JP2001182592A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device for internal combustion engine

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JP2001182592A
JP2001182592A JP36639899A JP36639899A JP2001182592A JP 2001182592 A JP2001182592 A JP 2001182592A JP 36639899 A JP36639899 A JP 36639899A JP 36639899 A JP36639899 A JP 36639899A JP 2001182592 A JP2001182592 A JP 2001182592A
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exhaust
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exhaust valve
combustion engine
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博文 土田
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圭司 岡田
Takashi Fukuda
隆 福田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively raise the temperature of a catalyst converter without damaging operability in a direct-injection-type spark ignition engine for supplying additional fuel after an expansion process for promoting the start of the catalyst converter. SOLUTION: Before the catalyst converter reaches an active state, the additional fuel injection is performed after the expansion process and time of opening an exhaust valve is proceeded. When the exhaust valve opening time is proceeded, the exhaust valve opens while pressure in a combustion chamber is high, gas flow from the combustion chamber to an exhaust gas passage and gas turbulence at the back of the exhaust valve strengthens. Thus, the additional fuel and the gas are mixed suitably, combustion of the additional fuel is kept and continued well in the exhaust gas passage. While, delay of the ignition time is not necessarily required, so that main combustion is not degraded and the operability can be also kept well.

Description

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

本発明は内燃機関の排気浄化装置に関し、特に筒内燃料
噴射式機関の低温運転条件下での排気エミッション性能
を改善する排気浄化装置に関する。
The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas purification device for improving the exhaust emission performance of a direct fuel injection type engine under low-temperature operation conditions.

【0001】[0001]

【従来の技術と解決すべき課題】筒内燃料噴射式内燃機
関において、始動後速やかに触媒コンバータを活性化さ
せるために主燃焼(エンジン出力を発生させるための燃
焼)をリーン空燃比で行わせるとともに、膨張行程以降
に追加燃料を燃焼室内に噴射供給し、この追加燃料を燃
焼室内に残存する酸素で燃焼させることにより、触媒コ
ンバータに高温の排気を供給するようにしたものがあ
る。この場合、主燃焼では燃焼室内に供給した燃料が空
気と適度に混合され、良好に着火および火炎伝播する状
態の混合気としてから点火栓で点火するが、追加燃料を
燃焼させるときは、主燃焼の場合のような混合気の形成
を行うことができないので、追加燃料を良好に燃焼させ
る工夫が必要となる。
2. Description of the Related Art In a cylinder fuel injection type internal combustion engine, main combustion (combustion for generating engine output) is performed at a lean air-fuel ratio in order to activate a catalytic converter immediately after starting. In some cases, additional fuel is injected into the combustion chamber after the expansion stroke, and this additional fuel is burned with oxygen remaining in the combustion chamber, thereby supplying high-temperature exhaust gas to the catalytic converter. In this case, in the main combustion, the fuel supplied into the combustion chamber is appropriately mixed with the air, and the mixture is ignited with the spark plug after being ignited and the flame is propagated, but when the additional fuel is burned, the main combustion is performed. Since it is not possible to form an air-fuel mixture as in the case of (1), it is necessary to devise a means of satisfactorily burning the additional fuel.

【0002】たとえば、特開平10−153138公報
に開示された技術では、主燃焼の点火時期を通常よりも
遅らせることで主燃焼の燃焼速度を緩慢なものとし、追
加燃料が主燃焼の火炎に晒される期間を確保するように
している。しかしながら、点火時期を遅らせると主燃焼
の燃焼状態が悪化するので、エンジンの運転性が確保で
きる範囲でしか点火時期の遅角を行うことができない。
すなわち、運転性の面から点火時期の遅角化には限界が
あり、このことが触媒コンバータの活性化を促すうえで
も障害となっている。
For example, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-153138, the ignition timing of main combustion is made slower than usual to slow down the combustion speed of main combustion, and additional fuel is exposed to the flame of main combustion. To secure a period of time. However, if the ignition timing is delayed, the combustion state of the main combustion deteriorates. Therefore, the ignition timing can be retarded only within a range where the operability of the engine can be ensured.
That is, there is a limit in retarding the ignition timing from the viewpoint of drivability, and this is an obstacle in promoting the activation of the catalytic converter.

