で前回本ルーチンから今回本
ルーチンの実行時までの走行距離ΔＳを読み込み、ステ
ップ７１でイオウ放出後走行距離Ｓを積算し、ステップ
７２で累積走行距離Ｓ0 を積算する。 Ｓ←Ｓ＋ΔＳ Ｓ0 ←Ｓ0 ＋ΔＳ ステップ７３でイオウ放出走行距離Ｓおよび累積走行距
離Ｓ0 に基づいてイオウ放出タイミングであるかを判定
する。At step 70, the travel distance ΔS from the previous routine to the present execution of this routine is read. At step 71, the travel distance S after sulfur release is integrated, and at step 72, the cumulative travel distance S 0 is integrated. S ← S + ΔS S 0 ← S 0 + ΔS In step 73, it is determined whether it is the sulfur release timing based on the sulfur release travel distance S and the cumulative travel distance S 0 .
【００３３】図８はイオウの吸収量と車両の走行距離と
の関係図であって、横軸は車両の累積走行距離Ｓ0 を、
縦軸はイオウ放出後走行距離Ｓを、またパラメータはＮ
ＯX吸収剤のイオウ吸収量を表す。即ち８０％の双曲線
はＮＯX 吸収剤が吸収可能な全イオウ吸収量の８０％が
吸収されており、イオウの放出を繰り返すたびにその後
に吸収可能な全イオウ吸収量は低下する。なお、この関
係図は制御部１２０のメモリ１２３内に記憶される。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of sulfur absorbed and the traveling distance of the vehicle. The horizontal axis represents the cumulative traveling distance S 0 of the vehicle.
The vertical axis represents the traveling distance S after sulfur release, and the parameter is N
It represents a sulfur absorption amount of O X absorbent. That 80% of hyperbola the NO X absorbent are absorbed 80% of the absorbable total sulfur absorption, the total sulfur absorption amount capable of absorbing thereafter each time repeating the release of sulfur is reduced. This relationship diagram is stored in the memory 123 of the control unit 120.
【００３４】ステップ７３でイオウ放出後走行距離Ｓお
よび累積走行距離Ｓ0 の関数として算出されるイオウ吸
収量ｆ（Ｓ，Ｓ0 ）が所定値α（例えば８０％）以上で
あるかを判定する。ステップ７３で肯定判定されたと
き、即ちイオウ吸収量ｆ（Ｓ，Ｓ0 ）が所定値α以上で
あるときは、ステップ７４で放出カウンタＣＳＴＳＯＸ
をリセットしてこのルーチンを終了する。The sulfur absorption f (S, S 0) which is calculated as a function of post-sulfur releasing the travel distance S and the accumulated running distance S 0 in step 73 determines whether the predetermined value alpha (e.g. 80%) or more . When the determination in step 73 is affirmative, that is, when the sulfur absorption amount f (S, S 0 ) is equal to or more than the predetermined value α, in step 74, the release counter CSTSOX is used.
Is reset and this routine ends.
【００３５】ステップ７３で否定判定されたとき、即ち
イオウ吸収量ｆ（Ｓ，Ｓ0 ）が所定値α以下であるとき
にはイオウ放出は必要ないものとして直接このルーチン
を終了する。図９は第２に実施例で使用され、制御部１
２０で実行されるイオウ放出制御ルーチンのフローチャ
ートであって、放出カウンタＣＳＴＳＯＸの計数値がイ
オウ放出に要する時間（例えば５分）に相当する値Ｃ２
以下であるかを判定する。When a negative determination is made in step 73, that is, when the sulfur absorption amount f (S, S 0 ) is equal to or less than the predetermined value α, it is determined that sulfur release is not necessary, and this routine is directly terminated. FIG. 9 shows a control unit 1 used in the second embodiment.
20 is a flowchart of a sulfur release control routine executed at 20, wherein the count value of a release counter CSTSOX is a value C2 corresponding to a time required for sulfur release (for example, 5 minutes).
It is determined whether or not:
【００３６】ステップ９０で肯定判定されたとき、即ち
イオウ放出中であれば、ステップ９１から９３の処理を
実行する。即ちステップ９１で点火時期ＡＯＰを基準点
火時期ＡＯＰＢから所定量ΔＡＯＰ遅角補正することに
より排気ガスの温度をイオウの放出が発生する温度まで
昇温する。When an affirmative determination is made in step 90, that is, when sulfur is being released, the processing of steps 91 to 93 is executed. That is, in step 91, the ignition timing AOP is retarded by a predetermined amount ΔAOP from the reference ignition timing AOPB to raise the temperature of the exhaust gas to a temperature at which sulfur is released.
