JP2000008922A - 筒内直噴式火花点火エンジン - Google Patents

筒内直噴式火花点火エンジン

Info

Publication number
JP2000008922A
JP2000008922A JP10182316A JP18231698A JP2000008922A JP 2000008922 A JP2000008922 A JP 2000008922A JP 10182316 A JP10182316 A JP 10182316A JP 18231698 A JP18231698 A JP 18231698A JP 2000008922 A JP2000008922 A JP 2000008922A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
injection amount
fuel ratio
air
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.)
Granted
Application number
JP10182316A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3584738B2 (ja
Inventor
Yasuyuki Ito
泰之 伊藤
Takashi Fukuda
隆 福田
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP18231698A priority Critical patent/JP3584738B2/ja
Priority to DE19929513A priority patent/DE19929513C2/de
Priority to US09/342,738 priority patent/US6345500B2/en
Publication of JP2000008922A publication Critical patent/JP2000008922A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3584738B2 publication Critical patent/JP3584738B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0255Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus to accelerate the warming-up of the exhaust gas treating apparatus at engine start
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • F02D41/405Multiple injections with post injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • F02D2200/0804Estimation of the temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • 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
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒内直噴式火花点火エンジンにおいて、触媒
の活性化を効率よく行う。 【解決手段】 触媒暖機時にインジェクタ5から圧縮行
程で主燃料を噴射するとともに続く膨張行程で追加燃料
を噴射する筒内直噴式火花点火エンジンにおいて、触媒
暖機時に目標トータル空燃比を理論空燃比よりリーン側
の値として設定し、主燃料と追加燃料の和によるトータ
ル空燃比が設定された目標トータル空燃比となるように
主燃料噴射量Ti1と追加燃料噴射量Ti2を算出する
ものとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内直噴式火花点
火エンジンにおいて、排気通路に設けられる触媒の活性
化を早める技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エンジンの冷間始動後に触媒温度が低い
とき、または触媒の硫黄被毒やスモークカバーリングが
進行したときに、触媒の温度を積極的に上昇させること
が要求される。
【0003】従来、例えば特開平8−296485号公
報に開示された筒内直噴式火花点火エンジンは、触媒を
加熱する必要がある場合に、インジェクタから吸気行程
または圧縮行程で主燃料を噴射するとともに続く排気行
程で追加燃料を噴射する制御を行っている。この場合
に、追加燃料の噴射量は、主燃料による燃焼後に余剰と
なっている酸素が完全燃焼する制御を行っている。この
公報には、より触媒の昇温を早めたい場合に、余剰酸素
で完全燃焼する量に補正係数を乗算して多少多めの燃料
を追加燃料として噴射する旨の記載がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】追加燃料の供給によっ
てより早く触媒を昇温させるために、前記の公報にも説
明されているように追加燃料の供給量を増加させて多く