【0003】本発明はこのような従来の問題点を解消す
ることを目的としてなされたもので、排気弁の開時期を
進めて触媒コンバータに流入する排気ガスの流動ないし
乱れを強めることにより追加燃料の燃焼を促すようにし
た排気浄化装置を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is intended to increase the flow or turbulence of the exhaust gas flowing into the catalytic converter by advancing the opening timing of the exhaust valve to increase the additional fuel. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus which promotes combustion of the exhaust gas.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、排気
通路に触媒コンバータを備え、圧縮上死点以前に噴射し
た燃料に火花点火して燃焼を開始させる筒内燃料噴射式
内燃機関において、触媒コンバータが活性状態に達する
以前の条件のときには、膨張行程以降に追加燃料噴射を
行うとともに、排気弁開時期を進角させるように構成し
た。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an in-cylinder fuel injection type internal combustion engine which has a catalytic converter in an exhaust passage and sparks fuel injected before a compression top dead center to start combustion. On the other hand, when the condition before the catalytic converter reaches the active state is established, additional fuel injection is performed after the expansion stroke, and the exhaust valve opening timing is advanced.

【0005】請求項2の発明は、排気通路に触媒コンバ
ータを備えた筒内燃料噴射式内燃機関において、触媒コ
ンバータ活性状態を検出する触媒コンバータ活性状態判
定装置と、排気弁開時期を可変制御する可変動弁装置
と、触媒コンバータ活性状態に基づいて可変動弁装置に
よる排気弁開時期と燃料噴射とを制御するコントローラ
とを備え、前記コントローラを、触媒コンバータが活性
状態にないときには主燃焼による膨張行程以降に追加燃
料噴射を行うとともに、排気弁開時期を進角させるよう
に構成した。
According to a second aspect of the present invention, in a cylinder fuel injection type internal combustion engine having a catalytic converter in an exhaust passage, a catalytic converter active state determining device for detecting a catalytic converter active state and variably controlling an exhaust valve opening timing. A variable valve operating device, and a controller that controls exhaust valve opening timing and fuel injection by the variable valve operating device based on the catalytic converter active state, wherein the controller expands the main combustion when the catalytic converter is not in an active state. After the stroke, additional fuel injection is performed and the exhaust valve opening timing is advanced.

【0006】請求項3の発明は、上記請求項1または請
求項2の発明において、主燃焼をリーン空燃比にて行う
ようにした。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the main combustion is performed at a lean air-fuel ratio.

【0007】請求項4の発明は、上記請求項1または請
求項2の発明において、主燃焼を圧縮行程噴射による成
層燃焼により行うようにした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the main combustion is performed by stratified combustion by compression stroke injection.

【0008】請求項5の発明は、上記請求項1または請
求項2の発明において、排気弁開時期の進角量を、排気
通路温度が高くなるにしたがって小さくするようにし
た。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the advance amount of the exhaust valve opening timing is reduced as the exhaust passage temperature increases.

【0009】請求項6の発明は、上記請求項2の発明の
コントローラを、排気弁開時期進角時に点火時期を遅角
側に補正する点火時期補正装置を有するものとした。
According to a sixth aspect of the present invention, the controller according to the second aspect of the present invention includes an ignition timing correction device for correcting the ignition timing to a retard side when the exhaust valve opening timing is advanced.

【0010】請求項7の発明は、上記請求項2の発明の
触媒コンバータ活性状態判定装置を、触媒コンバータ温
度を代表する機関部位の温度を検出する温度センサによ
り構成した。
According to a seventh aspect of the present invention, the catalytic converter active state judging device according to the second aspect of the present invention is constituted by a temperature sensor for detecting a temperature of an engine portion representing the catalytic converter temperature.

