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JP2001020722A - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Info

Publication number
JP2001020722A
JP2001020722A JP11191073A JP19107399A JP2001020722A JP 2001020722 A JP2001020722 A JP 2001020722A JP 11191073 A JP11191073 A JP 11191073A JP 19107399 A JP19107399 A JP 19107399A JP 2001020722 A JP2001020722 A JP 2001020722A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
exhaust
sox
nox
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11191073A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Hirota
信也 広田
Toshisuke Toshioka
俊祐 利岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP11191073A priority Critical patent/JP2001020722A/en
Publication of JP2001020722A publication Critical patent/JP2001020722A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸蔵還元型NOx触媒のSOx放出処理時に
おけるエネルギーの無駄を無くして効率的にSOx放出
処理を行える技術を提供すること。 【解決手段】 内燃機関1の排気通路に配置された、排
気空燃比がリーンのときにSOxを吸収し、酸素濃度が
低下したときに吸収したSOxを放出するSOx吸収剤
31と、SOxを吸収させるときには排気を第1の方向
に吸収剤中を通過させ、SOxを放出させるときには排
気を第1の方向と反対の第2の方向に吸収剤中を通過さ
せる逆流手段20と、逆流手段により排気を第2の方向
に流す時に、内燃機関の一部気筒1,3をリッチ、他気
筒2,3をリーンに制御する制御手段100とを備える
構成とした。
An object of the present invention is to provide a technique capable of efficiently performing an SOx release process without wasting energy during an SOx release process of a storage reduction type NOx catalyst. SOx absorbent 31 disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine 1 for absorbing SOx when the exhaust air-fuel ratio is lean and releasing the absorbed SOx when the oxygen concentration decreases, and for absorbing SOx When the exhaust gas is passed through the absorbent in the first direction, and when the SOx is released, the exhaust gas is passed through the absorbent in a second direction opposite to the first direction. And control means 100 for controlling a part of the cylinders 1 and 3 of the internal combustion engine to be rich and the other cylinders 2 and 3 to be lean when flowing the fuel in the second direction.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関し、特に、排気浄化手段を流れる排気ガスの
流れ方向を必要に応じて切り替えることができる内燃機
関の排気浄化装置に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine capable of switching a flow direction of exhaust gas flowing through exhaust gas purifying means as required. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関から排出される排気ガスを浄化
するために、一般に、内燃機関の排気通路には排気浄化
装置が設置される。この排気浄化装置に内燃機関の排気
ガスを流していると、排気浄化装置における上流側から
徐々に堆積物が付着する。この堆積物が何であるかは、
排気ガスの組成により、あるいは、排気浄化装置の構成
および排気浄化のメカニズムにより異なり、例えば酸化
物、硫化物、硝酸塩、硫酸塩などがある。この堆積物
は、排気浄化装置の浄化性能を低下させたり排気抵抗の
増大を招く場合があり、所定のタイミングで除去する必
要がある。
2. Description of the Related Art Generally, an exhaust gas purification device is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine to purify exhaust gas discharged from the internal combustion engine. When the exhaust gas of the internal combustion engine is flowing through the exhaust gas purification device, deposits gradually adhere from the upstream side of the exhaust gas purification device. What this sediment is
It varies depending on the composition of the exhaust gas or the configuration of the exhaust gas purification device and the mechanism of the exhaust gas purification, and examples thereof include oxides, sulfides, nitrates, and sulfates. These deposits may reduce the purification performance of the exhaust gas purification device or increase the exhaust resistance, and need to be removed at a predetermined timing.

【0003】例えば、リーン空燃比の燃焼を行う内燃機
関から排出される排気ガスのNOxを浄化する排気浄化
装置として、吸蔵還元型NOx触媒がある。この吸蔵還
元型NOx触媒は、流入排気ガスの空燃比がリーンのと
きにNOxを吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下
したときに吸収したNOxを放出し、N2に還元する触
媒であり、排気通路に吸蔵還元型NOx触媒を配置し
て、リーン空燃比の排気ガスから窒素酸化物(NOx)
を吸収させ、NOx吸収後に内燃機関に供給する燃料を
増量等して前記吸蔵還元型NOx触媒に流入する排気ガ
スの空燃比をリッチにすることにより、前記吸蔵還元型
NOx触媒から吸収したNOxを放出させるとともに、放
出されたNOxを排気ガス中の未燃HC、CO等の還元
成分によりN2に還元浄化する。
[0003] For example, as an exhaust gas purifying device for purifying NOx of exhaust gas discharged from an internal combustion engine that performs combustion at a lean air-fuel ratio, there is an NOx storage reduction catalyst. This storage reduction type NOx catalyst is a catalyst that absorbs NOx when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, releases the absorbed NOx when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases, and reduces it to N2. A NOx storage-reduction catalyst is disposed in the exhaust passage, and nitrogen oxides (NOx) are produced from exhaust gas having a lean air-fuel ratio.
By enriching the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx storage reduction catalyst by, for example, increasing the amount of fuel supplied to the internal combustion engine after NOx absorption, the NOx absorbed from the NOx storage reduction catalyst is reduced. At the same time, the released NOx is reduced and purified into N2 by reducing components such as unburned HC and CO in the exhaust gas.

【0004】ところで、一般に、内燃機関の燃料には硫
黄分が含まれており、内燃機関で燃料を燃焼すると、燃
料中の硫黄分が燃焼して硫黄酸化物(SOx)が発生す
る。前記吸蔵還元型NOx触媒は、NOxの吸収作用を行
うのと同じメカニズムで排気ガス中のSOxの吸収を行
うので、内燃機関の排気通路に吸蔵還元型NOx触媒を
配置すると、吸蔵還元型NOx触媒にはNOxのみならず
SOxも吸収される。
[0004] In general, the fuel of the internal combustion engine contains sulfur, and when the fuel is burned in the internal combustion engine, the sulfur in the fuel burns to generate sulfur oxides (SOx). Since the NOx storage reduction catalyst absorbs SOx in exhaust gas by the same mechanism as that of absorbing NOx, when the NOx storage reduction catalyst is disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine, the NOx storage reduction catalyst Absorbs not only NOx but also SOx.

【0005】ところが、吸蔵還元型NOx触媒に吸収さ
れたSOxは時間経過とともに安定な硫酸塩を形成する
ため、吸蔵還元型NOx触媒からのNOxの放出、還元浄
化(以下、NOx放出・還元処理という)を行う条件で
は、分解、放出されにくく吸蔵還元型NOx触媒内に蓄
積され易い傾向がある。吸蔵還元型NOx触媒内のSOx
蓄積量が増大すると、吸蔵還元型NOx触媒のNOx吸収
容量が減少して排気ガス中のNOxの除去を十分に行う
ことができなくなりNOx浄化効率が低下する、いわゆ
るSOx被毒が生じる。そこで、吸蔵還元型NOx触媒の
NOx浄化能を長期に亘って高く維持するためには、触
媒に吸収されているSOxを適宜のタイミングで放出さ
せる必要がある。
However, since SOx absorbed by the NOx storage reduction catalyst forms stable sulfate over time, the release and reduction purification of NOx from the NOx storage reduction catalyst (hereinafter referred to as NOx release / reduction processing). Under the conditions of (1), there is a tendency that decomposition and release are difficult to occur and are easily accumulated in the NOx storage reduction catalyst. SOx in NOx storage reduction catalyst
When the accumulated amount increases, the NOx absorption capacity of the NOx storage reduction catalyst decreases, so that it is not possible to sufficiently remove NOx in the exhaust gas, so that NOx purification efficiency is reduced, that is, SOx poisoning occurs. Therefore, in order to maintain the NOx purification performance of the NOx storage reduction catalyst high over a long period of time, it is necessary to release SOx absorbed by the catalyst at an appropriate timing.

【0006】吸蔵還元型NOx触媒に吸収されたSOxを
放出させるには、流入排気ガスの空燃比をリッチにし、
且つ、NOx放出・還元処理時よりも吸蔵還元型NOx触
媒を高温にする必要があることが分かっている。
To release SOx absorbed by the NOx storage reduction catalyst, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is made rich,
In addition, it is known that the temperature of the NOx storage reduction catalyst needs to be higher than that during the NOx release / reduction processing.

【0007】ところで、吸蔵還元型NOx触媒内のSOx
の吸収量の分布は、吸蔵還元型NOx触媒においては排
気ガスの入口側に近いほど多くなっており、そのため、
吸蔵還元型NOx触媒に吸収されたSOxを放出させる際
に、リッチ空燃比の排気ガスをNOx吸収時の排気ガス
の流れ方向と同じ方向に流したのでは、吸蔵還元型NO
x触媒において前記入口側に吸収されていたSOxが放出
されても、放出されたSOxが吸蔵還元型NOx触媒の中
を排気ガスの出口側に移動するだけで吸蔵還元型NOx
触媒に再吸収されてしまい、吸蔵還元型NOx触媒から
効率よく排出することができないという問題がある。
[0007] By the way, SOx in the NOx storage reduction catalyst
Is larger in the NOx storage reduction catalyst as it is closer to the exhaust gas inlet side.
If the exhaust gas with a rich air-fuel ratio is caused to flow in the same direction as the exhaust gas at the time of NOx absorption when releasing the SOx absorbed by the NOx storage-reduction catalyst,
Even if the SOx absorbed in the inlet side of the x-catalyst is released, the released SOx simply moves to the outlet side of the exhaust gas through the NOx storage-reduction catalyst, and the NOx storage-reduction type
There is a problem that the catalyst is re-absorbed and cannot be efficiently exhausted from the NOx storage reduction catalyst.

【0008】そこで、特開平7−259542号公報に
開示されているように、吸蔵還元型NOx触媒に吸収さ
れたSOxを放出させるときには、リッチ空燃比の排気
ガスをNOx吸収時とは逆方向に吸蔵還元型NOx触媒に
流す技術が提案されている。このように排気ガスの流れ
を逆にしてSOxの放出を行う逆流機能を備えている
と、吸蔵還元型NOx触媒から放出されたSOxは、吸蔵
還元型NOx触媒内での移動距離が少なく直ちに吸蔵還
元型NOx触媒の外に排出されるようになるので、放出
されたSOxが吸蔵還元型NOx触媒に再吸収されること
を防止することができる。
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-259542, when the SOx absorbed by the NOx storage reduction catalyst is released, the exhaust gas with a rich air-fuel ratio is discharged in the opposite direction to that during NOx absorption. There has been proposed a technique of flowing the NOx storage-reduction catalyst. With the backflow function of releasing the SOx by reversing the flow of the exhaust gas, the SOx released from the NOx storage reduction catalyst has a small moving distance in the NOx storage reduction catalyst and is immediately stored. Since the SOx is discharged outside the reduced NOx catalyst, the released SOx can be prevented from being re-absorbed by the NOx storage reduction catalyst.