の燃料を排気通路内で燃焼させることが有効であるが、
特に暖機途中の触媒の早期活性化をはかる場合には、単
に触媒の温度を上昇させるだけでなく、そのときの空燃
比も適切に制御する必要がある。例えば、暖機途中の触
媒では空燃比を理論空燃比よりもある程度リーンにした
方が触媒上の浄化反応が開始される温度が低温側にシフ
トすることが知られている。
【0005】しかしながら、前記従来技術では、触媒を
昇温させるときのトータルの空燃比が理論空燃比あるい
はそれよりリッチ側の空燃比に制御されてしまい、触媒
の早期活性化を用いる場合には必ずしも効率的な活性化
を行えない可能性があった。
【0006】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、筒内直噴式火花点火エンジンにおいて、触媒
の活性化を効率よく行うことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、筒内の混合気に点火する点火プラグと、筒内に燃料
を噴射するインジェクタと、排気通路に介装される触媒
コンバータとを備え、触媒暖機時にインジェクタから吸
気行程または圧縮行程で主燃料を噴射するとともに続く
膨張行程または排気行程で追加燃料を噴射する筒内直噴
式火花点火エンジンに適用する。
【0008】そして、触媒暖機時に目標トータル空燃比
を理論空燃比よりリーン側の値として設定する目標トー
タル空燃比設定手段と、主燃料と追加燃料の和によるト
ータル空燃比が設定された目標トータル空燃比となるよ
うに主燃料噴射量Ti1と追加燃料噴射量Ti2を算出
する燃料噴射量算出手段とを備えるものとした。
【0009】請求項2に記載の発明は、燃料噴射量算出
手段は主燃料による空燃比が所定のリーン空燃比となる
ように主燃料の噴射量Ti1を算出するとともに算出さ
れた主燃料の噴射量Ti1と和が目標トータル空燃比に
対応する燃料量となるように追加燃料の噴射量Ti2を
算出するものとした。
【0010】請求項3に記載の発明は、エンジンの燃焼
安定度を検出する燃焼安定度検出手段を備え、燃料噴射
量算出手段は検出された燃焼安定度が所定値より良好な
ときに主燃料の噴射量Ti1を減量補正するとともに補
正された主燃料の噴射量Ti1に基づいて追加燃料の噴
射量Ti2を算出するものとした。
【0011】請求項4に記載の発明は、エンジンの失火
を検出する失火検出手段を備え、燃料噴射量算出手段は
失火が検出されたときに主燃料の噴射量Ti1を増量補
正するとともに補正された主燃料の噴射量Ti1に基づ
いて追加燃料の噴射量Ti2を算出するものとした。
【0012】請求項5に記載の発明は、排気通路の空燃
比を検出する空燃比検出手段を備え、燃料噴射量算出手
段は検出された空燃比が目標トータル空燃比に近づくよ
うに主燃料の噴射量Ti1と追加燃料の噴射量Ti2の
少なくとも一方を補正するものとした。
【0013】請求項6に記載の発明は、燃料噴射量算出
手段は検出された空燃比が目標トータル空燃比に近づく
ように追加燃料の噴射量Ti2を補正するものとした。
【0014】請求項7に記載の発明は、触媒コンバータ
の触媒温度Tcatを検出する触媒温度検出手段を備
え、目標トータル空燃比設定手段は触媒温度Tcatが
低いほど目標トータル空燃比をよりリーン側の値に設定
するものとした。
【0015】
【発明の作用および効果】請求項1に記載の発明におい
て、触媒暖機時に、主燃料噴射を吸気行程または圧縮行
程の後期で行い、続く膨張行程または排気行程で追加燃
料噴射を行うことにより、追加燃料を燃焼室、排気通路
または触媒コンバータで燃焼させて、触媒の活性化を早
める。
【0016】触媒暖機時に主燃料と追加燃料の和による
トータル空燃比を理論空燃比よりリーン側の目標トータ
ル空燃比に制御することにより、触媒上でHCの酸化反
応が始まる温度が低下し、HCの浄化効率が高まり、例
えばエンジンの暖機時の早いうちから触媒を介して排気
ガスの浄化を行うことができる。
【0017】なお、本明細書中では、トータル空燃比を
燃焼室内に吸入された空気量と総燃料噴射量(主燃料と
追加燃料の和)との比の意味で使用する。
【0018】請求項2に記載の発明において、先ず主燃
料の噴射量Ti1を算出することにより、エンジン出力
となる燃料量が先に確保されるので、エンジンを安定し
て運転することができる。
【0019】請求項3に記載の発明において、エンジン
の燃焼安定度が所定の安定度より良好なときに主燃料の
噴射量Ti1を減量することにより、その分だけ追加燃
料の噴射量Ti2を増やすことが可能となり、所定の燃
焼安定度を確保しつつ触媒をより早く昇温させることが
できる。
【0020】請求項4に記載の発明において、失火が検
出されたときに主燃料の噴射量Ti1を増量することに
より、失火による安定度の悪化を速やかに回復させるこ
とができる。
【0021】請求項5に記載の発明において、空燃比検
出手段の出力に基づいて主燃料の噴射量Ti1と追加燃
料の噴射量Ti2の少なくとも一方を補正することによ
り、触媒の早期活性化に適したトータル空燃比を精度よ
く調節することができる。
【0022】請求項6に記載の発明において、トータル
空燃比の制御を追加燃料の噴射量Ti2の補正で行うこ
とにより、燃焼安定度に関与する主燃料の噴射量Ti1
を増減することなく、空燃比の制御を行うことができ
る。特に、燃焼安定度に基づいて主燃料を増減する請求