【0011】[0011]

【作用・効果】排気弁の開時期を進めると、燃焼室内の
圧力が高いうちに排気弁が開き、燃焼室から排気通路へ
流出するガスの流動や排気弁背後でのガスの乱れが強く
なる。これにより、追加燃料とガスとが良好に混合さ
れ、追加燃料の燃焼が排気通路内で良好に維持継統され
る。一方、必ずしも点火時期を遅らせる必要がなくなる
ので、主燃焼を悪化させるようなことがなく、したがっ
て運転性をも良好に維持できる。
[Function / Effect] When the opening timing of the exhaust valve is advanced, the exhaust valve opens while the pressure in the combustion chamber is high, and the flow of gas flowing from the combustion chamber to the exhaust passage and the turbulence of the gas behind the exhaust valve increase. . As a result, the additional fuel and the gas are mixed well, and the combustion of the additional fuel is favorably maintained in the exhaust passage. On the other hand, it is not necessary to delay the ignition timing, so that the main combustion is not deteriorated, and the operability can be maintained satisfactorily.

【0012】燃料の圧縮行程噴射により筒内混合気を成
層化してリーン空燃比運転を行わせるようにした場合、
成層化しない場合に比較してリーンの度合いを大きくす
ることができるので、燃焼室内により多量の酸素を残存
させることができ、それだけ追加燃料の量を多くするこ
とができる。ただし、成層燃焼を行った後の燃焼室内
は、酸素が残存する領域とほとんど酸素の無い領域とが
別れてしまう傾向があり、すなわち混合気が燃焼した後
の領域はガス温度は高いものの酸素は残存しておらず、
燃焼に関与しなかった領域には酸素が多く残存している
もののガス温度が低い。このように成層燃焼の影響が残
ったままの燃焼室内に追加燃料を供給しても、追加燃料
の安定した燃焼を得ることが難しい。これに対して、排
気弁の開時期を進めてやることにより、上述したように
追加燃料の燃焼室内での燃焼が不安定であったとして
も、排気通路内ではこれを確実に燃焼させることが可能
となる。
When the air-fuel mixture in the cylinder is stratified by the compression stroke injection of the fuel to perform the lean air-fuel ratio operation,
Since the degree of leanness can be increased as compared with the case without stratification, a larger amount of oxygen can be left in the combustion chamber, and the amount of additional fuel can be increased accordingly. However, in the combustion chamber after stratified combustion, there is a tendency that the region where oxygen remains and the region where there is almost no oxygen tend to be separated. Not surviving,
In a region not involved in the combustion, a large amount of oxygen remains but the gas temperature is low. Even if the additional fuel is supplied into the combustion chamber in which the influence of the stratified combustion remains, it is difficult to obtain stable combustion of the additional fuel. On the other hand, by advancing the opening timing of the exhaust valve, even if the combustion of the additional fuel in the combustion chamber is unstable as described above, it is possible to reliably burn the additional fuel in the exhaust passage. It becomes possible.

【0013】一方、排気弁開時期の進角は、エンジンの
燃費を悪化させる要因となりうるので、排気通路温度上
昇時など排気通路内での燃焼が起こりやすい状態になる
ほど進角量を小さくすることが、燃費の悪化を最小限に
抑制する点から好ましい。
On the other hand, since the advance angle of the exhaust valve opening timing can be a factor of deteriorating the fuel consumption of the engine, the advance amount should be reduced as the combustion in the exhaust passage becomes more likely to occur, such as when the exhaust passage temperature rises. However, this is preferable from the viewpoint of minimizing deterioration of fuel efficiency.