【0009】前記公報に開示されている逆流機能付き内
燃機関の排気浄化装置は次のように構成されている。吸
蔵還元型NOx触媒の入口に連結された上流側排気通路
と該吸蔵還元型NOx触媒の出口に連結された下流側排
気通路を、該吸蔵還元型NOx触媒をバイパスするバイ
パス通路によって接続し、上流側排気通路とバイパス通
路との合流部位に第1の排気流れ切替弁を設け、下流側
排気通路とバイパス通路との合流部位に第2の排気流れ
切替弁を設けている。第1の排気流れ切替弁は、その上
流から流れてきた排気ガスを前記吸蔵還元型NOx触媒
に流入させるか、あるいは前記バイパス通路に流入させ
るかのいずれかに切り替え可能であり、第2の排気流れ
切替弁は、吸蔵還元型NOx触媒を通過してきた排気ガ
スを第2の排気流れ切替弁よりも下流の下流側排気通路
に流出させるか、あるいはバイパス通路を通過してきた
排気ガスを第2の排気流れ切替弁よりも下流の下流側排
気通路に流出させるかのいずれかに切り替え可能であ
る。さらに、吸蔵還元型NOx触媒と前記第1の排気流
れ切替弁との間の上流側排気通路から吸引用の排気通路
を分岐し、この吸引用排気通路を排気ポンプの吸込口に
接続し、排気ポンプの吐出口を前記バイパス通路に接続
している。また、吸蔵還元型NOx触媒と第2の排気流
れ切替弁との間の下流側排気通路に還元剤を供給する還
元剤供給装置を備えている。
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine with a backflow function disclosed in the above publication is configured as follows. An upstream exhaust passage connected to the inlet of the NOx storage reduction catalyst and a downstream exhaust passage connected to the outlet of the NOx storage reduction catalyst are connected by a bypass passage that bypasses the NOx storage reduction catalyst. A first exhaust flow switching valve is provided at a junction of the side exhaust passage and the bypass passage, and a second exhaust flow switching valve is provided at a junction of the downstream exhaust passage and the bypass passage. The first exhaust flow switching valve is capable of switching exhaust gas flowing from an upstream thereof to either the storage-reduction type NOx catalyst or to the bypass passage. The flow switching valve causes the exhaust gas that has passed through the NOx storage reduction catalyst to flow to a downstream exhaust passage downstream of the second exhaust flow switching valve, or the exhaust gas that has passed through the bypass passage to the second exhaust gas passage. The flow can be switched to either one of flowing to a downstream exhaust passage downstream of the exhaust flow switching valve. Further, a suction exhaust passage is branched from an upstream exhaust passage between the storage reduction type NOx catalyst and the first exhaust flow switching valve, and the suction exhaust passage is connected to a suction port of an exhaust pump, and the exhaust gas is exhausted. The discharge port of the pump is connected to the bypass passage. In addition, a reducing agent supply device that supplies a reducing agent to a downstream exhaust passage between the storage reduction type NOx catalyst and the second exhaust flow switching valve is provided.

【0010】そして、NOxの吸収処理時には、バイパ
ス通路を閉鎖するように前記第1と第2の排気流れ切替
弁を切り替え、内燃機関の排気ガスの全量を吸蔵還元型
NOx触媒の入口から出口に向かって通過させる。一
方、吸蔵還元型NOx触媒からSOxを放出させるときに
は、内燃機関の排気ガスのほぼ全量をバイパス通路に流
れるように前記第1と第2の排気流れ切替弁を切り替
え、これと同時に前記排気ポンプを運転して吸蔵還元型
NOx触媒と第1の排気流れ切替弁との間の上流側排気
通路内の排気ガスを吸引しバイパス通路に排出すること
によって、吸蔵還元型NOx触媒にその出口側から入口
側へと逆方向に流れる排気ガスの流れを生じせしめ、且
つ、還元剤供給装置を作動させて還元剤を下流側排気通
路に供給する。これにより、リッチ空燃比の排気ガスを
して吸蔵還元型NOx触媒を逆流させ、吸蔵還元型NOx
触媒からSOxを放出している。
During the NOx absorption processing, the first and second exhaust flow switching valves are switched so as to close the bypass passage, and the entire amount of exhaust gas of the internal combustion engine is transferred from the inlet to the outlet of the NOx storage reduction catalyst. Let go through. On the other hand, when releasing SOx from the NOx storage reduction catalyst, the first and second exhaust flow switching valves are switched so that substantially all of the exhaust gas of the internal combustion engine flows into the bypass passage, and at the same time, the exhaust pump is turned on. By operating and sucking exhaust gas in the upstream exhaust passage between the storage reduction NOx catalyst and the first exhaust flow switching valve and discharging the exhaust gas to the bypass passage, the storage reduction NOx catalyst enters the storage reduction NOx catalyst from its outlet side through the inlet. A flow of the exhaust gas flowing in the opposite direction to the side is generated, and the reducing agent supply device is operated to supply the reducing agent to the downstream side exhaust passage. As a result, exhaust gas having a rich air-fuel ratio is caused to flow back through the NOx storage reduction catalyst, and the NOx storage reduction
SOx is being released from the catalyst.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】この従来の逆流機能付
き内燃機関の排気浄化装置においては、確かに吸蔵還元
型NOx触媒のSOx被毒を有効に防止することができ
る。しかし、その逆流機能を付加したことによる吸蔵還
元型NOx触媒のSOx被毒除去作用に着目し鋭意検討
した結果、次のようなことが分かった。
In the conventional exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine with a backflow function, it is possible to effectively prevent SOx poisoning of the NOx storage reduction catalyst. However, as a result of intensive studies focusing on the SOx poisoning removal effect of the NOx storage reduction catalyst due to the addition of the backflow function, the following was found.

【0012】上述した吸蔵還元型NOx触媒において逆
流を伴うSOx放出処理は、SOx放出の際のSOxの移
動距離を短くすることによってSOxの再吸収を回避す
ることに着眼した処理方法ではあるが、その一方で、こ
の処理方法を採用すると、排気ガスが吸蔵還元型NOx
触媒に至るまでの距離が長くなるため、その長い経路を
流通してくる間の排気ガスの温度低下が大きく、SOx
放出時の温度条件の観点からすると必ずしもSOx放出
に最良の方法と言えない場合もある。
The above SOx release processing involving backflow in the NOx storage reduction catalyst is a processing method that focuses on avoiding reabsorption of SOx by shortening the moving distance of SOx at the time of SOx release. On the other hand, if this treatment method is adopted, the exhaust gas is stored and reduced NOx
Since the distance to the catalyst becomes longer, the temperature of the exhaust gas decreases greatly while flowing through the long path, and SOx
From the viewpoint of the temperature conditions at the time of release, there is a case where it is not always the best method for releasing SOx.

【0013】この点に関し、SOx放出時の触媒温度を
上げる対策が考えられる。SOx放出時の触媒温度を上
げる対策の一つとして、排気空燃比をストイキ又はリッ
チに制御する方法が考えられる。しかし、吸蔵還元型N
Ox触媒のSOx被毒領域は、吸蔵還元型NOx触媒の一
方側に堆積しており、触媒全体を昇温するのはエネルギ
ーの無駄である。
Regarding this point, a countermeasure for raising the catalyst temperature at the time of releasing SOx is considered. As one of measures to increase the catalyst temperature at the time of SOx release, a method of controlling the exhaust air-fuel ratio to stoichiometric or rich can be considered. However, the storage reduction type N
The SOx poisoning region of the Ox catalyst is deposited on one side of the NOx storage reduction catalyst, and raising the temperature of the entire catalyst is a waste of energy.

【0014】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課
題は、吸蔵還元型NOx触媒のSOx放出処理時におけ
るエネルギーの無駄を無くして効率的にSOx放出処理
を行える技術を提供することにある。
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to eliminate waste of energy at the time of SOx release processing of an NOx storage reduction catalyst. An object of the present invention is to provide a technology capable of performing an SOx release process efficiently.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。本発明の第1の手
段は、内燃機関の排気浄化装置において、内燃機関の排
気通路に配置された、排気空燃比がリーンのときにSO
xを吸収し、酸素濃度が低下したときに吸収したSOx
を放出するSOx吸収剤と、SOxを吸収させるときに
は排気を第1の方向に吸収剤中を通過させ、SOxを放
出させるときには排気を第1の方向と反対の第2の方向
に吸収剤中を通過させる逆流手段と、前記逆流手段によ
り排気を第2の方向に流す時に、内燃機関の一部気筒を
リッチ、他気筒をリーンに制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする。
The present invention has the following features to attain the object mentioned above. According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, which is disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine when the exhaust air-fuel ratio is lean.
SOx that absorbed x and absorbed when the oxygen concentration decreased
And SOx absorbent for releasing SOx, exhaust gas is passed through the absorbent in a first direction when absorbing SOx, and exhaust gas is passed through the absorbent in a second direction opposite to the first direction when SOx is released. It is characterized by comprising backflow means for allowing passage, and control means for controlling a part of the cylinders of the internal combustion engine to be rich and other cylinders to be lean when the exhaust gas is caused to flow in the second direction by the backflow means.

【0016】逆流時においては、SOxは吸収剤の排気
下流側に堆積している。一部気筒をリッチ、他気筒をリ
ーンに制御して吸収剤を昇温することでSOx吸収剤の
排気下流側に堆積したSOxを効率的に除去できる。即
ち、一部気筒をリッチ、他気筒をリーンにする制御を実
施すると、燃料と空気が触媒反応で上昇し、排気ガスの
逆流時に対応するSOx吸収剤の中央部から出口部にか
けて吸収剤温度が最高に達する。また、この領域では酸
素濃度も低下することになる。このため、SOx放出雰
囲気ができあがる。全ての気筒をリッチにした場合、エ
ネルギーの無駄になるため、一部気筒をリッチにする制
御を行う。これによりエネルギーの無駄、即ち、燃料等
の無駄をなくすことができる。
At the time of backflow, SOx is deposited on the exhaust gas downstream side of the absorbent. By increasing the temperature of the absorbent by controlling some cylinders to be rich and other cylinders to be lean, SOx deposited on the exhaust downstream side of the SOx absorbent can be efficiently removed. In other words, when control is performed to make some cylinders rich and other cylinders lean, the fuel and air rise due to the catalytic reaction, and the temperature of the SOx absorbent corresponding to the exhaust gas flowing backward from the center to the outlet of the SOx absorbent is reduced. Reach the highest. In this region, the oxygen concentration also decreases. Therefore, an SOx emission atmosphere is completed. If all the cylinders are made rich, energy is wasted, so control is performed to make some cylinders rich. Thus, waste of energy, that is, waste of fuel and the like can be eliminated.

【0017】本発明の第2の手段では、前記SOx吸収
剤の前記排気通路への配置位置について、排気を第2の
方向に流すときに形成される排気通路の長さよりも排気
を第1の方向に流すときに形成される排気通路の長さが
短くなる位置に配置してあることを特徴とする。
[0017] In the second means of the present invention, the position of the SOx absorbent in the exhaust passage is such that the first exhaust gas is longer than the length of the exhaust passage formed when the exhaust gas flows in the second direction. It is arranged at a position where the length of the exhaust passage formed when flowing in the direction is shortened.

【0018】このように、SOx吸収剤を、排気を第2
の方向に流すときに形成される排気通路の長さよりも排
気を第1の方向に流すときに形成される排気通路の長さ
が短くなる位置に配置することで、第1の方向に流すと
きのSOx吸収剤の温度(触媒温度)を確保することが
できる。
As described above, the SOx absorbent and the exhaust gas are
The position of the exhaust passage formed when the exhaust gas flows in the first direction is shorter than the length of the exhaust passage formed when the exhaust gas flows in the first direction. Temperature of the SOx absorbent (catalyst temperature) can be secured.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の実施の形態について、図面を参照して説明
する。 〔第1の実施の形態〕図1は、本発明に係る内燃機関の
排気浄化装置を、リーン空燃比で燃焼可能なガソリンエ
ンジン(いわゆるリーンバーンガソリンエンジン)に適
用した場合の実施の形態における概略構成を示す図であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment in which an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a gasoline engine capable of burning at a lean air-fuel ratio (so-called lean burn gasoline engine). FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration.

【0020】この図において、エンジン1は直列4気筒
であり、吸気管2及び吸気マニホルド3を介して各気筒
に吸気が供給される。吸気管2には、図示しないアクセ
ルペダルと連動して吸気管2内の吸気通路を開閉するス
ロットル弁4が設けられ、このスロットル弁4には、ス
ロットル弁4の開度に対応した出力信号をエンジンコン
トロール用電子制御ユニット(ECU)100に出力す
るスロットルポジションセンサ5が取り付けられてい
る。
In FIG. 1, an engine 1 is an in-line four-cylinder, and intake air is supplied to each cylinder via an intake pipe 2 and an intake manifold 3. The intake pipe 2 is provided with a throttle valve 4 that opens and closes an intake passage in the intake pipe 2 in conjunction with an accelerator pedal (not shown). The throttle valve 4 outputs an output signal corresponding to the opening of the throttle valve 4. A throttle position sensor 5 that outputs to an electronic control unit (ECU) 100 for engine control is attached.