【００３７】ＡＯＰ＝ＡＯＰＢ−ΔＡＯＰ なお、基準点火時期ＡＯＰＢは内燃機関回転数Ｎｅおよ
び吸入空気量Ｑａの関数として算出される。次にステッ
プ９２でスロットル弁開度ＴＡをアクセルペダルの踏み
込み量ＡＣの関数から定まる開度に予め定められた所定
開度ΔＴＡ増量補正する。AOP = AOPB-ΔAOP The reference ignition timing AOPB is calculated as a function of the internal combustion engine speed Ne and the intake air amount Qa. Next, at step 92, the throttle valve opening TA is increased by a predetermined opening .DELTA.TA to a degree determined by a function of the accelerator pedal depression amount AC.
【００３８】ＴＡ＝ｇ（ＡＣ）＋ΔＴＡ スロットル弁開度を増加する理由は、排気浄化装置を流
れる排気ガス量を多くすることによりイオウ放出に要す
る時間を短縮するためである。ステップ９３でイオウ放
出フラグＦを "１" に設定してこのルーチンを終了す
る。TA = g (AC) + ΔTA The reason for increasing the throttle valve opening is to shorten the time required for sulfur release by increasing the amount of exhaust gas flowing through the exhaust gas purification device. In step 93, the sulfur release flag F is set to "1", and this routine ends.
【００３９】ステップ９０で否定判定されたとき、即ち
イオウ放出が完了したときには、ステップ９４でイオウ
放出フラグＦが "１" であるかを判定する。ステップ９
４で肯定判定されたとき、即ちイオウ放出完了直後であ
るときには、ステップ９５でイオウ放出フラグＦをリセ
ットし、ステップ９６でイオウ放出後走行距離Ｓをリセ
ットしてこのルーチンを終了する。When a negative determination is made in step 90, that is, when the sulfur release is completed, it is determined in step 94 whether the sulfur release flag F is "1". Step 9
If an affirmative determination is made in step 4, that is, immediately after the completion of sulfur release, the sulfur release flag F is reset in step 95, the post-sulfur travel distance S is reset in step 96, and this routine ends.
【００４０】ステップ９４で否定判定されたとき、即ち
イオウ放出を完了した後は、ステップ９７で点火時期Ａ
ＯＰを基準点火時期ＡＯＰＢに設定し、ステップ９８で
スロットル弁開度ＴＡをアクセルペダルの踏み込み量Ａ
Ｃの関数として算出してこのルーチンを終了する。なお
第２の実施例においても制御部１２０において、図５の
空燃比補正係数算出ルーチンおよび図６の燃料噴射制御
ルーチンが実行される。When a negative determination is made in step 94, that is, after the sulfur release is completed, in step 97, the ignition timing A
OP is set to the reference ignition timing AOPB, and at step 98, the throttle valve opening TA is set to the accelerator pedal depression amount A.
This routine is completed after calculation as a function of C. In the second embodiment as well, the control unit 120 executes the air-fuel ratio correction coefficient calculation routine of FIG. 5 and the fuel injection control routine of FIG.
【００４１】ＮＯｘ吸収剤のイオウ吸収量が所定量以上
となった時排気ガスの熱量の増加、リーン失火、または
点火時期の遅角によって予めＮＯｘ吸収剤温度を上昇さ
せてからリッチにすることによりＮＯｘ吸収剤温度が上
昇するのに時間がかかる分、ＮＯｘ吸収剤温度上昇とリ
ッチを同時にするよりも燃費の面で有利となる。When the amount of sulfur absorbed by the NOx absorbent becomes equal to or more than a predetermined amount, the temperature of the NOx absorbent is increased in advance by enrichment of the exhaust gas, lean misfire, or retarded ignition timing, and then the fuel is made rich. Since it takes time to raise the temperature of the NOx absorbent, it is more advantageous in terms of fuel consumption than simultaneously raising the temperature of the NOx absorbent and making it rich.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置に
よれば、ＮＯｘ吸収剤に所定量以上のイオウが吸収され
たときに排気ガス自体の発熱量を増大しＮＯｘ吸収剤を
昇温させることにより、外部から加熱することなくイオ
ウを放出することが可能となる。According to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when a predetermined amount or more of sulfur is absorbed by the NOx absorbent, the calorific value of the exhaust gas itself is increased to raise the temperature of the NOx absorbent. This makes it possible to release sulfur without external heating.
【図１】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の実施例
の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to the present invention.
【図２】リーンバーン運転時間算出ルーチンのフローチ
ャートである。FIG. 2 is a flowchart of a lean burn operation time calculation routine.
【図３】トルク変動制御ルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart of a torque fluctuation control routine.
【図４】イオウ放出開始ルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 4 is a flowchart of a sulfur release start routine.