【0014】また、点火時期の遅角化は燃焼を緩慢にし
て追加燃料の燃焼を促す効果があるので、主燃焼および
運転性が悪化しない限度でこれを排気弁開時期の遅角化
と併用することが触媒コンバータの活性化を促進するう
えでは望ましい。
Further, since the retarding of the ignition timing has the effect of slowing down the combustion and promoting the combustion of additional fuel, it is used together with the retarding of the exhaust valve opening timing as long as the main combustion and operability are not deteriorated. It is desirable to promote the activation of the catalytic converter.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。図1は本発明を適用した内燃機関の構
成例である。図において、1は直噴式火花点火機関の本
体(以下「エンジン」という。)、2と3はそれぞれそ
の吸気通路と排気通路である。4は排気通路3の途中に
設けられた触媒コンバータ、8はエンジンクランク軸、
9は点火栓、10はエンジン1の燃焼室内に直接燃料を
噴射供給するように設けられた燃料噴射ノズルである。
12はエンジン吸入空気量を検出するエアフローメー
タ、13はスロットルチャンバ、14はスロットルバル
ブ、15はスロットルバルブを駆動するスロットルアク
チュエータである。16はスロットルバルブ14の開度
を検出するスロットル開度センサ、18は触媒コンバー
タ4の温度を検出する温度センサ、19は排気中の酸素
濃度を検出する空燃比センサ、20はエンジン冷却水温
度を検出する水温センサ、21はエンジンクランク軸8
の位置および回転速度を検出するクランク角センサ、2
2はアクセルペダルの踏み込み操作量を検出するアクセ
ル開度センサである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration example of an internal combustion engine to which the present invention is applied. In the drawing, reference numeral 1 denotes a main body of a direct injection spark ignition engine (hereinafter referred to as "engine"), and reference numerals 2 and 3 denote an intake passage and an exhaust passage, respectively. 4 is a catalytic converter provided in the middle of the exhaust passage 3, 8 is an engine crankshaft,
Reference numeral 9 denotes an ignition plug, and reference numeral 10 denotes a fuel injection nozzle provided to inject and supply fuel directly into the combustion chamber of the engine 1.
Reference numeral 12 denotes an air flow meter for detecting an engine intake air amount, 13 denotes a throttle chamber, 14 denotes a throttle valve, and 15 denotes a throttle actuator for driving the throttle valve. 16 is a throttle opening sensor for detecting the opening of the throttle valve 14, 18 is a temperature sensor for detecting the temperature of the catalytic converter 4, 19 is an air-fuel ratio sensor for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas, and 20 is the temperature of the engine coolant. A water temperature sensor 21 for detecting the engine crankshaft 8
Crank angle sensor for detecting the position and rotational speed of the
Reference numeral 2 denotes an accelerator opening sensor that detects the amount of depression of an accelerator pedal.

【0016】コントローラ23は、各種運転状態信号に
基づいて、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、スロ
ットル開度等を総合的に制御する。例えば、詳細は後述
するが、燃料噴射量制御を例にとると、コントローラ2
3はエアフローメータ12からの吸入空気量信号とクラ
ンク角センサ21からのエンジン回転速度信号とから基
本燃料噴射量を算出し、これを冷却水温度、スロットル
開度等により補正して得た噴射量信号を噴射パルスとし
て燃料噴射ノズル10に出力する。燃料噴射量は基本的
には燃料噴射ノズル10の開弁時間(噴射パルス幅)と
燃料圧力との関数として決まるので、これらのパラメー
タに基づいて目標とする燃料量となるように演算または
テーブル検索により燃料噴射パルス幅の設定および補正
を行う。
The controller 23 comprehensively controls a fuel injection amount, a fuel injection timing, an ignition timing, a throttle opening, and the like based on various operation state signals. For example, although the details will be described later, taking the fuel injection amount control as an example, the controller 2
Reference numeral 3 denotes an injection amount obtained by calculating a basic fuel injection amount from an intake air amount signal from the air flow meter 12 and an engine rotation speed signal from the crank angle sensor 21 and correcting the basic fuel injection amount based on a coolant temperature, a throttle opening, and the like. The signal is output to the fuel injection nozzle 10 as an injection pulse. Since the fuel injection amount is basically determined as a function of the valve opening time (injection pulse width) of the fuel injection nozzle 10 and the fuel pressure, calculation or table search is performed based on these parameters so that the target fuel amount is obtained. To set and correct the fuel injection pulse width.