【0021】吸気管2においてスロットル弁4よりも上
流側には、吸気管2内を流れる吸入空気量(吸入空気質
量)Qに対応した出力信号をECU100に出力するエ
アフロメータ6が取り付けられている。
An air flow meter 6 that outputs an output signal corresponding to an amount of intake air (mass of intake air) Q flowing through the intake pipe 2 to the ECU 100 is provided upstream of the throttle valve 4 in the intake pipe 2. .

【0022】エンジン1の各気筒に連なる各吸気通路に
は燃料噴射弁7から燃料(ガソリン)が噴射される。燃
料噴射弁7の開弁時期及び開弁期間は、エンジン1の運
転状態に応じてECU100によって制御される。
Fuel (gasoline) is injected from a fuel injection valve 7 into each intake passage connected to each cylinder of the engine 1. The valve opening timing and valve opening period of the fuel injection valve 7 are controlled by the ECU 100 according to the operating state of the engine 1.

【0023】エンジン1の各気筒から排出される排気ガ
スは、排気マニホールド8及び排気管9を介して排気さ
れる。排気管9は4つのポートを備えた排気切替弁(流
れ方向切替手段)20の第1ポートに接続されている。
排気切替弁20の第2ポートは排気ガスを大気に排出す
る排気管10に接続され、排気切替弁20の第3ポート
は排気管11を介して触媒コンバータ(排気浄化手段)
30の入口30aに接続され、排気切替弁20の第4ポ
ートは排気管12を介して触媒コンバータ30の出口3
0bに接続されている。触媒コンバータ30には吸蔵還
元型NOx触媒(以下、NOx触媒と略す)31が収容さ
れている。NOx触媒31については後で詳述する。
Exhaust gas exhausted from each cylinder of the engine 1 is exhausted through an exhaust manifold 8 and an exhaust pipe 9. The exhaust pipe 9 is connected to a first port of an exhaust switching valve (flow direction switching means) 20 having four ports.
A second port of the exhaust switching valve 20 is connected to an exhaust pipe 10 that exhausts exhaust gas to the atmosphere, and a third port of the exhaust switching valve 20 is connected via a exhaust pipe 11 to a catalytic converter (exhaust gas purifying means).
30 is connected to an inlet 30a of the catalytic converter 30 via the exhaust pipe 12 and a fourth port of the exhaust switching valve 20.
0b. The catalytic converter 30 contains a NOx storage reduction catalyst (hereinafter abbreviated as NOx catalyst) 31. The NOx catalyst 31 will be described later in detail.

【0024】排気切替弁20は、その弁体を図1に示す
順流位置と図2に示す逆流位置に切り替えることによっ
て、触媒コンバータ30を流れる排気ガスの流れ方向を
変えることができるバルブである。前記弁体が順流位置
に位置しているとき、排気切替弁20は、排気管9と排
気管11とを接続するとともに排気管10と排気管12
とを接続し、この時、排気ガスは、排気管9→排気管1
1→触媒コンバータ30→排気管12→排気管10の順
に流れて、大気に放出される。このように触媒コンバー
タ30の入口30aから出口30bに向かって流れる排
気ガスの流れを、以下の説明においては「順流」と称
す。
The exhaust switching valve 20 is a valve that can change the flow direction of exhaust gas flowing through the catalytic converter 30 by switching its valve body between a forward flow position shown in FIG. 1 and a reverse flow position shown in FIG. When the valve body is located at the forward flow position, the exhaust switching valve 20 connects the exhaust pipe 9 and the exhaust pipe 11 and simultaneously connects the exhaust pipe 10 and the exhaust pipe 12.
And at this time, the exhaust gas flows from the exhaust pipe 9 to the exhaust pipe 1
It flows in the order of 1 → catalytic converter 30 → exhaust pipe 12 → exhaust pipe 10 and is released to the atmosphere. The flow of the exhaust gas flowing from the inlet 30a to the outlet 30b of the catalytic converter 30 in this manner is referred to as "forward flow" in the following description.

【0025】また、排気切替弁20の弁体が図2に示す
逆流位置に位置しているとき、排気切替弁20は、排気
管9と排気管12とを接続するとともに排気管10と排
気管11とを接続し、この時、排気ガスは、排気管9→
排気管12→触媒コンバータ30→排気管11→排気管
10の順に流れて、大気に放出される。このように触媒
コンバータ30の出口30bから入口30aに向かって
流れる排気ガスの流れを、以下の説明においては「逆
流」と称す。
When the valve body of the exhaust gas switching valve 20 is located at the reverse flow position shown in FIG. 2, the exhaust gas switching valve 20 connects the exhaust pipe 9 and the exhaust pipe 12, and connects the exhaust pipe 10 and the exhaust pipe. 11 and at this time, the exhaust gas is changed to the exhaust pipe 9 →
The gas flows in the order of the exhaust pipe 12 → the catalytic converter 30 → the exhaust pipe 11 → the exhaust pipe 10 and is released to the atmosphere. The flow of the exhaust gas flowing from the outlet 30b to the inlet 30a of the catalytic converter 30 in this manner is referred to as "backflow" in the following description.

【0026】この排気切替弁20はアクチュエータ21
に駆動されて弁体位置の切り替えが行われるようになっ
ており、アクチュエータ21はECU100により制御
される。この実施の形態では、アクチュエータ21とE
CU100は制御手段を構成する。排気切替弁20の弁
体位置の切り替え制御については後で詳述する。
The exhaust switching valve 20 is connected to an actuator 21
The actuator 21 is controlled by the ECU 100 to switch the valve body position. In this embodiment, the actuator 21 and E
The CU 100 constitutes control means. The switching control of the valve body position of the exhaust switching valve 20 will be described later in detail.

【0027】排気管11において触媒コンバータ30の
入口30aの近傍には、排気管11内を流れる排気ガス
の温度に対応した出力信号をECU100に出力する排
気温センサ13が取り付けられている。
An exhaust temperature sensor 13 for outputting an output signal corresponding to the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 11 to the ECU 100 is mounted near the inlet 30a of the catalytic converter 30 in the exhaust pipe 11.

【0028】ECU100はデジタルコンピュータから
なり、双方向バスによって相互に接続されたROM(リ
ードオンメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモ
リ)、CPU(セントラルプロセッサユニット)、入力
ポート、出力ポートを具備し、エンジン1の空燃比制御
等の基本制御を行うほか、この実施の形態では、触媒コ
ンバータ30のSOx放出処理制御等を行っている。
The ECU 100 is composed of a digital computer and includes a ROM (Read-On-Memory), a RAM (Random Access Memory), a CPU (Central Processor Unit), an input port, and an output port interconnected by a bidirectional bus. In addition to performing the basic control such as the air-fuel ratio control of No. 1, in this embodiment, the SOx release processing control of the catalytic converter 30 and the like are performed.

【0029】これら制御のために、ECU100の入力
ポートには、前記エアフロメータ6からの入力信号、排
気温センサ13からの入力信号が入力されるほか、回転
数センサ14からの入力信号が入力される。回転数セン
サ14はエンジン1の回転数に応じた出力信号をECU
100に出力し、この出力信号からECU100はエン
ジン回転数Nを演算する。また、ECU100はエアフ
ロメータ6の出力信号から吸入空気量Qを演算し、エン
ジン負荷Q/N(吸入空気量Q/エンジン回転数N)を
演算する。そして、ECU100は、エンジン回転数N
とエンジン負荷Q/Nからエンジン1の運転状態を判定
し、その運転状態に応じて燃料噴射弁から噴射する燃料
量を制御し、全気筒を同時にあるいは気筒ごとに、リー
ン空燃比とストイキまたはリッチ空燃比に切り替える空
燃比制御を行う。この空燃比制御の一例を挙げれば、暖
機運転時および高負荷運転域ではストイキまたはリッチ
空燃比とし、低中負荷運転域ではリーン空燃比とする制
御方法がある。
For these controls, an input signal from the air flow meter 6, an input signal from the exhaust temperature sensor 13, and an input signal from the rotation speed sensor 14 are input to the input ports of the ECU 100. You. The rotation speed sensor 14 outputs an output signal corresponding to the rotation speed of the engine 1 to the ECU.
The ECU 100 calculates the engine speed N from the output signal. The ECU 100 calculates the intake air amount Q from the output signal of the air flow meter 6 and calculates the engine load Q / N (intake air amount Q / engine speed N). The ECU 100 calculates the engine speed N
And the engine load Q / N to determine the operating state of the engine 1 and control the amount of fuel injected from the fuel injection valve in accordance with the operating state, to control the lean air-fuel ratio and the stoichiometric or rich state for all cylinders simultaneously or for each cylinder. The air-fuel ratio control for switching to the air-fuel ratio is performed. As an example of the air-fuel ratio control, there is a control method in which a stoichiometric or rich air-fuel ratio is set in a warm-up operation and a high load operation range, and a lean air-fuel ratio is set in a low-medium load operation range.

【0030】触媒コンバータ30に収容されているNO
x触媒31、即ち吸蔵還元型NOx触媒は、例えばアルミ
ナを担体とし、この担体上に例えばカリウムK、ナトリ
ウムNa、リチウムLi、セシウムCsのようなアルカ
リ金属、バリウムBa、カルシウムCaのようなアルカ
リ土類、ランタンLa、イットリウムYのような希土類
から選ばれた少なくとも一つと、白金Ptのような貴金
属とが担持されている。
NO stored in catalytic converter 30
The x-catalyst 31, that is, the storage-reduction NOx catalyst uses, for example, alumina as a carrier, and on the carrier, for example, an alkali metal such as potassium K, sodium Na, lithium Li, or cesium Cs, or an alkaline earth such as barium Ba or calcium Ca. And at least one selected from rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and a noble metal such as platinum Pt.

【0031】このNOx触媒31は、流入排気ガスの空
燃比(以下、排気空燃比と称す)がリーンのときはNO
xを吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸
収したNOxを放出し、N2に還元する。尚、排気空燃
比とは、ここではNOx触媒31の上流側の排気通路や
エンジン燃焼室、吸気通路等にそれぞれ供給された空気
量の合計と燃料(炭化水素)の合計の比を意味するもの
とする。したがって、NOx触媒31上流の排気通路内
に燃料、還元剤あるいは空気が供給されない場合には、
排気空燃比はエンジン燃焼室内に供給される混合気の空
燃比に一致することになる。
When the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas (hereinafter referred to as the exhaust air-fuel ratio) is lean, the NOx catalyst 31
When the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases, the absorbed NOx is released and reduced to N2. Here, the exhaust air-fuel ratio means the ratio of the sum of the amount of air supplied to the exhaust passage, the engine combustion chamber, the intake passage, and the like upstream of the NOx catalyst 31 to the sum of the fuel (hydrocarbon). And Therefore, when no fuel, reducing agent or air is supplied into the exhaust passage upstream of the NOx catalyst 31,
The exhaust air-fuel ratio matches the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine combustion chamber.

【0032】この実施の形態では、リーン空燃比での燃
焼が可能な所謂リーンバーンガソリンエンジンを内燃機
関として使用しており、エンジン1の運転状態に応じて
混合気の空燃比を制御している。それゆえ、エンジン1
がリーン空燃比で運転されている時には排気空燃比はリ
ーンになり、酸素濃度は高くなる。一方、エンジン1が
ストイキまたはリッチ空燃比で運転されている時には排
気空燃比はストイキまたはリッチになり、排気ガス中の
酸素濃度は大幅に低下するとともに、エンジン1から排
出される未燃HC、CO等の成分が増大する。
In this embodiment, a so-called lean-burn gasoline engine capable of burning at a lean air-fuel ratio is used as the internal combustion engine, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is controlled according to the operating state of the engine 1. . Therefore, Engine 1
When the vehicle is operated at a lean air-fuel ratio, the exhaust air-fuel ratio becomes lean and the oxygen concentration becomes high. On the other hand, when the engine 1 is operated at the stoichiometric or rich air-fuel ratio, the exhaust air-fuel ratio becomes stoichiometric or rich, the oxygen concentration in the exhaust gas is greatly reduced, and the unburned HC, CO And other components increase.