項3に記載の発明に適用した場合は、主燃料の噴射量T
i1を限界まで減量しやすくなり、その分だけ追加燃料
の噴射量Ti2を増やすことが可能となり、所定の燃焼
安定度を確保しつつ触媒をより早く昇温させることがで
きる。
【0023】請求項7に記載の発明において、触媒温度
Tcatが低いほど目標トータル空燃比をよりリーン側
に制御することにより、触媒の状態に応じたトータル空
燃比に調節することができ、触媒の活性化を早められ
る。
【0024】
【発明の実施の形態】図1において、1はエンジン本
体、2は燃焼室、3はピストン、4は点火プラグ、5は
筒内に臨むインジェクタである。4サイクルエンジン1
はピストン3が筒内を2往復する間に吸入、圧縮、膨
張、排気行程が連続して行われる。吸気通路20には、
スワールコントロールバルブ8、スロットルバルブ9、
エアフローセンサ12がそれぞれ介装される。スロット
ルバルブ9はアクチュエータ9Aを介して開閉駆動され
る。
【0025】コントロールユニット11はインジェクタ
5の燃料噴射時期、燃料噴射量を制御するとともに、点
火プラグ4の点火時期を制御する。コントロールユニッ
ト11にはクランク角センサ13B,13AからのRe
f信号とPos信号、アクセルペダル開度センサ14か
らのアクセル開度、エアフローセンサ12からの吸入空
気量信号、排気通路21に設置した空燃比センサ(トー
タル空燃比検出手段)15からの空燃比(酸素濃度)信
号、排気温度センサ16からの排気ガス温度信号、さら
には水温センサ(図示しない)からのエンジン冷却水温
信号、トランスミッションのギア位置センサ(図示しな
い)からのギア位置信号、車速センサ(図示しない)か
らの車速信号等が入力される。コントロールユニット1
1は、これらに基づいて運転状態を判断しながら、触媒
の暖機後において負荷のそれほど大きくない所定の運転
域においてはリーン空燃比により成層燃焼をさせ、それ
以外の運転域では理論空燃比により均質燃焼をさせる。
【0026】排気通路21には、2つの触媒コンバータ
22,23が設置される。触媒コンバータ22,23
は、NOx吸蔵還元型三元触媒を用い、理論空燃比混合
気運転時に最大の転換効率をもって、排気中のNOxの
還元とHC、COの酸化を行い、リーン混合気運転時に
発生するNOxを吸蔵する。
【0027】触媒温度Tcatを検出する手段として触
媒コンバータ22の担体の温度を検出するセンサ25を
設ける。なお、触媒温度検出手段として、水温センサに
よって検出されるエンジン冷却水温度Twと運転状態お
よび始動時からの運転時間等に基づいて触媒温度Tca
tを推定してもよい。
【0028】触媒コンバータ22より上流側の排気ガス
温度Texを検出する手段として排気マニホールド10
の温度を検出する排気温度センサ16を設ける。なお、
排気ガス温度検出手段として、水温センサによって検出
されるエンジン冷却水温度Twと運転状態および始動時
からの運転時間等に基づいて排気ガス温度Texを推定
してもよい。
【0029】コントロールユニット11は、触媒温度セ
ンサ25によって検出される触媒温度Tcatを入力
し、Tcat<TcatTHとなる触媒暖機時を判定
し、この触媒暖機時にインジェクタ5から圧縮行程で主
燃料を噴射するとともに続く膨張行程で追加燃料を噴射
する。同じく触媒暖機時に、点火プラグ4により圧縮行
程で主燃料に対して点火する。なお、続く膨張行程また
は排気行程で追加燃料に対して再点火してもよい。ま
た、吸気行程と圧縮行程の両方で主燃料を噴射してもよ
い。さらに、膨張行程と排気行程の両方で追加燃料を噴
射するように構成してもよい。
【0030】そして本発明の要旨とするところである
が、主燃料噴射と追加燃料噴射によって燃焼室2に形成
される混合気のトータル空燃比を理論空燃比よりリーン
側に設定された目標空燃比に近づけるように追加燃料噴
射量Ti2をフィードバック制御し、触媒を効率よく活
性化させる。
【0031】コントロールユニット11は、図2に示す
フローチャートを一定時間毎(例えば10msec毎)に実
行し、主燃料噴射量Ti1と追加燃料噴射量Ti2をそ
れぞれ算出する。
【0032】ステップS1では、吸入空気量Q、エンジ
ン回転数N、空燃比、燃焼安定度、失火の有無を読込
む。燃焼安定度はエンジン回転数Nの変動等に基づいて
算出される。失火の有無は、排気ガス温度Texが大き
く低下する場合に失火が発生したものと判定するように
なっている。
【0033】続くステップS2では、吸入空気量Q、回
転数N等に基づいて基本燃料噴射量Tp(=K×Q/
N;Kは定数)が理論空燃比が得られる燃料量として算
出される。
【0034】続くステップS3、S4では、触媒温度セ
ンサ25によって検出される触媒温度Tcatをそれぞ
れ読込み、触媒温度Tcatが所定温度TcatTHよ
り低いかどうかを判定する。所定温度TcatTHは、
未燃焼HCの90%未満が触媒を介して酸化する触媒不
活性状態か未燃焼HCの90%以上が触媒を介して酸化
する触媒活性状態かどうかを判定するための判定値であ
る。
【0035】Tcat<TcatTHとなる触媒不活性
状態と判定された触媒暖機時に、ステップS5〜S14
に進み、主燃料噴射を圧縮行程で行うとともに、追加燃
料噴射を膨張行程で行う。 ステップS5にて、主燃料
噴射によって燃焼室2に形成される混合気の空燃比を目
標空燃比とするための補正係数TFBYAを設定する。