【0017】一方、コントローラ23では、エンジン運
転状態に応じて燃料噴射時期を変化させることによって
複数の運転モードないし燃焼状態を制御する。第一には
均質燃焼のモードであり、この場合は燃料を吸入行程内
で噴射供給することにより着火までの間に燃焼室および
シリンダ内に十分に燃料を拡散させ、均質な混合気を形
成して燃焼を行わせる。第二には成層燃焼のモードであ
り、この場合は燃料を圧縮行程に入ってから噴射供給
し、点火栓近傍に濃混合気を集中させて成層燃焼を行わ
せる。吸入行程噴射は主として大きな出力を要するとき
に行い、圧縮行程噴射は主として部分負荷での燃費およ
び排気エミッションを改善するときに行う。第三には膨
張行程の間の副噴射により追加燃料を供給するモードで
あり、これは主として低温運転条件下での成層燃焼運転
時に排気温度を高めて触媒コンバータの活性化を促す目
的で行う。
On the other hand, the controller 23 controls a plurality of operation modes or combustion states by changing the fuel injection timing according to the engine operation state. The first is a homogeneous combustion mode, in which fuel is injected and supplied in the intake stroke to sufficiently diffuse the fuel into the combustion chamber and the cylinder until ignition to form a homogeneous mixture. To burn. The second is a stratified combustion mode, in which fuel is injected and supplied after entering the compression stroke, and stratified combustion is performed by concentrating a rich mixture near the spark plug. The suction stroke injection is performed mainly when a large output is required, and the compression stroke injection is mainly performed when improving the fuel consumption and the exhaust emission at a partial load. The third is a mode in which additional fuel is supplied by sub-injection during the expansion stroke, mainly for the purpose of increasing the exhaust gas temperature and promoting the activation of the catalytic converter during stratified combustion operation under low-temperature operation conditions.

【0018】さらに、コントローラ23は可変動弁装置
24によりエンジン1の排気弁開時期を可変制御する。
図において25と26はそれぞれ吸気弁、排気弁、27
と28はこれらを駆動する吸気カム軸、排気カム軸であ
る。この例では、可変動弁装置24は、排気カム軸28
とその軸端に取り付けたスプロケット28aとの相対位
置を油圧あるいは電磁力等により変化させることにより
クランク軸8に対する排気カム軸28の位相を変化させ
て排気弁26の開弁時期を変化させる。可変動弁装置と
しては、このようにカム軸位相を変化させるものに限ら
ず、例えばプロファイルまたは位相が互いに異なる複数
のカムを選択的に使用するようにしたものなど、各種の
ものが適用可能である。
Further, the controller 23 variably controls the opening timing of the exhaust valve of the engine 1 by the variable valve operating device 24.
In the figure, 25 and 26 are an intake valve, an exhaust valve, and 27, respectively.
And 28 are an intake cam shaft and an exhaust cam shaft for driving these. In this example, the variable valve train 24 includes an exhaust camshaft 28
The phase of the exhaust camshaft 28 with respect to the crankshaft 8 is changed by changing the relative position between the crankshaft 8 and the sprocket 28a attached to the shaft end by hydraulic pressure, electromagnetic force, or the like, thereby changing the valve opening timing of the exhaust valve 26. The variable valve operating device is not limited to the device that changes the camshaft phase, and various devices such as a device that selectively uses a plurality of cams having different profiles or phases are applicable. is there.

【0019】本発明は、例えばこのような直噴式エンジ
ンにおいて、冷間始動時等の低温運転条件下で運転性を
損なうことなく、触媒コンバータを効果的に加熱するこ
とによりその活性化を促進して排気浄化性能を改善する
ことを目的としている。以下にそのためのコントローラ
23における制御動作の一例につき図2以下の各図面に
基づいて説明する。なお、図2はイグニッションスイッ
チがONとなっている間コントローラ23により周期
的、例えば約10ms毎に実行される制御ルーチン、図
3は前記制御ルーチンによる各種制御とその制御値の関
係を時系列的に示した説明図、図4は始動からエンジン
の暖機が完了するまでアイドリング運転されている場合
の制御動作のタイミングチャートを、それぞれ示してお
り、以下これらの図面を参照しながら本実施形態による
制御動作例を説明する。
The present invention promotes the activation of such a direct-injection engine by effectively heating the catalytic converter without impairing the operability under low-temperature operating conditions such as at the time of a cold start. The purpose is to improve exhaust purification performance. Hereinafter, an example of the control operation in the controller 23 for that purpose will be described with reference to FIGS. 2 is a control routine that is periodically executed by the controller 23 while the ignition switch is ON, for example, about every 10 ms. FIG. 3 is a time-series diagram showing the relationship between various controls by the control routine and the control values. FIG. 4 shows a timing chart of a control operation when the engine is idling from the start to the completion of warm-up of the engine, and FIG. 4 shows a timing chart according to the present embodiment with reference to these drawings. A control operation example will be described.