【0033】NOx触媒31のNOx吸放出作用のメカニ
ズムについては明らかでない部分もあるが、図3に示す
ようなメカニズムで行われると考えられている。このメ
カニズムについて、担体上に白金Pt及びバリウムBa
を担持させた場合を例にとって説明するが、他の貴金
属,アルカリ金属,アルカリ土類,希土類を用いても同
様のメカニズムとなる。
Although the mechanism of the NOx absorption / release operation of the NOx catalyst 31 is not clear, it is thought that the mechanism is performed by the mechanism shown in FIG. For this mechanism, platinum Pt and barium Ba
The following description will be made with reference to an example in which is carried, but the same mechanism can be obtained by using other noble metals, alkali metals, alkaline earths, and rare earths.

【0034】まず、流入排気ガスがかなりリーンになる
と流入排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大するため、図
3(A)に示すように酸素O2 がO2 -又はO2-の形で白
金Ptの表面に付着する。次に、排気ガスに含まれるN
Oは、白金Ptの表面上でO 2 -又はO2-と反応し、NO
2 となる(2NO+O2 →2NO2 )。
First, the incoming exhaust gas is considerably lean
And the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas greatly increases.
As shown in FIG.TwoIs OTwo -Or O2-White in the form of
It adheres to the surface of gold Pt. Next, the N contained in the exhaust gas
O is O on the surface of platinum Pt. Two -Or O2-Reacts with NO
Two(2NO + OTwo→ 2NOTwo).

【0035】その後、生成されたNO2は、NOx触媒3
1のNOx吸収能力が飽和しない限り、白金Pt上で酸
化されながらNOx触媒31内に吸収されて酸化バリウ
ムBaOと結合し、図3(A)に示すように硝酸イオン
NO3 -の形でNOx触媒31内に拡散する。このように
してNOxがNOx触媒31内に吸収される。
Thereafter, the generated NO 2 is supplied to the NOx catalyst 3
As long as the first NOx absorption capacity is not saturated, while being oxidized on the platinum Pt and is absorbed in the NOx catalyst 31 bonding with the barium oxide BaO, 3 nitrate as shown in (A) ions NO 3 - NOx in the form of It diffuses into the catalyst 31. In this way, NOx is absorbed in the NOx catalyst 31.

【0036】これに対し、流入排気ガス中の酸素濃度が
低下した場合は、NO2の生成量が低下し、前記反応と
は逆の反応(NO3 - →NO2)によって、NOx触媒3
1内の硝酸イオンNO3 -は、NO2またはNOの形でN
Ox触媒31から放出される。
On the other hand, when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases, the amount of NO 2 produced decreases, and the NOx catalyst 3 reacts in a reverse manner (NO 3 → NO 2 ) to the above reaction.
Nitrate ions NO 3 in 1 - is, N in the form of NO 2 or NO
It is released from the Ox catalyst 31.

【0037】一方、流入排気ガス中にHC,CO等の還
元成分が存在すると、これらの成分は白金Pt上の酸素
2 -又はO2-と反応して酸化され、排気ガス中の酸素を
消費して排気ガス中の酸素濃度を低下させる。また、排
気ガス中の酸素濃度低下によりNOx触媒31から放出
されたNO2 またはNOは、図3(B)に示すように、
HC,COと反応して還元される。このようにして白金
Pt上のNO2 またはNOが存在しなくなると、NOx
触媒31から次から次へとNO2またはNOが放出され
る。
On the other hand, if reducing components such as HC and CO are present in the inflowing exhaust gas, these components are oxidized by reacting with oxygen O 2 - or O 2- on platinum Pt, and oxygen in the exhaust gas is reduced. Consumption reduces the oxygen concentration in the exhaust gas. Further, NO 2 or NO released from the NOx catalyst 31 due to a decrease in the oxygen concentration in the exhaust gas is, as shown in FIG.
It is reduced by reacting with HC and CO. When NO 2 or NO on the platinum Pt disappears in this way, NOx
NO 2 or NO is released from the catalyst 31 one after another.

【0038】即ち、流入排気ガス中のHC,COは、ま
ず白金Pt上の酸素O2 -又はO2-とただちに反応して酸
化せしめられ、次いで白金Pt上の酸素O2 -又はO2-
消費されてもまだHC,COが残っていれば、このH
C,COによってNOx触媒31から放出されたNOxお
よびエンジンから排出されたNOxがN2に還元せしめら
れる。
[0038] That is, HC in the inflowing exhaust gas, CO, first oxygen O 2 on the platinum Pt - or O 2- immediately be reacted with oxidized, then the platinum Pt on the oxygen O 2 - or O 2- If HC and CO still remain after consumption, this H
C, NOx discharged from the released NOx, the engine from the NOx catalyst 31 by the CO is made to reduction to N 2.

【0039】このように、排気空燃比がリーンになると
NOxがNOx触媒31に吸収され、排気空燃比をストイ
キあるいはリッチにするとNOxがNOx触媒31から短
時間のうちに放出され、N2に還元される。したがっ
て、大気中へのNOxの排出を阻止することができる。
[0039] Thus, NOx when the exhaust air-fuel ratio becomes lean is absorbed in the NOx catalyst 31, NOx when the exhaust air-fuel ratio to the stoichiometric or rich is released in a short time from the NOx catalyst 31, reduced to N 2 Is done. Therefore, emission of NOx into the atmosphere can be prevented.

【0040】次に、NOx触媒31のSOx被毒のメカニ
ズムについて説明する。排気ガス中に硫黄酸化物(SO
x)が含まれていると、NOx触媒31は上述のNOxの
吸収と同じメカニズムで排気ガス中のSOxを吸収す
る。即ち、排気空燃比がリーンのときには、酸素O2
2 -又はO2-の形でNOx触媒31の白金Ptの表面に
付着しており、流入排気ガス中のSOx(例えばSO2
は白金Ptの表面上で酸化されてSO3となる。
Next, the mechanism of SOx poisoning of the NOx catalyst 31 will be described. Sulfur oxide (SO
When x) is included, the NOx catalyst 31 absorbs SOx in the exhaust gas by the same mechanism as the above-described NOx absorption. That is, when the exhaust air-fuel ratio is lean, oxygen O 2 adheres to the surface of the platinum Pt of the NOx catalyst 31 in the form of O 2 or O 2− , and SOx (eg, SO 2 ) in the inflowing exhaust gas
Is oxidized on the surface of platinum Pt to SO 3 .

【0041】その後、生成されたSO2は、白金Ptの
表面で更に酸化されながらNOx触媒31内に吸収され
て酸化バリウムBaOと結合し、硫酸イオンSO4 2-
形でNOx触媒31内に拡散し硫酸塩BaSO4を形成す
る。BaSO4は結晶が粗大化し易く、比較的安定し易
いため、一旦生成されると分解放出されにくい。このた
め、時間の経過とともにNOx触媒31中のBaSO4
生成量が増大するとNOx触媒31の吸収に関与できる
BaOの量が減少してNOxの吸収能力が低下してしま
う。これが即ちSOx被毒である。したがって、NOx触
媒31のNOx吸収能力を高く維持するためには、適宜
のタイミングでNOx触媒31に吸収されたSOxを放出
させる必要がある。
After that, the generated SO 2 is further oxidized on the surface of the platinum Pt and is absorbed in the NOx catalyst 31 to be combined with barium oxide BaO, and then enters the NOx catalyst 31 in the form of sulfate ion SO 4 2−. diffused to form the sulfate BaSO 4. Since BaSO 4 has a crystal that tends to be coarse and relatively stable, it is difficult to be decomposed and released once it is formed. For this reason, when the amount of BaSO 4 generated in the NOx catalyst 31 increases with the passage of time, the amount of BaO that can participate in the absorption of the NOx catalyst 31 decreases, and the NOx absorption capacity decreases. This is SOx poisoning. Therefore, in order to keep the NOx absorption capacity of the NOx catalyst 31 high, it is necessary to release the SOx absorbed by the NOx catalyst 31 at an appropriate timing.

【0042】NOx触媒31からSOxを放出させるに
は、NOxを放出させる場合と同様に排気ガスの酸素濃
度を低下させればよいことが分かっており、また、NO
x触媒31の温度が高いほど放出し易いことが分かって
いる。
It is known that SOx can be released from the NOx catalyst 31 by lowering the oxygen concentration of the exhaust gas as in the case of releasing NOx.
It is known that the higher the temperature of the x catalyst 31, the easier it is to release.

【0043】本出願人の研究により、NOx触媒31に
吸収されたSOxを放出させるには、流入排気空燃比を
ストイキまたはリッチにし、且つ、NOx触媒31から
NOxを放出させる通常のNOx放出・還元処理時よりも
NOx触媒31の温度を高くする必要があることがわか
った。
According to the research conducted by the present applicant, in order to release SOx absorbed by the NOx catalyst 31, normal NOx release / reduction in which the inflow exhaust air-fuel ratio is made stoichiometric or rich and NOx is released from the NOx catalyst 31 is performed. It has been found that the temperature of the NOx catalyst 31 needs to be higher than during the treatment.

【0044】また、触媒コンバータ30におけるSOx
の吸収状態は、触媒コンバータ30の入口30aに近く
位置しているNOx触媒31の方が、入口30aから遠
くに位置しているNOx触媒31よりもSOx吸収量が多
くなるため、NOx触媒31からSOxを放出させる際に
は、排気空燃比がストイキまたはリッチで且つ高温の排
気ガスを触媒コンバータ30の出口30b側から入口3
0a側に向けて流すと、SOxを短時間で放出すること
ができる。
The SOx in the catalytic converter 30
The NOx catalyst 31 located closer to the inlet 30a of the catalytic converter 30 has a larger SOx absorption amount than the NOx catalyst 31 located farther from the inlet 30a. When releasing SOx, high-temperature exhaust gas having a stoichiometric or rich exhaust air-fuel ratio is supplied from the outlet 30b side of the catalytic converter 30 to the inlet 3b.
When flowing toward the 0a side, SOx can be released in a short time.

【0045】そこで、本実施の形態では、排気切替弁2
0を操作することにより、触媒コンバータ30における
排気ガスの流れ方向を切り替え制御し、NOx,SOxの
吸収時には触媒コンバータ30における排気ガスの流れ
を順流にし、NOx,SOxの放出時には触媒コンバータ
30における排気ガスの流れを逆流にすることとした。
また、このように排気ガスの流れを逆流にする時に、バ
ンク制御を行うようにした。バンク制御は、気筒ごとの
排気空燃比を変化させて、例えばエンジン1の一部気筒
をリッチ空燃比に、他気筒をリーン空燃比に制御するこ
とで、還元剤と酸素を触媒に供給し、触媒反応で温度を
上昇しつつ、排気をストイキ又はリッチとして、触媒を
高温域で還元再生するようにした。
Therefore, in this embodiment, the exhaust switching valve 2
0, the flow direction of the exhaust gas in the catalytic converter 30 is switched and controlled, so that the flow of the exhaust gas in the catalytic converter 30 is made to flow forward when NOx and SOx are absorbed, and the exhaust gas in the catalytic converter 30 is released when NOx and SOx are released. The gas flow was reversed.
Further, when the flow of the exhaust gas is reversed, the bank control is performed. The bank control changes the exhaust air-fuel ratio of each cylinder, for example, by controlling some cylinders of the engine 1 to a rich air-fuel ratio and other cylinders to a lean air-fuel ratio, thereby supplying a reducing agent and oxygen to a catalyst, The exhaust gas was made stoichiometric or rich while the temperature was raised by the catalytic reaction, and the catalyst was reduced and regenerated in a high temperature range.