【0036】ステップS6にて、主燃料噴射と追加燃料
噴射によって燃焼室2に形成される混合気のトータル空
燃比を目標値に近づけるためのトータル補正係数TFB
YAtotalを図3に示すマップに基づき触媒温度T
catに応じて検索される。このマップは、触媒温度T
catが所定温度TcatTHの近傍にあるときトータ
ル補正係数TFBYAtotalを1とし、所定温度T
catTHより低下するほどトータル補正係数TFBY
Atotalを1より次第に小さくする。したがって、
触媒温度Tcatが低下するほどトータル空燃比を次第
にリーンシフトさせる。
【0037】なお、ステップS5にて設定される補正係
数TFBYAはトータル補正係数TFBYAtotal
より小さくなる範囲で設定される。したがって、主燃焼
時の空燃比はトータル空燃比よりリーンになる。このス
テップS5,S6で行われる処理が本発明の目標トータ
ル空燃比設定手段に相当する。
【0038】ステップS7にて、空燃比フィードバック
補正係数ALPHAをトータル補正係数TFBYAto
talに相当する空燃比と実際の空燃比との差に応じて
算出する。
【0039】ステップS8にて、エンジン1の燃焼安定
度が許容範囲内に収まっているかどうかを判定する。燃
焼安定度が許容の範囲外であればステップS9に進んで
安定度フィードバック補正係数ΔTpをその前回値ΔT
pzより所定値dΔTpだけ大きくして主燃料噴射量T
i1を増加させる。一方、燃焼安定度が許容の範囲内で
あればステップS10に進んで安定度フィードバック補
正係数ΔTpをその前回値ΔTpzより所定値dΔTp
だけ減らして主燃料噴射量Ti1を減少させる。
【0040】続くステップS11にて失火が発生したか
どうかを判定する。失火が発生した場合、ステップS1
2に進んで、安定度フィードバック補正係数ΔTpをそ
の前回値ΔTpzより所定値dΔTp2だけ大きくして
主燃料噴射量Ti1を増加させる。一方、失火が発生し
ない場合、ステップS12を迂回して、安定度フィード
バック補正係数ΔTpを変化させない。
【0041】続くステップS13にて、最終的な主燃料
噴射量Ti1を次式で算出する。
【0042】 Ti1=Tp×TFBYA×ΔTp …(1) 続くステップS14にて、最終的な追加燃料噴射量Ti
2を次式で算出する。
【0043】 Ti2=Tp×TFBYAtotal×ALPHA−Ti1 …(2) このステップS8〜S14で行われる処理が本発明の燃
料噴射量算出手段に相当する。
【0044】一方、Tcat≧TcatTHとなる触媒
活性化完了状態と判定された場合、ステップS15に進
み、エンジンの運転状態に応じた通常の燃料噴射制御を
行う。
【0045】以上のように構成される本発明の実施の形
態につき、次に作用を説明する。
【0046】触媒温度Tcatが活性温度TcatTH
より低い触媒暖機時に、主燃料噴射を圧縮行程の後期で
行い、続く膨張行程で追加燃料噴射を行うことにより、
追加燃料を燃焼室2、排気通路21または触媒コンバー
タ22で燃焼させて、触媒の活性化を早める。
【0047】触媒暖機時に主燃料と追加燃料によって形
成される混合気のトータル空燃比を理論空燃比よりリー
ン側に制御することにより、触媒上でHCの酸化反応が
始まる温度が低下し、HCの浄化効率が高まり、例えば
エンジンの暖機時の早いうちから触媒を介して排気ガス
の浄化を行うことができる。
【0048】先ず主燃料の噴射量Ti1を算出すること
により、エンジン出力となる燃料量が先に確保されるの
で、エンジン1を安定して運転することができる。そし
て、トータル空燃比の制御を追加燃料の噴射量Ti2の
補正で行うことにより、燃焼安定度に関与する主燃料の
噴射量Ti1を増減することなく、空燃比の制御を行う
ことができる。
【0049】図4は、燃焼室2に形成される混合気のト
ータル空燃比と、未燃焼燃料の50%以上が触媒を介し
て酸化する触媒活性化温度T50の関係を示している。
この図5の特性からトータル空燃比を理論空燃比よりリ
ーンにするのに伴って触媒活性化温度T50が低下する
ことがわかる。
【0050】主燃料と追加燃料によって形成される混合
気のトータル空燃比を図3に示すマップに基づき触媒温
度Tcatが活性温度TcatTHより低くなるのにし
たがって次第にリーンにすることにより、触媒温度Tc
atに応じてHCの浄化効率を高められ、早期にHCの
浄化が行われる。触媒温度Tcatが活性温度Tcat
THに近づくにしたがってトータル空燃比を次第に理論
空燃比に近づけることにより、触媒温度Tcatに応じ
てNOxの浄化効率を高められる。
【0051】エンジンの燃焼安定度が確保される範囲で
主燃料によって形成される混合気の空燃比をリーンにす
ることにより、その分だけ追加噴射する燃料を増やすこ
とが可能となり、追加燃料が燃焼室2、排気通路21ま
たは触媒コンバータ22で燃焼する熱により触媒の活性
化を早められる。
【0052】ところで、主燃焼時に失火を起こすと、追
加燃料も燃焼室2で燃焼できず、多くの燃料が未燃焼の
まま触媒コンバータ22,23を通過して排出される可
能性がある。
【0053】失火が検出されたときに主燃料の噴射量T
i1を増量することにより、失火による安定度の悪化を
速やかに回復させることができる。そして、エンジンの
失火が起きない範囲で主燃料によって形成される混合気
の空燃比をリーンにすることにより、その分だけ追加噴