【図５】空燃比補正係数ルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart of an air-fuel ratio correction coefficient routine.
【図６】燃料噴射制御ルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 6 is a flowchart of a fuel injection control routine.
【図７】イオウ放出タイミング制御ルーチンのフローチ
ャートである。FIG. 7 is a flowchart of a sulfur release timing control routine.
【図８】イオウの吸収量と車両の走行距離との関係図で
ある。FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a sulfur absorption amount and a traveling distance of a vehicle.
【図９】イオウ放出制御ルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 9 is a flowchart of a sulfur release control routine.
１０１…エアクリーナ １０２…エアフローメータ １０３…スロットル弁 １０４…吸気弁 １０５…燃焼室 １０６…燃料噴射弁 １０７…ピストン １０８…点火栓 １０９…排気弁 １１０…排気管 １１１…排気浄化装置 １１２…気筒内圧力センサ １１３…冷却水温度センサ １１４…クランクポジションセンサ １１５…酸素センサ １１６…温度センサ １２０…制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Air cleaner 102 ... Air flow meter 103 ... Throttle valve 104 ... Intake valve 105 ... Combustion chamber 106 ... Fuel injection valve 107 ... Piston 108 ... Spark plug 109 ... Exhaust valve 110 ... Exhaust pipe 111 ... Exhaust purification device 112 ... In-cylinder pressure sensor 113 ... Cooling water temperature sensor 114 ... Crank position sensor 115 ... Oxygen sensor 116 ... Temperature sensor 120 ... Control unit
Claims (3)
の窒素酸化物を吸収し、空燃比がリッチであるときに吸
収した窒素酸化物を放出する窒素酸化物吸収剤を使用し
た内燃機関の排気浄化装置であって、 窒素酸化物吸収剤に吸収されたイオウ吸収量が予め定め
られた所定量以上となったことを判断するイオウ吸収量
判断手段と、 前記イオウ吸収量判断手段で所定量以上のイオウが吸収
されたと判断されたときに空燃比をリッチに設定すると
ともに、排気浄化装置に流入する排気ガスの発熱量を増
大する発熱量増大手段と、を具備する内燃機関の排気浄
化装置。1. An internal combustion engine using a nitrogen oxide absorbent that absorbs nitrogen oxide in exhaust gas when the air-fuel ratio is lean and releases the absorbed nitrogen oxide when the air-fuel ratio is rich. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the sulfur absorption amount absorbed by the nitrogen oxide absorbent is equal to or more than a predetermined amount. An exhaust purification system for an internal combustion engine comprising: an air-fuel ratio rich when it is determined that a predetermined amount or more of sulfur has been absorbed; and a calorific value increasing means for increasing a calorific value of exhaust gas flowing into the exhaust gas purification device. apparatus.
されたと判断されたときに予め定められた所定期間リー
ン失火を発生させるリーン失火手段と、 前記リーン失火手段による所定時間の失火後に空燃比を
リッチとするリッチ化手段と、からなる請求項１に記載
の内燃機関の排気浄化装置。2. A lean misfire means for generating a lean misfire for a predetermined period when a predetermined amount of sulfur is absorbed by the sulfur absorption amount determination means when the sulfur absorption amount determination means determines that sulfur has been absorbed. 2. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising: enrichment means for enriching the air-fuel ratio after a predetermined time of misfire by the lean misfire means.
されたと判断されたときに空燃比をリッチとするリッチ
化手段と、 前記イオウ吸収量判断手段で所定量以上のイオウが吸収
されたと判断されたときに点火時期を遅角制御する遅角
制御手段と、 前記イオウ吸収量判断手段で所定量以上のイオウが吸収
されたと判断されたときに排気ガス量を増大させる排気
ガス量増大手段と、からなる請求項１に記載の内燃機関
の排気浄化装置。3. An enrichment means for enriching the air-fuel ratio when the sulfur absorption amount judgment means judges that a predetermined amount or more of sulfur has been absorbed, and said sulfur absorption amount judgment means. A retard control means for retarding the ignition timing when it is determined that a predetermined amount or more of sulfur has been absorbed, and exhausting when the sulfur absorption amount determining means determines that a predetermined amount or more of sulfur has been absorbed. 2. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, comprising exhaust gas amount increasing means for increasing a gas amount.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21245096A JP3449124B2 (en) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054274A true JPH1054274A (en) | 1998-02-24 |
| JP3449124B2 JP3449124B2 (en) | 2003-09-22 |
Family
ID=16622829
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP21245096A Expired - Lifetime JP3449124B2 (en) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3449124B2 (en) |
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| JP3449124B2 (en) | 2003-09-22 |
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