【0046】触媒コンバータ30の排気通路への配置位
置については、排気ガスの流れが順流のときのNOx触
媒床温度を確保するため、図1に示すように、触媒コン
バータ30の入口30aが排気切替弁20の近くに位置
する配置としている。即ち、触媒コンバータ30は、排
気ガスの流れを順流(第1の方向)としたときに形成さ
れる排気通路の長さが、排気ガスを逆流(第2の方向)
としたときに形成される排気通路の長さよりも短くなる
位置に配置している。
As shown in FIG. 1, the catalytic converter 30 is disposed in the exhaust passage at an inlet 30a of the catalytic converter 30 in order to secure the NOx catalyst bed temperature when the exhaust gas flows forward. The arrangement is located near the valve 20. That is, in the catalytic converter 30, the length of the exhaust passage formed when the flow of the exhaust gas is set to the forward flow (first direction) is such that the exhaust gas flows backward (second direction).
It is arranged at a position that is shorter than the length of the exhaust passage formed when.

【0047】次に、本実施の形態における排気浄化装置
の作動について説明する。前述したように、エンジン1
はリーンバーンガソリンエンジンであり、エンジン1の
運転状態に応じて空燃比がECU100により制御さ
れ、エンジン1がリーン空燃比で運転されている時には
排気空燃比はリーンになって、酸素濃度は高くなり、エ
ンジン1がストイキまたはリッチ空燃比で運転されてい
る時には排気空燃比はストイキまたはリッチになり、排
気ガス中の酸素濃度は大幅に低下するとともに、エンジ
ン1から排出される未燃HC、CO等の成分が増大す
る。
Next, the operation of the exhaust gas purifying apparatus according to this embodiment will be described. As described above, the engine 1
Is a lean burn gasoline engine. The air-fuel ratio is controlled by the ECU 100 in accordance with the operating state of the engine 1. When the engine 1 is operated at the lean air-fuel ratio, the exhaust air-fuel ratio becomes lean and the oxygen concentration increases. When the engine 1 is operated at the stoichiometric or rich air-fuel ratio, the exhaust air-fuel ratio becomes stoichiometric or rich, the oxygen concentration in the exhaust gas is significantly reduced, and unburned HC, CO, etc. Component increases.

【0048】そこで、エンジン1がリーン空燃比で運転
されているときには、排気切替弁20の弁体が図1に示
す順流位置に保持されるように、ECU100によって
アクチュエータ21の作動を制御する。これにより、エ
ンジン1の排気ガスは、排気管9→排気管11→触媒コ
ンバータ30→排気管12→排気管10の順に流れて、
大気に放出されるようになり、触媒コンバータ30では
入口30aから出口30bに向かって流れる順流とな
る。この時、排気ガス中のNOx及びSOxが触媒コンバ
ータ30のNOx触媒31に吸収される。
Therefore, when the engine 1 is operating at a lean air-fuel ratio, the operation of the actuator 21 is controlled by the ECU 100 so that the valve body of the exhaust switching valve 20 is maintained at the forward flow position shown in FIG. Thereby, the exhaust gas of the engine 1 flows in the order of the exhaust pipe 9 → the exhaust pipe 11 → the catalytic converter 30 → the exhaust pipe 12 → the exhaust pipe 10;
It is released to the atmosphere, and the catalytic converter 30 has a forward flow flowing from the inlet 30a to the outlet 30b. At this time, NOx and SOx in the exhaust gas are absorbed by the NOx catalyst 31 of the catalytic converter 30.

【0049】そして、エンジン1がストイキまたはリッ
チ空燃比で運転されているときには、排気切替弁20の
弁体が図2に示す逆流位置に保持されるように、ECU
100によってアクチュエータ21の作動を制御する。
これにより、エンジン1の排気ガスは、排気管9→排気
管12→触媒コンバータ30→排気管11→排気管10
の順に流れて、大気に放出されるようになり、触媒コン
バータ30では出口30bから入口30aに向かって流
れる逆流となる。また、エンジン1をストイキまたはリ
ッチ空燃比で運転している時には、NOx触媒31から
SOxが放出され易い排気ガス温度となるように、EC
U100によってエンジン1の運転制御がなされるよう
にしておく。
When the engine 1 is operated at the stoichiometric or rich air-fuel ratio, the ECU is set so that the valve body of the exhaust switching valve 20 is maintained at the reverse flow position shown in FIG.
100 controls the operation of the actuator 21.
Thus, the exhaust gas of the engine 1 is discharged from the exhaust pipe 9 → the exhaust pipe 12 → the catalytic converter 30 → the exhaust pipe 11 → the exhaust pipe 10.
, And is released to the atmosphere. In the catalytic converter 30, a reverse flow flows from the outlet 30b toward the inlet 30a. Further, when the engine 1 is operated at the stoichiometric or rich air-fuel ratio, the exhaust gas temperature is set so that the exhaust gas temperature at which SOx is easily released from the NOx catalyst 31 is maintained.
The operation of the engine 1 is controlled by U100.

【0050】これにより、触媒コンバータ30内をスト
イキまたはリッチ空燃比の高温の排気ガスが、NOx,
SOx吸収時とは逆の方向に通過するようになり、NOx
触媒31からNOxが放出され、さらに排気ガス中の未
燃HC,CO等によりN2に還元浄化される。また、排
気ガスが触媒コンバータ30を逆流することによって、
NOx触媒31に吸収されているSOxを短時間のうちに
NOx触媒31から放出させることができる。
Thus, high-temperature exhaust gas having a stoichiometric or rich air-fuel ratio flows through the catalytic converter 30 with NOx,
As it passes in the opposite direction to that during SOx absorption, NOx
NOx is released from the catalyst 31, and is further reduced and purified to N2 by unburned HC, CO and the like in the exhaust gas. Also, the exhaust gas flows back through the catalytic converter 30,
SOx absorbed by the NOx catalyst 31 can be released from the NOx catalyst 31 in a short time.

【0051】また、エンジン1の運転条件によりリーン
空燃比運転が長時間続いた時には、エンジン1の一部気
筒がリッチ空燃比で、他気筒がリーン空燃比で運転され
るように強制的に制御して、排気管を流れる排気ガスを
ストイキ又はリッチにすることで、NOx,SOxの放出
処理を行い、触媒コンバータ30がNOxやSOxで飽和
しないようにする。このようなエンジン1の空燃比制御
方法を以下の説明では気筒別リーン・リッチスパイク制
御と称す。
Further, when the lean air-fuel ratio operation is continued for a long time depending on the operating conditions of the engine 1, the cylinder 1 of the engine 1 is forcibly controlled to operate at a rich air-fuel ratio and other cylinders at a lean air-fuel ratio. Then, by making the exhaust gas flowing through the exhaust pipe stoichiometric or rich, the NOx and SOx release processing is performed, and the catalytic converter 30 is not saturated with NOx and SOx. In the following description, such an air-fuel ratio control method for the engine 1 will be referred to as cylinder-specific lean / rich spike control.

【0052】尚、気筒別リーン・リッチスパイク制御に
ついて具体的に数値を挙げて説明すると、エンジン1の
全気筒の「リーン空燃比運転」が数十秒(例えば40〜
60秒)続くと、一部の気筒をリッチとする「リッチ空
燃比運転」が数秒(例えば2〜3秒)続き、この「リー
ン空燃比運転」と「リッチ空燃比運転」が交互に実行さ
れるといった具合である。この「リッチ空燃比運転」時
における気筒毎の制御については、エンジン1が4気筒
のとき、例えば1,4番気筒をリッチに、2,3番気筒
をリーンに制御する。勿論、1,4番気筒をリーンに、
2,3番気筒をリッチに制御することもできる。
The cylinder-specific lean / rich spike control will be specifically described with numerical values. The "lean air-fuel ratio operation" of all cylinders of the engine 1 takes several tens of seconds (for example, 40 to 40 seconds).
(For 60 seconds), the "rich air-fuel ratio operation" for enriching some cylinders lasts for several seconds (for example, 2 to 3 seconds), and the "lean air-fuel ratio operation" and the "rich air-fuel ratio operation" are executed alternately. And so on. Regarding the control for each cylinder during the "rich air-fuel ratio operation", when the engine 1 is a four-cylinder engine, for example, the first and fourth cylinders are controlled to be rich and the second and third cylinders are controlled to be lean. Of course, the 1st and 4th cylinders are lean,
The second and third cylinders can be controlled richly.

【0053】このように、気筒ごとの排気空燃比(A/
F)を変化させて、還元剤と酸素をNOx触媒31に供
給し、触媒反応で温度を上昇しつつ、排気ガスをストイ
キ又はリッチとして、NOx触媒31を高温域で還元再
生する。この制御方法によると、燃料と空気が触媒反応
で上昇し、逆流時に対応するNOx触媒31の中央部か
ら出口部(入口30a)にかけて触媒温度が最高に達す
る。またこの領域では酸素濃度も低減するため、SOx
放出雰囲気ができあがり、逆流時におけるNOx触媒3
1の出口部の方がより再生されやすくなる。また、この
ようにNOx触媒31のSOx被毒の多い領域を昇温さ
せるために一部気筒をリッチ空燃比に制御する方法を採
用することによって、エネルギーの無駄(燃料の無駄)
をなくすことができる。したがって、NOx触媒31の
SOx被毒が排気ガスの順流時においてNOx触媒31
の入口部ほど多く被毒する問題に対して少ないエネルギ
ーで効果的に対処することができる。
As described above, the exhaust air-fuel ratio (A / A
By changing F), the reducing agent and oxygen are supplied to the NOx catalyst 31, and while the temperature is raised by the catalytic reaction, the exhaust gas is made stoichiometric or rich, and the NOx catalyst 31 is reduced and regenerated in a high temperature range. According to this control method, the fuel and the air rise by the catalytic reaction, and the catalyst temperature reaches a maximum from the center of the NOx catalyst 31 corresponding to the backflow to the outlet (the inlet 30a). In this region, since the oxygen concentration is also reduced, SOx
The release atmosphere is completed and the NOx catalyst 3
The outlet portion 1 is more easily regenerated. In addition, by adopting a method of controlling a part of the cylinders to a rich air-fuel ratio in order to raise the temperature of the region where the NOx catalyst 31 is highly poisoned with SOx, waste of energy (waste of fuel) is achieved.
Can be eliminated. Therefore, when the SOx poisoning of the NOx catalyst 31 is the forward flow of the exhaust gas, the NOx catalyst 31
The problem of more poisoning can be effectively dealt with with less energy at the entrance portion.

【0054】この実施の形態では、リーンバーンガソリ
ンエンジンは内燃機関を構成し、NOx触媒31はSO
x吸収剤を構成し、SOxはSOx吸収剤(NOx触媒3
1)から除去すべき付着物を構成している。また、排気
ガスが順流に流れる方向が第1の方向となり、逆流に流
れる方向が第2の方向となる。また、排気管9、排気管
11、排気管12、排気管10、排気切替弁20、アク
チュエータ21、ECU100等は排気ガスの逆流手段
を構成している。また、SOx除去に必要な排気ガスの
気筒ごとの空燃比(リーン又はリッチ)と排気ガス温度
(高温)をエンジン1の運転制御によって得ているの
で、この実施の形態ではエンジン1の運転制御を行うた
めの各センサーを含むECU100が制御手段を構成し
ている。
In this embodiment, the lean burn gasoline engine constitutes an internal combustion engine, and the NOx catalyst 31
x absorbent, and SOx is an SOx absorbent (NOx catalyst 3
This constitutes the deposit to be removed from 1). Also, the direction in which the exhaust gas flows in the forward direction is the first direction, and the direction in which the exhaust gas flows in the reverse direction is the second direction. In addition, the exhaust pipe 9, the exhaust pipe 11, the exhaust pipe 12, the exhaust pipe 10, the exhaust switching valve 20, the actuator 21, the ECU 100, and the like constitute exhaust gas backflow means. Further, since the air-fuel ratio (lean or rich) of each exhaust gas required for SOx removal and the exhaust gas temperature (high temperature) are obtained by the operation control of the engine 1, the operation control of the engine 1 is performed in this embodiment. The ECU 100 including the sensors for performing the operation forms a control unit.