射する燃料を増やすことが可能となり、追加燃料が燃焼
室2、排気通路21または触媒コンバータ22等で燃焼
する熱により触媒の活性化を早められる。
【0054】他の実施の形態として、触媒暖機時にトー
タル補正係数TFBYAtotalを1に固定し、空燃
比フィードバック制御のリッチ化ゲインとリーン化ゲイ
ンのバランスを変えることによりリーンシフトさせても
よい。この場合、空燃比検出手段として空燃比が理論空
燃比の付近で変動するのに伴って出力が反転するO2
ンサを用いることが可能となり、コストダウンがはかれ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すエンジンの制御シス
テム図。
【図2】同じく制御内容を示すフローチャート。
【図3】同じく触媒温度Tcatとトータル補正係数T
FBYAtotalの関係を示す特性図。
【図4】同じくトータル空燃比と触媒活性温度T50の
関係を示す特性図。
【符号の説明】
1 エンジン 4 点火プラグ 5 インジェクタ 10 排気マニホールド 11 コントロールユニット 16 排気温度センサ 22 触媒コンバータ 23 触媒コンバータ 25 触媒温度センサ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年10月7日(1999.10.
7)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】従来、例えば特開平9−287436号公
報に開示された筒内直噴式火花点火エンジンは、触媒を
加熱する必要がある場合に、インジェクタから吸気行程
または圧縮行程で主燃料を噴射するとともに続く排気行
程で追加燃料を噴射する制御を行っている。この場合
に、追加燃料の噴射量は、主燃料による燃焼後に余剰と
なっている酸素完全燃焼する量に制御されている。
た、この公報には、より触媒の昇温を早めたい場合に、
余剰酸素で完全燃焼する量に補正係数を乗算して多少多
めの燃料を追加燃料として噴射する旨の記載がある。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【発明が解決しようとする課題】追加燃料の供給によっ
てより早く触媒を昇温させるために、前記の公報にも
説明されているように追加燃料の供給量を増加させて
多くの燃料を排気通路内で燃焼させることが有効であ
るが、特に暖機途中の触媒の早期活性化をはかる場合に
は、単に触媒の温度を上昇させるだけでなく、そのとき
の空燃比も適切に制御する必要がある。例えば、暖機途
中の触媒では空燃比を理論空燃比よりもある程度リーン
にした方が触媒上の浄化反応が開始される温度が低温側
にシフトすることが知られている。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】しかしながら、前記従来技術では、触媒を
昇温させるときのトータルの空燃比が理論空燃比あるい
はそれよりリッチ側の空燃比に制御されてしまい、触媒
の早期活性化用いる場合には必ずしも効率的な活性化
を行えない可能性があった。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】そして、触媒暖機時目標トータル空燃比
を理論空燃比よりリーン側の値として設定する目標トー
タル空燃比設定手段と、主燃料と追加燃料の和によるト
ータル空燃比が設定された目標トータル空燃比となるよ
うに主燃料噴射量Ti1と追加燃料噴射量Ti2を
算出する燃料噴射量算出手段とを備えるものとした。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】請求項2に記載の発明は、燃料噴射量算出
手段は主燃料による空燃比が所定のリーン空燃比となる
ように主燃料の噴射量Ti1を算出するとともに算出さ
れた主燃料の噴射量Ti1と和が目標トータル空燃比
に対応する燃料量となるように追加燃料の噴射量Ti2
を算出するものとした。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】請求項3に記載の発明は、エンジンの燃焼
安定度を検出する燃焼安定度検出手段を備え、燃料噴射
量算出手段は検出された燃焼安定度が所定の安定度より
良好なときに主燃料の噴射量Ti1を減量補正するとと
もに補正された主燃料の噴射量Ti1に基づいて追加燃
料の噴射量Ti2を算出するものとした。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】
【発明の作用および効果】請求項1に記載の発明におい
て、触媒暖機時に、主燃料噴射を吸気行程または圧縮
行程の後期で行い、続く膨張行程または排気行程で追加
燃料噴射を行うことにより、追加燃料を燃焼室、排気
通路または触媒コンバータで燃焼させて、触媒の活性化
を早める。