【0055】この実施の形態において、触媒コンバータ
30を流れる排気ガスを逆流にしたときの触媒コンバー
タ30よりも上流に位置する排気通路(即ち、排気通路
12あるいは排気通路9)に還元剤を添加する還元剤添
加装置を設け、NOx,SOxの放出処理を行う際に、前
記還元剤添加装置から排気ガス中に還元剤を添加して、
NOxの放出、還元、及びSOxの放出を促進させるよう
にすることも可能である。その場合には、制御手段はエ
ンジン1の運転制御に加えて還元剤添加装置の運転制御
も兼用する。
In this embodiment, a reducing agent is added to the exhaust passage (ie, the exhaust passage 12 or the exhaust passage 9) located upstream of the catalytic converter 30 when the exhaust gas flowing through the catalytic converter 30 is made to flow backward. When a reducing agent adding device is provided to perform a NOx and SOx release process, a reducing agent is added to the exhaust gas from the reducing agent adding device,
NOx release, reduction, and SOx release may be promoted. In this case, the control means also controls the operation of the reducing agent addition device in addition to the operation control of the engine 1.

【0056】尚、上述した実施の形態では、NOx触媒
31からのNOx,SOxの放出処理を同時に行っている
が、エンジンの排気ガス、特にガソリンエンジンの排気
ガスに含まれるSOx量は極めて僅かであるため、NOx
の放出処理と同一の頻度でSOxの放出処理を行う必要
はない。そこで、NOxの放出処理を行う場合には、ス
トイキまたはリッチ空燃比の運転域であっても排気ガス
温度が比較的に低いエンジン1の運転状態の時には、排
気ガスを触媒コンバータ30にNOx吸収時と同じ順流
で流してNOx触媒31からNOxを放出・還元させるよ
うにし、一方、ストイキまたはリッチ空燃比の運転域で
あって且つ排気ガス温度が上昇して高温になるエンジン
1の運転状態(加速時や高負荷運転時など)のとき、即
ち排気ガスの状態がSOx放出に有利なストイキまたは
リッチ空燃比且つ高温になった時にのみ、排気切替弁2
0の弁体を逆流位置に切り替えて、触媒コンバータ30
を流れる排気ガスの流れを逆流にし、SOxの放出処理
を行うように制御してもよい。
In the above-described embodiment, the process of releasing NOx and SOx from the NOx catalyst 31 is performed simultaneously. However, the amount of SOx contained in the exhaust gas of the engine, particularly, the exhaust gas of the gasoline engine is extremely small. NOx
It is not necessary to perform the SOx release process at the same frequency as the SOx release process. Therefore, when performing the NOx release process, even when the engine 1 is in the operating state where the exhaust gas temperature is relatively low even in the stoichiometric or rich air-fuel ratio operating range, the exhaust gas is supplied to the catalytic converter 30 when the NOx is absorbed. NOx is released and reduced from the NOx catalyst 31 while the engine 1 is in the stoichiometric or rich air-fuel ratio operating range and the exhaust gas temperature rises to a high temperature (acceleration). Only when the exhaust gas condition becomes stoichiometric or rich air-fuel ratio favorable for SOx release and at high temperature.
0 is switched to the reverse flow position, and the catalytic converter 30
May be controlled so that the flow of the exhaust gas flowing through the SOFC is reversed, and the SOx release processing is performed.

【0057】また、ECU100によってNOx触媒3
1のSOx放出処理が必要か否かを判定し、SOx放出処
理の必要なしと判定されたときには排気切替弁20の弁
体を順流位置に保持して触媒コンバータ30を流れる排
気ガスの流れを順流にし、必要があると判定されたとき
に排気切替弁20の弁体を逆流位置に切り替え、触媒コ
ンバータ30を流れる排気ガスの流れを逆流にし、且
つ、ECU100が、SOxの放出に最適な目標空燃比
や目標触媒温度を算出し、さらに前述した還元剤添加装
置を備えた場合には目標還元剤量を算出し、これら目標
値となるようにエンジン1や還元剤添加装置等を制御し
て、SOxの放出処理を行うようにしてもよい。SOx放
出処理の要否判定法方としては、ECU100がエンジ
ン1の運転時間を積算し、その積算値が所定時間に達し
た場合にSOx放出処理必要と判定したり、ECU10
0がNOx触媒31に吸収されたSOx量を積算し、積算
値が所定量に達した時にSOx放出処理必要と判定する
などを例示することができる。
The NOx catalyst 3 is controlled by the ECU 100.
It is determined whether the SOx release processing is necessary or not. If it is determined that the SOx release processing is not necessary, the flow of the exhaust gas flowing through the catalytic converter 30 is maintained by holding the valve body of the exhaust switching valve 20 at the forward flow position. When it is determined that it is necessary, the valve body of the exhaust switching valve 20 is switched to the reverse flow position, the flow of the exhaust gas flowing through the catalytic converter 30 is reversed, and the ECU 100 sets the optimal target air space for SOx release. Calculate the fuel ratio and the target catalyst temperature, further calculate the target reducing agent amount when the above-described reducing agent adding device is provided, and control the engine 1 and the reducing agent adding device and the like so that these target values are obtained. SOx release processing may be performed. As a method of determining the necessity of the SOx release process, the ECU 100 integrates the operation time of the engine 1 and determines that the SOx release process is necessary when the integrated value reaches a predetermined time.
For example, 0 is integrated with the SOx amount absorbed by the NOx catalyst 31, and when the integrated value reaches a predetermined amount, it is determined that the SOx release process is necessary.

【0058】また、上述するように、ECU100によ
りSOxの放出処理が必要と判定されたときに、排気切
替弁20の弁体位置を切り替えて触媒コンバータ30を
流れる排気ガスの流れを逆流にするとともに一部気筒を
リッチ空燃比運転にし、SOx放出を行うようにした場
合には、排気切替弁20の弁体位置の切り替え動作中は
リーン空燃比とするのが好ましい。これは次の理由によ
る。排気切替弁20は、その弁体を順流位置から逆流位
置に切り替える場合、あるいはそれとは逆に切り替える
場合に、その切り替え動作の途中で必ず図4に示すよう
に排気管9と排気管10とが連通する状態がある。この
ように排気管9と排気管10とが連通した状態では、流
通抵抗の関係から排気ガスは排気管9から排気管10に
ショートパスし、排気中のHCやCOが大気に排出され
る虞れがある。そこで、排気切替弁20の弁体位置の切
り替え動作中に大気に排出されるHCやCOをできるだ
け少なくするために、排気切替弁20の弁体位置の切り
替え動作中は全気筒の排気空燃比がリーンになるように
制御する。
As described above, when the ECU 100 determines that the SOx release process is necessary, the valve position of the exhaust switching valve 20 is switched to reverse the flow of the exhaust gas flowing through the catalytic converter 30. When a part of the cylinders is set to the rich air-fuel ratio operation to release SOx, it is preferable to set the lean air-fuel ratio during the switching operation of the valve body position of the exhaust switching valve 20. This is for the following reason. When switching the valve body from the forward flow position to the reverse flow position, or when switching the reverse, the exhaust switching valve 20 always connects the exhaust pipe 9 and the exhaust pipe 10 during the switching operation as shown in FIG. There is a state of communication. In the state where the exhaust pipe 9 and the exhaust pipe 10 communicate with each other, the exhaust gas may be short-passed from the exhaust pipe 9 to the exhaust pipe 10 due to the flow resistance, and HC and CO in the exhaust may be discharged to the atmosphere. There is. Therefore, in order to minimize HC and CO discharged to the atmosphere during the operation of switching the valve body position of the exhaust switching valve 20, the exhaust air-fuel ratio of all the cylinders is changed during the operation of switching the valve body position of the exhaust switching valve 20. Control to be lean.

【0059】〔実施の形態2〕次に、本発明に係る内燃
機関の排気浄化装置の第2の実施の形態について、図5
〜図7を参照して説明する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS.

【0060】図5は、第2の実施の形態における内燃機
関の排気浄化装置の概略構成を示す図である。同図に示
す例は、本発明を、排気切換弁20の上流側にSトラッ
プ40、50を設置した内燃機関の排気浄化装置に適用
した例を示している。この場合、排気マニホールドが、
エンジン1の各気筒のうちの1番4番に対応する排気マ
ニホールド81と、2番3番に対応する排気マニホール
ド82とに区別され、それぞれの排気マニホールド8
1,82から排気管91,92が延び、排気管9に合流
している。そして、排気管91の途中にSトラップ40
が設置され、排気管92の途中にSトラップ50が設置
されている。その他の構成については第1の実施の形態
と基本的に同じである。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment. The example shown in FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine in which S traps 40 and 50 are installed upstream of the exhaust gas switching valve 20. In this case, the exhaust manifold
An exhaust manifold 81 corresponding to No. 1 and No. 4 of each cylinder of the engine 1 and an exhaust manifold 82 corresponding to No. 2 and No. 3 are provided.
Exhaust pipes 91 and 92 extend from the exhaust pipes 1 and 82 and join the exhaust pipe 9. Then, in the middle of the exhaust pipe 91, the S trap 40
Is installed, and the S trap 50 is installed in the middle of the exhaust pipe 92. Other configurations are basically the same as those of the first embodiment.

【0061】即ち、エンジン1は直列4気筒のリーンバ
ーンガソリンエンジンであり、吸気管2及び吸気マニホ
ールド3を介して各気筒に吸気が供給され、1番から4
番までの各気筒に連なる各吸気通路に燃料噴射弁7から
燃料が噴射され、各気筒から排出される排気ガスは排気
マニホールド81,82、排気管91,92、Sトラッ
プ40,50及び排気管9を介して排気され、吸気管2
にはスロットルポジションセンサ5を備えたスロットル
弁4とエアフロメータ6が設置され、排気管11には排
気温センサ13が設置され、エンジン1には回転数セン
サ14が設置され、スロットルポジションセンサ5、エ
アフロメータ6、排気温センサ13、回転数センサ14
の各出力信号がECU100に出力され、ECU100
からの出力信号に基づいて燃料噴射弁7が作動制御され
る構成である。
That is, the engine 1 is an in-line four-cylinder lean-burn gasoline engine, in which intake air is supplied to each cylinder through an intake pipe 2 and an intake manifold 3, and the first to fourth cylinders
The fuel is injected from the fuel injection valve 7 into each intake passage connected to each of the cylinders up to the number, and the exhaust gas discharged from each cylinder is exhaust manifolds 81 and 82, exhaust pipes 91 and 92, S traps 40 and 50, and exhaust pipes. Exhaust gas through the intake pipe 2
Is provided with a throttle valve 4 having a throttle position sensor 5 and an air flow meter 6, an exhaust pipe 11 is provided with an exhaust gas temperature sensor 13, the engine 1 is provided with a rotation speed sensor 14, and the throttle position sensor 5, Air flow meter 6, exhaust temperature sensor 13, rotation speed sensor 14
Are output to the ECU 100 and the ECU 100
The operation of the fuel injection valve 7 is controlled based on the output signal from the ECU.

【0062】また、排気管9は4つのポートを備えた排
気切替弁(流れ方向切替手段)20の第1ポートに接続
され、排気切替弁20の第2ポートは排気管10を介し
て大気に接続され、排気切替弁20の第3ポートは排気
管11を介して触媒コンバータ30の入口30aに接続
され、排気切替弁20の第4ポートは排気管12を介し
て触媒コンバータ30の出口30bに接続されている。
The exhaust pipe 9 is connected to a first port of an exhaust switching valve (flow direction switching means) 20 having four ports, and a second port of the exhaust switching valve 20 is connected to the atmosphere via the exhaust pipe 10. The third port of the exhaust switching valve 20 is connected to the inlet 30a of the catalytic converter 30 via the exhaust pipe 11, and the fourth port of the exhaust switching valve 20 is connected to the outlet 30b of the catalytic converter 30 via the exhaust pipe 12. It is connected.

【0063】このように2つのSトラップ40,50を
設置している理由は、本発明が排気空燃比を気筒ごとに
変化させる考え方を採用している点に配慮したものであ
るが、この点については後述する。
The reason why the two S traps 40 and 50 are provided is to take into consideration the fact that the present invention employs the concept of changing the exhaust air-fuel ratio for each cylinder. Will be described later.