───────────────────────────────────────────────────── 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) F01N 3/28 301 F01N 3/28 301C F02D 41/02 325 F02D 41/02 325A 41/06 305 41/06 305 330 330Z Fターム(参考) 3G091 AA24 AB06 BA02 BA15 BA16 CA18 CB02 CB03 DB10 DC01 EA05 EA07 EA13 EA16 EA17 EA18 EA34 EA39 EA40 FB11 FB12 FC07 HA36 HA39 3G301 HA04 HA16 JA00 JA23 JA26 LB04 MA01 MA11 MA19 MA23 NA08 NC02 ND05 NE14 NE15 PA01Z PC09Z PD03A PD11Z PD12Z PE08Z PF01Z PF03Z PF07Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】筒内の混合気に点火する点火プラグと、 筒内に燃料を噴射するインジェクタと、 排気通路に介装される触媒コンバータとを備え、 触媒暖機時に前記インジェクタから吸気行程または圧縮
    行程で主燃料を噴射するとともに続く膨張行程または排
    気行程で追加燃料を噴射する筒内直噴式火花点火エンジ
    ンにおいて、 前記触媒暖機時に目標トータル空燃比を理論空燃比より
    リーン側の値として設定する目標トータル空燃比設定手
    段と、 前記主燃料と前記追加燃料の和によるトータル空燃比が
    前記設定された目標トータル空燃比となるように前記主
    燃料噴射量Ti1と前記追加燃料噴射量Ti2を算出す
    る燃料噴射量算出手段と、 を備えたことを特徴とする筒内直噴式火花点火エンジ
    ン。
  2. 【請求項2】前記燃料噴射量算出手段は前記主燃料によ
    る空燃比が所定のリーン空燃比となるように前記主燃料
    の噴射量Ti1を算出するとともに前記算出された主燃
    料の噴射量Ti1と和が前記目標トータル空燃比に対応
    する燃料量となるように前記追加燃料の噴射量Ti2を
    算出することを特徴とする請求項1に記載の筒内直噴式
    火花点火エンジン。
  3. 【請求項3】前記エンジンの燃焼安定度を検出する燃焼
    安定度検出手段を備え、 前記燃料噴射量算出手段は前記検出された燃焼安定度が
    所定値より良好なときに前記主燃料の噴射量Ti1を減
    量補正するとともに前記補正された主燃料の噴射量Ti
    1に基づいて前記追加燃料の噴射量Ti2を算出するこ
    とを特徴とする請求項2に記載の筒内直噴式火花点火エ
    ンジン。
  4. 【請求項4】前記エンジンの失火を検出する失火検出手
    段を備え、 前記燃料噴射量算出手段は前記失火が検出されたときに
    前記主燃料の噴射量Ti1を増量補正するとともに前記
    補正された主燃料の噴射量Ti1に基づいて前記追加燃
    料の噴射量Ti2を算出することを特徴とする請求項2
    に記載の筒内直噴式火花点火エンジン。
  5. 【請求項5】前記排気通路の空燃比を検出する空燃比検
    出手段を備え、 前記燃料噴射量算出手段は前記検出された空燃比が目標
    トータル空燃比に近づくように前記主燃料の噴射量Ti
    1と前記追加燃料の噴射量Ti2の少なくとも一方を補
    正することを特徴とする請求項2から4のいずれか一つ
    に記載の筒内直噴式火花点火エンジン。
  6. 【請求項6】前記燃料噴射量算出手段は前記検出された
    空燃比が目標トータル空燃比に近づくように前記追加燃
    料の噴射量Ti2を補正することを特徴とする請求項5
    に記載の筒内直噴式火花点火エンジン。
  7. 【請求項7】前記触媒コンバータの触媒温度Tcatを
    検出する触媒温度検出手段を備え、 前記目標トータル空燃比設定手段は前記触媒温度Tca
    tが低いほど前記目標トータル空燃比をよりリーン側の
    値に設定することを特徴とする請求項1から6のいずれ
    か一つに記載の筒内直噴式火花点火エンジン。
JP18231698A 1998-06-29 1998-06-29 筒内直噴式火花点火エンジン Expired - Lifetime JP3584738B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18231698A JP3584738B2 (ja) 1998-06-29 1998-06-29 筒内直噴式火花点火エンジン
DE19929513A DE19929513C2 (de) 1998-06-29 1999-06-28 Verfahren zum Betreiben eines Otto-Motors mit Zylindereinspritzung und zugehöriger Motor
US09/342,738 US6345500B2 (en) 1998-06-29 1999-06-29 Cylinder direct injection spark-ignition internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18231698A JP3584738B2 (ja) 1998-06-29 1998-06-29 筒内直噴式火花点火エンジン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000008922A true JP2000008922A (ja) 2000-01-11
JP3584738B2 JP3584738B2 (ja) 2004-11-04

Family

ID=16116183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18231698A Expired - Lifetime JP3584738B2 (ja) 1998-06-29 1998-06-29 筒内直噴式火花点火エンジン

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6345500B2 (ja)
JP (1) JP3584738B2 (ja)
DE (1) DE19929513C2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010096037A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2804169B1 (fr) * 2000-01-20 2002-04-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration d'un filtre a particules integre dans une ligne d'echappement d'un moteur diesel de vehicule automobile
DE10006609A1 (de) * 2000-02-15 2001-08-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE10043375A1 (de) * 2000-09-02 2002-03-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Aufheizung eines Katalysators bei Verbrennungsmotoren mit Benzindirekteinspritzung
DE10112938A1 (de) * 2001-03-12 2002-10-02 Volkswagen Ag Verfahren zur Steuerung eines Warmlaufs eines Katalysatorsystems
US6536209B2 (en) * 2001-06-26 2003-03-25 Caterpillar Inc Post injections during cold operation
DE10149745C1 (de) 2001-10-09 2003-05-08 Siemens Ag Verfahren zum Aufheizen eines Katalysators im Abgassystem einer Brennkraftmaschine
US6964157B2 (en) * 2002-03-28 2005-11-15 Ricardo, Inc Exhaust emission control system and method for removal and storage of vehicle exhaust gas nitrogen oxides during cold operation
JP4178960B2 (ja) * 2003-01-14 2008-11-12 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
DE102004024701A1 (de) * 2004-05-19 2005-12-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102004032537B4 (de) 2004-07-06 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung
JP2006336473A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Nissan Motor Co Ltd 筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置
JP3956992B1 (ja) * 2006-01-27 2007-08-08 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
US7900594B2 (en) * 2007-09-27 2011-03-08 GM Global Technology Operations LLC System and method for injecting fuel into a direct injection engine
DE102008044150A1 (de) * 2008-11-28 2010-06-02 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren und Vorrichtung zur Abschätzung des Betriebszustandes eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug
DE102008044196A1 (de) * 2008-11-28 2010-06-02 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren und Vorrichtung zur Abschätzung der Abgastemperatur in einem Kraftfahrzeug
KR101713709B1 (ko) * 2014-10-20 2017-03-08 현대자동차주식회사 엔진시스템에서 배기가스의 흐름을 제어하는 방법
DE102016200071A1 (de) 2015-01-19 2016-07-21 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betrieb eines Ottomotors während eines Kaltstarts
JP6822425B2 (ja) * 2018-01-30 2021-01-27 マツダ株式会社 エンジンの制御方法及びエンジンの制御装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS647935A (en) 1987-06-30 1989-01-11 Nissan Motor Catalytic converter device
JPH02286851A (ja) 1989-04-28 1990-11-27 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの燃料噴射制御装置
US5263453A (en) 1990-11-01 1993-11-23 Nippondenso Co., Ltd. Apparatus for detecting misfire in internal combustion engines for vehicles
JP2748686B2 (ja) * 1990-11-16 1998-05-13 トヨタ自動車株式会社 筒内直接噴射式火花点火機関
IT1266889B1 (it) * 1994-07-22 1997-01-21 Fiat Ricerche Metodo di autoinnesco della rigenerazione in un filtro particolato per un motore diesel con sistema d'iniezione a collettore comune.
DE19536098C2 (de) * 1994-09-29 1997-09-18 Fuji Heavy Ind Ltd System und Verfahren zur Steuerung der Katalysatoraktivierung in einem Motor mit Kraftstoffdirekteinspritzung
JP3052777B2 (ja) 1995-04-27 2000-06-19 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型内燃機関