【0064】Sトラップ40,50の内部にはSOx吸
収剤40a,50aが収容されている。SOx吸収剤4
0a,50aは、流入ガスの空燃比がリーンのときにS
Oxを吸収し、流入ガスの酸素濃度が低いときに吸収し
たSOxを放出するものである。このSOx吸収剤40
a,50aとしては、三元触媒や、吸蔵還元型NOx触
媒の中でもSOx吸収能が高いNOx触媒や、ゼオライト
に白金を坦持させたものなどを例示することができる。
The S traps 40, 50 contain SOx absorbents 40a, 50a. SOx absorbent 4
0a and 50a are S when the air-fuel ratio of the inflow gas is lean.
It absorbs Ox and releases the absorbed SOx when the oxygen concentration of the inflowing gas is low. This SOx absorbent 40
Examples of the a and 50a include a three-way catalyst, a NOx catalyst having a high SOx absorption ability among storage-reduction NOx catalysts, and a catalyst in which platinum is supported on zeolite.

【0065】このようにSトラップ40,50を設ける
と、図5に示すように排気切替弁20の弁体を順流位置
にしたとき(即ち、NOx吸収時)には、Sトラップ4
0,50が触媒コンバータ30よりも上流に位置するこ
とになるので、排気ガス中のSOxはSトラップ40,
50のSOx吸収剤40a,50aに吸着され、触媒コ
ンバータ30へのSOxの流入を阻止することができ、
触媒コンバータ30のNOx触媒31のSOx被毒を阻止
することができる。
When the S traps 40 and 50 are provided as described above, when the valve body of the exhaust gas switching valve 20 is set at the forward flow position as shown in FIG.
Since 0,50 is located upstream of the catalytic converter 30, SOx in the exhaust gas is reduced by the S trap 40,
The SOx absorbents 50a and 50a are adsorbed by the SOx absorbents 50 and can prevent the SOx from flowing into the catalytic converter 30.
SOx poisoning of the NOx catalyst 31 of the catalytic converter 30 can be prevented.

【0066】この実施の形態において、通常、リーン・
リッチスパイク運転においては排気ガスの流れは図5に
示すように順流となる。このとき、SOxはSトラップ
40,50のSOx吸収剤40a,50aによって吸収
され、NOx触媒31へはSOxが供給されない。
In this embodiment, usually,
In the rich spike operation, the flow of the exhaust gas flows forward as shown in FIG. At this time, SOx is absorbed by the SOx absorbents 40a and 50a of the S traps 40 and 50, and SOx is not supplied to the NOx catalyst 31.

【0067】しかし、上記の運転が続き、SOx吸収剤
40a,50aがSOxを吸収できないことが判断され
ると、ストイキ運転に切り替わりSOx吸収剤40a,
50aが再生される。このとき、Sトラップ40,50
から排出されるSOxによってNOx触媒31のSOx
被毒を防止するために、排気切替弁20の弁体を図7に
示すように中央に位置させて排気ガスをバイパスさせ
る。また、加速時などでストイキ状態になったことを判
断すると、同様にバイパスされる。
However, if the above operation is continued and it is determined that the SOx absorbents 40a and 50a cannot absorb SOx, the operation is switched to the stoichiometric operation and the SOx absorbents 40a and 50a are switched to the stoichiometric operation.
50a is reproduced. At this time, the S traps 40 and 50
Of the NOx catalyst 31 by the SOx discharged from the
In order to prevent poisoning, the valve body of the exhaust switching valve 20 is located at the center as shown in FIG. When it is determined that the vehicle is in the stoichiometric state during acceleration or the like, the operation is similarly bypassed.

【0068】Sトラップ40,50をこのように再生す
る際に、NOx触媒31への排気ガスの流れはほとんど
ないが、NOx触媒31の入口部に局所的なSOx被毒
が進行するため、これを除去する必要がある。
When the S traps 40 and 50 are regenerated in this manner, there is almost no flow of exhaust gas to the NOx catalyst 31, but local SOx poisoning proceeds at the inlet of the NOx catalyst 31. Need to be removed.

【0069】そこで、この実施の形態においても、第1
の実施の形態の場合と同様に、排気切替弁20を操作す
ることにより、触媒コンバータ30における排気ガスの
流れ方向を切り替え制御し、NOx,SOxの吸収時には
触媒コンバータ30における排気ガスの流れを順流に
し、Sトラップ40、50の再生時には触媒コンバータ
30をバイパスし、NOx,SOxの放出時には触媒コン
バータ30における排気ガスの流れを逆流にすることと
した。また、このように排気ガスの流れを逆流にする時
に、バンク制御を行うようにした。バンク制御は、気筒
ごとの排気空燃比を変化させて、例えばエンジン1の一
部気筒をリッチ空燃比に、他気筒をリーン空燃比に制御
することで、還元剤と酸素を触媒に供給し、触媒反応で
温度を上昇しつつ、排気をストイキ又はリッチとして、
NOx触媒を高温域で還元再生し、SOx被毒を除去で
きるようにした。
Therefore, also in this embodiment, the first
As in the case of the embodiment, by operating the exhaust switching valve 20, the flow direction of the exhaust gas in the catalytic converter 30 is switched and controlled, and when NOx and SOx are absorbed, the flow of the exhaust gas in the catalytic converter 30 flows forward. When the S traps 40 and 50 are regenerated, the catalytic converter 30 is bypassed, and when NOx and SOx are released, the flow of the exhaust gas in the catalytic converter 30 is reversed. Further, when the flow of the exhaust gas is reversed, the bank control is performed. The bank control changes the exhaust air-fuel ratio of each cylinder, for example, by controlling some cylinders of the engine 1 to a rich air-fuel ratio and other cylinders to a lean air-fuel ratio, thereby supplying a reducing agent and oxygen to a catalyst, While raising the temperature by the catalytic reaction, the exhaust is stoichiometric or rich,
The NOx catalyst is reduced and regenerated in a high temperature range so that SOx poisoning can be removed.

【0070】即ち、このNOx触媒を高温域で還元再生
する際には、排気切替弁20の弁体が図6に示す逆流位
置に保持されるように、ECU100によってアクチュ
エータ21の作動を制御する。これにより、エンジン1
の排気ガスは、排気管91,92→Sトラップ40,5
0→排気管9→排気管12→触媒コンバータ30→排気
管11→排気管10の順に流れて、大気に放出されるよ
うになり、触媒コンバータ30では出口30bから入口
30aに向かって流れる逆流となる。また、エンジン1
の一部気筒がリッチ空燃比で、他気筒がリーン空燃比で
運転されるように強制的に制御して、排気管を流れる排
気ガスをストイキ又はリッチにすることで、NOx,S
Oxの放出処理を行い、触媒コンバータ30がNOxやS
Oxで飽和しないようにする。
That is, when the NOx catalyst is subjected to reduction and regeneration in a high temperature range, the operation of the actuator 21 is controlled by the ECU 100 so that the valve body of the exhaust switching valve 20 is maintained at the reverse flow position shown in FIG. Thereby, the engine 1
Exhaust gas from exhaust pipes 91 and 92 → S traps 40 and 5
0 → exhaust pipe 9 → exhaust pipe 12 → catalyst converter 30 → exhaust pipe 11 → exhaust pipe 10 so as to be released to the atmosphere. In the catalytic converter 30, a reverse flow flows from the outlet 30b toward the inlet 30a. Become. Also, Engine 1
NOx and S are controlled by forcibly controlling some of the cylinders to operate at a rich air-fuel ratio and the other cylinders to operate at a lean air-fuel ratio to make the exhaust gas flowing through the exhaust pipe stoichiometric or rich.
Ox release processing is performed, and the catalytic converter 30
Avoid saturation with Ox.

【0071】尚、第2の実施の形態における気筒別リー
ン・リッチスパイク制御について具体的に数値を挙げて
説明すると、エンジン1の全気筒の「リーン空燃比運
転」が数十秒(例えば40〜60秒)続くと、一部の気
筒をリッチとする「リッチ空燃比運転」が数秒(例えば
2〜3秒)続き、この「リーン空燃比運転」と「リッチ
空燃比運転」が交互に実行されるといった具合である。
この「リッチ空燃比運転」時における気筒毎の制御につ
いては、エンジン1が4気筒のとき、例えば1,4番気
筒をリッチに、2,3番気筒をリーンに制御する。
The cylinder-specific lean / rich spike control in the second embodiment will be specifically described with numerical values. The "lean air-fuel ratio operation" of all the cylinders of the engine 1 takes several tens of seconds (for example, 40 to 40 seconds). (For 60 seconds), the "rich air-fuel ratio operation" for enriching some cylinders lasts for several seconds (for example, 2 to 3 seconds), and the "lean air-fuel ratio operation" and the "rich air-fuel ratio operation" are executed alternately. And so on.
Regarding the control for each cylinder during the "rich air-fuel ratio operation", when the engine 1 is a four-cylinder engine, for example, the first and fourth cylinders are controlled to be rich and the second and third cylinders are controlled to be lean.

【0072】ここで、このように2つのSトラップ4
0,50を設置している理由は、本発明が排気空燃比を
気筒ごとに変化させる考え方を採用している点に配慮し
たものである。即ち、1,4番気筒からのリッチ空燃比
の排気ガスと、2,3番気筒からのリーン空燃比の排気
ガスがSトラップ40,50の上流側で混ざり合わない
ようにしたものである。このようにすることで、2,3
番気筒からの排気ガス中のSOxがSトラップ50によ
り吸収されることで、その2,3番気筒からは触媒コン
バータ30にSOxが供給されないようにすると共に、
リーン空燃比中の酸素を触媒コンバータ30に供給する
ことができる。また、1,4番気筒からのリッチ空燃比
の排気ガス中のHC,CO等の還元成分がSトラップを
通過して触媒コンバータ30に供給されるようにするこ
とができる。
Here, the two S traps 4
The reason why 0 and 50 are provided is that the present invention adopts a concept of changing the exhaust air-fuel ratio for each cylinder. That is, the exhaust gas of the rich air-fuel ratio from the first and fourth cylinders and the exhaust gas of the lean air-fuel ratio from the second and third cylinders are prevented from mixing on the upstream side of the S traps 40 and 50. In this way, a few
The SOx in the exhaust gas from the No. 2 cylinder is absorbed by the S trap 50, so that the SOx is not supplied from the No. 2 and No. 3 cylinders to the catalytic converter 30.
Oxygen in the lean air-fuel ratio can be supplied to the catalytic converter 30. Further, the reducing components such as HC and CO in the rich air-fuel ratio exhaust gas from the first and fourth cylinders can be supplied to the catalytic converter 30 through the S trap.

【0073】このように、気筒ごとの排気空燃比(A/
F)を変化させて、還元剤と酸素をNOx触媒31に供
給し、触媒反応で温度を上昇しつつ、排気ガスをストイ
キ又はリッチとして、NOx触媒31を高温域で還元再
生する。この制御方法によると、燃料と空気が触媒反応
で上昇し、逆流時に対応するNOx触媒31の中央部か
ら出口部(入口30a)にかけて触媒温度が最高に達す
る。またこの領域では酸素濃度も低減するため、SOx
放出雰囲気ができあがり、逆流時におけるNOx触媒3
1の出口部の方がより再生されやすくなる。また、この
ようにNOx触媒31のSOx被毒の多い領域(局所的
な領域)を昇温させるために一部気筒をリッチ空燃比に
制御する方法を採用することによって、エネルギーの無
駄(燃料の無駄)をなくすことができる。したがって、
NOx触媒31のSOx被毒が排気ガスの順流時におい
てNOx触媒31の入口部ほど多く被毒する問題に対し
て少ないエネルギーで効果的に対処することができる。
As described above, the exhaust air-fuel ratio (A /
By changing F), the reducing agent and oxygen are supplied to the NOx catalyst 31, and while the temperature is raised by the catalytic reaction, the exhaust gas is made stoichiometric or rich, and the NOx catalyst 31 is reduced and regenerated in a high temperature range. According to this control method, the fuel and the air rise by the catalytic reaction, and the catalyst temperature reaches a maximum from the center of the NOx catalyst 31 corresponding to the backflow to the outlet (the inlet 30a). In this region, since the oxygen concentration is also reduced, SOx
The release atmosphere is completed and the NOx catalyst 3
The outlet portion 1 is more easily regenerated. In addition, by adopting a method of controlling a part of the cylinders to a rich air-fuel ratio in order to raise the temperature of a region (local region) where SOx poisoning of the NOx catalyst 31 is large, waste of energy (fuel Waste) can be eliminated. Therefore,
The problem that SOx poisoning of the NOx catalyst 31 becomes more poisonous toward the inlet of the NOx catalyst 31 when exhaust gas flows forward can be effectively dealt with with less energy.

【0074】尚、排気切替弁20の弁体位置の切り替え
タイミング、即ち、排気浄化手段を流れる排気ガスの流
れを順流と逆流に切り替えるタイミングは、前述した第
1及び第2の実施の形態で説明したタイミングに限られ
るものではない。
The timing of switching the valve body position of the exhaust switching valve 20, that is, the timing of switching the flow of the exhaust gas flowing through the exhaust gas purifying means between the forward flow and the reverse flow, will be described in the first and second embodiments. The timing is not limited to this.

【0075】例えば、排気浄化手段がNOx触媒31の
場合、NOx触媒31は、排気ガス温度の降温時にNO
x,SOxを吸収し易く、排気ガス温度の昇温時に放出し
易い性質を持っているので、排気ガスの降温時に排気切
替弁20の弁体位置を順流位置にしてNOx触媒31に
排気ガスを順流に流し、排気ガスの昇温時に排気切替弁
20の弁体位置を逆流位置にしてNOx触媒31に排気
ガスを逆流に流すように、排気切替弁20や弁体位置を
切り替え制御してもよい。
For example, when the exhaust gas purifying means is the NOx catalyst 31, the NOx catalyst 31
x and SOx are easily absorbed and released when the temperature of the exhaust gas rises. Therefore, when the temperature of the exhaust gas falls, the position of the exhaust switching valve 20 is set to the forward flow position and the exhaust gas is supplied to the NOx catalyst 31. Even when the exhaust gas is heated and the exhaust gas is heated, the valve position of the exhaust switching valve 20 is set to the reverse flow position so that the exhaust gas flows backward to the NOx catalyst 31. Good.

【0076】また、排気浄化手段から除去すべき堆積物
の種類によっては、例えば除去すべき堆積物がH2SO
4のように排気浄化手段の床温度がある所定温度(例え
ば400゜C)以上になると分解し脱離するものの場合
には、床温度が前記所定温度より低いときには排気切替
弁20の弁体位置を順流位置にして浄化手段を排気ガス
が順流に流れるようにし、床温度が前記所定温度以上に
なったときに排気切替弁20の弁体位置を逆流位置に切
り替えて排気浄化手段に排気ガスが逆流に流れるよう
に、排気切替弁20の弁体位置を切り替え制御してもよ
い。
Depending on the type of deposit to be removed from the exhaust gas purifying means, for example, the deposit to be removed may be H2SO
In the case where the floor temperature of the exhaust gas purifying means is decomposed and desorbed when the floor temperature exceeds a predetermined temperature (for example, 400 ° C.) as shown in FIG. 4, the valve position of the exhaust switching valve 20 when the floor temperature is lower than the predetermined temperature. Is set to the forward flow position so that the exhaust gas flows forward in the purifying means, and when the floor temperature becomes equal to or higher than the predetermined temperature, the valve body position of the exhaust switching valve 20 is switched to the reverse flow position so that the exhaust gas is supplied to the exhaust purifying means. The position of the valve body of the exhaust switching valve 20 may be switched and controlled so as to flow in the reverse flow.

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明の第1の手段に係る内燃機関の排
気浄化装置によれば、排気逆流手段によって排気を逆流
させて排気通路に配置されたSOx吸収剤のSOx被毒
を除去する際に、一部気筒をリッチ、他気筒をリーンに
制御することで、SOx吸収剤のSOx放出処理時にお
けるエネルギーの無駄を無くして効率的にSOx放出処
理を行うことができる。
According to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the exhaust gas is caused to flow backward by the exhaust gas backflow means to remove the SOx poisoning of the SOx absorbent disposed in the exhaust passage. In addition, by controlling a part of the cylinders to be rich and the other cylinders to be lean, it is possible to efficiently perform the SOx releasing process without wasting energy at the time of the SOx releasing process of the SOx absorbent.

【0078】本発明の第2の手段では、SOx吸収剤の
排気通路への配置位置について、排気を第1の方向に流
すときに形成される排気通路の長さが排気を第2の方向
に流すときに形成される排気通路の長さよりも短くなる
位置に配置することで、第1の方向に流すときのSOx
吸収剤の温度(触媒温度)を確保することができる。
According to the second means of the present invention, regarding the position of the SOx absorbent in the exhaust passage, the length of the exhaust passage formed when the exhaust gas flows in the first direction moves the exhaust gas in the second direction. By arranging at a position shorter than the length of the exhaust passage formed when flowing, SOx when flowing in the first direction
The temperature of the absorbent (catalyst temperature) can be secured.

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

【図1】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第1の
実施の形態における概略構成図であり、排気切替弁を順
流位置に位置させたときを示す図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, showing a state in which an exhaust switching valve is located at a forward flow position.

【図2】第1の実施の形態の排気浄化装置において、排
気切替弁を逆流位置に位置させたときの要部を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating main parts when an exhaust gas switching valve is located at a reverse flow position in the exhaust gas purification apparatus according to the first embodiment;

【図3】吸蔵還元型NOx触媒のNOx吸放出・還元作用
を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the NOx absorption / release / reduction action of a storage reduction type NOx catalyst.

【図4】第1の実施の形態の排気浄化装置において、排
気切替弁を順流位置と逆流位置の間の中立位置に位置さ
せたときの要部を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a main part when the exhaust gas switching valve is located at a neutral position between a forward flow position and a reverse flow position in the exhaust gas purification apparatus according to the first embodiment;

【図5】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第2の
実施の形態における概略構成図であり、排気切替弁を順
流位置に位置させたときを示す図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention, showing a state where an exhaust gas switching valve is located at a forward flow position.

【図6】第2の実施の形態の排気浄化装置において、排
気切替弁を逆流位置に位置させたときの要部を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram illustrating a main part when an exhaust gas switching valve is located at a reverse flow position in the exhaust gas purification apparatus according to the second embodiment.

【図7】第2の実施の形態の排気浄化装置において、排
気切替弁を順流位置と逆流位置の間の中立位置に位置さ
せたときの要部を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a main part when an exhaust gas switching valve is located at a neutral position between a forward flow position and a reverse flow position in the exhaust gas purification apparatus according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 リーンバーンガソリンエンジン(内燃機関) 2 吸気管(吸気通路) 6 エアフロメータ 7 燃料噴射弁 9 排気管 10 排気管 11 排気管 12 排気管 13 排気温センサ 14 回転数センサ 20 排気切替弁(流れ方向切替手段) 21 アクチュエータ(制御手段) 30 触媒コンバータ 31 NOx触媒(SOx吸収剤) 30a 入口 30b 出口 81、82 排気ポート 91、92 排気管 40、50 Sトラップ 40a、50a SOx吸収剤 100 ECU(制御手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lean burn gasoline engine (internal combustion engine) 2 Intake pipe (intake passage) 6 Air flow meter 7 Fuel injection valve 9 Exhaust pipe 10 Exhaust pipe 11 Exhaust pipe 12 Exhaust pipe 13 Exhaust temperature sensor 14 Rotation speed sensor 20 Exhaust switching valve (Flow direction) Switching means) 21 actuator (control means) 30 catalytic converter 31 NOx catalyst (SOx absorbent) 30a inlet 30b outlet 81, 82 exhaust port 91, 92 exhaust pipe 40, 50 S trap 40a, 50a SOx absorbent 100 ECU (control means) )

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/02 325 F02D 41/02 325H 41/04 305 41/04 305A Fターム(参考) 3G091 AA12 AA13 AA17 AA23 AA28 AB03 AB06 AB08 AB09 AB11 AB13 BA04 BA11 BA14 BA15 BA19 BA20 BA33 BA36 CA12 CA13 CA18 CA26 CB02 CB03 CB06 DA01 DA02 DA03 DB06 DB10 EA01 EA05 EA07 EA17 EA18 EA30 EA31 FA04 FA12 FA13 FA14 FA17 FB02 FB03 FB10 FB11 FB12 FC04 FC05 FC08 GA21 GB01X GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB09X GB09Y GB10X GB16X HA07 HA08 HA11 HA18 HA20 HA21 HA36 HA37 HA38 HB02 HB03 3G301 HA01 HA06 HA15 HA18 JA15 JA25 JA33 JB09 LA01 LB02 MA01 MA11 MA18 NA08 NE01 NE06 NE13 NE14 NE15 PA01B PA01Z PA11B PA11Z PA18B PA18Z PD11B PD11Z PD12B PD12Z PE01B PE01Z PE03B PE03Z PE05B PE05Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 41/02 325 F02D 41/02 325H 41/04 305 41/04 305A F-term (Reference) 3G091 AA12 AA13 AA17 AA23 AA28 AB03 AB06 AB08 AB09 AB11 AB13 BA04 BA11 BA14 BA15 BA19 BA20 BA33 BA36 CA12 CA13 CA18 CA26 CB02 CB03 CB06 DA01 DA02 DA03 DB06 DB10 EA01 EA05 EA07 EA17 EA18 EA30 EA31 FA04 FA12 FA13 FA04 FB11 FC03 GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB09X GB09Y GB10X GB16X HA07 HA08 HA11 HA18 HA20 HA21 HA36 HA37 HA38 HB02 HB03 3G301 HA01 HA06 HA15 HA18 JA15 JA25 JA33 JB09 LA01 LB02 MA01 MA11 MA18 NA08 NE01 NE06 NE13 NE11 NE11 PA11 PDB PAB PE01B PE01Z PE03B PE03Z PE05B PE05Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路に配置された、排気
空燃比がリーンのときにSOxを吸収し、酸素濃度が低
下したときに吸収したSOxを放出するSOx吸収剤
と、SOxを吸収させるときには排気を第1の方向に吸
収剤中を通過させ、SOxを放出させるときには排気を
第1の方向と反対の第2の方向に吸収剤中を通過させる
逆流手段と、前記逆流手段により排気を第2の方向に流
す時に、内燃機関の一部気筒をリッチ、他気筒をリーン
に制御する制御手段とを備えることを特徴とする、内燃
機関の排気浄化装置。
1. An SOx absorbent disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine that absorbs SOx when the exhaust air-fuel ratio is lean, and releases the absorbed SOx when the oxygen concentration decreases, and absorbs SOx. Sometimes, the exhaust gas passes through the absorbent in the first direction, and when the SOx is released, the exhaust gas passes through the absorbent in a second direction opposite to the first direction. An exhaust purification device for an internal combustion engine, comprising: control means for controlling a part of a cylinder of the internal combustion engine to be rich and another cylinder to be lean when flowing in the second direction.
【請求項2】 前記SOx吸収剤の前記排気通路への配
置位置は、排気を第1の方向に流すときに形成される排
気通路の長さが排気を第2の方向に流すときに形成され
る排気通路の長さよりも短くなる位置に配置してあるこ
とを特徴とする、請求項1記載の内燃機関の排気浄化装
置。
2. An arrangement position of the SOx absorbent in the exhaust passage is such that a length of an exhaust passage formed when exhaust gas flows in a first direction is formed when exhaust gas flows in a second direction. The exhaust gas purifying device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust gas purifying device is disposed at a position shorter than a length of the exhaust passage.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003322010A (en) * 2002-05-01 2003-11-14 Toyota Motor Corp Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2007239554A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 Toyota Motor Corp Variable exhaust system for internal combustion engine

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