JP3622273B2 (ja) 1995-07-12 2005-02-23 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE19539937C2 (de) * 1995-10-26 1998-01-15 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung des Abgasverhältnisses von Kraftstoff zu Sauerstoff im Abgastrakt vor einem Katalysator
CN1077212C (zh) * 1996-07-02 2002-01-02 三菱自动车工业株式会社 缸内喷射内燃机用废气加热系统
US5839275A (en) * 1996-08-20 1998-11-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection control device for a direct injection type engine
JP3052856B2 (ja) * 1996-10-24 2000-06-19 三菱自動車工業株式会社 排気昇温装置
US5720260A (en) 1996-12-13 1998-02-24 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for controlling combustion stability for lean-burn engines
JP3337931B2 (ja) * 1997-01-30 2002-10-28 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジン
US5947080A (en) * 1997-12-10 1999-09-07 Exxon Research And Engineering Company NO to NO2 conversion control in a compression injection engine by hydrocarbon injection during the expansion stroke
US5910096A (en) * 1997-12-22 1999-06-08 Ford Global Technologies, Inc. Temperature control system for emission device coupled to direct injection engines

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010096037A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP4724217B2 (ja) * 2008-10-14 2011-07-13 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
US8005605B2 (en) 2008-10-14 2011-08-23 Honda Motor Co., Ltd. Control system and method for internal combustion engine and engine control unit

Also Published As

Publication number Publication date
DE19929513C2 (de) 2003-09-25
US20010001361A1 (en) 2001-05-24
DE19929513A1 (de) 2000-02-24
JP3584738B2 (ja) 2004-11-04
US6345500B2 (en) 2002-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3584738B2 (ja) 筒内直噴式火花点火エンジン
US6708668B2 (en) Control system and method for direct-injection spark-ignition engine
US6340014B1 (en) Control for direct fuel injection spark ignition internal combustion engine
US6438943B1 (en) In-cylinder injection type internal combustion engine
US20060201137A1 (en) Engine control equipment
JP3257420B2 (ja) 筒内噴射型内燃機関
JP3820770B2 (ja) 筒内直接噴射式火花点火エンジン
JP3743277B2 (ja) 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
JPH11107827A (ja) 内燃機関の触媒温制御装置
JP4057706B2 (ja) 筒内直噴式火花点火エンジン
JP3731403B2 (ja) 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
JP2001073913A (ja) 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
JP3812301B2 (ja) 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
JP3149822B2 (ja) 筒内噴射型内燃機関の排気昇温装置
JP3724369B2 (ja) 直噴火花点火式エンジンの制御装置
JP3721791B2 (ja) 筒内直噴式火花点火エンジン
JP2000080914A (ja) 内燃機関
JP3052778B2 (ja) 筒内噴射型内燃機関
JP2010163930A (ja) 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
GB2362842A (en) Internal combustion engine fuel control system
JP6300190B2 (ja) エンジンの排気浄化装置
JP4510319B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP5375085B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2005113780A (ja) 排気ガス浄化装置
JPH09250382A (ja) エンジンの空燃比制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040713

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040726

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080813

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090813

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110813

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120813

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120813

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130813

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140813

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term