【0020】図2に示した処理では、主噴射の燃料噴射
量Tpm、噴射時期ITm、点火時期ADVを算出する
とともに、膨張行程で追加燃料を供給するための副噴射
の実行・非実行を判断し、副噴射を行う場合はその噴射
量Tps、噴射時期ITsを算出し、さらに、副噴射に
伴なって進角補正する排気弁開時期EVOの算出を行
う。
In the process shown in FIG. 2, the fuel injection amount Tpm of the main injection, the injection timing ITm, the ignition timing ADV are calculated, and the execution / non-execution of the sub-injection for supplying the additional fuel in the expansion stroke is determined. When performing the sub-injection, the injection amount Tps and the injection timing ITs are calculated, and further, the exhaust valve opening timing EVO for performing the advance correction with the sub-injection is calculated.

【0021】まず、S101にてクランク角センサ21
から送られるクランク角信号に基づいてエンジン回転速
度Neを算出するとともに、エアフローメータ12、ア
クセル開度センサ22、水温センサ20、温度センサ1
8の出力信号から、それぞれ吸入空気量Qa、アクセル
開度APS、水温Tw、触媒コンバータ温度Teを読み
込む。
First, in S101, the crank angle sensor 21
The engine rotation speed Ne is calculated based on the crank angle signal sent from the engine, the air flow meter 12, the accelerator opening sensor 22, the water temperature sensor 20, the temperature sensor 1
8, the intake air amount Qa, the accelerator opening APS, the water temperature Tw, and the catalytic converter temperature Te are read.

【0022】次に、S102にて、スタータスイッチの
位置からエンジンの始動操作が行われているか否かを判
断する。スタータスイッチがONであれば、現在スター
タモータによるクランキングが行われているので、始動
用の燃料噴射量を算出するためにS108へ進む。スタ
ータスイッチがOFFであれば、始動操作が終了してい
ると判断し、以下に述べるS103からS107の処理
によりエンジン運転中の制御を行う。
Next, in S102, it is determined from the position of the starter switch whether or not the engine has been started. If the starter switch is ON, since the cranking is currently being performed by the starter motor, the process proceeds to S108 to calculate the fuel injection amount for starting. If the starter switch is OFF, it is determined that the start operation has been completed, and control during engine operation is performed by the processing of S103 to S107 described below.

【0023】S103では、エンジン回転速度Ne、ア
クセル開度APとから、目標当量比の制御マップ(図5
参照)を検索し、目標当量比のマップ設定値TFBYA
mpを検索する。このマップは、TFBYAmpが1よ
り小さい値に設定されている運転領域では空燃比がリー
ンに、1に設定されている領域では理論空燃比に、1よ
り大きい値に設定されている領域では空燃比がリッチに
それぞれ制御されるように設定されている。
In step S103, a control map of the target equivalent ratio (FIG. 5) is obtained from the engine speed Ne and the accelerator pedal opening AP.
Search), and set the target equivalent ratio map set value TFBYA
Search for mp. This map shows that the air-fuel ratio is lean in the operating region where TFBYAmp is set to a value smaller than 1, the stoichiometric air-fuel ratio in the region where TFBYAmp is set to 1, and the air-fuel ratio in the region where TFBYAmp is set to a value larger than 1. Are set to be controlled in a rich manner.

【0024】次に、S104では、水温Twに基づい
て、燃料噴射量の水温補正係数TWKを算出する。TW
Kは、暖機完了後の水温に対応する値が1で、水温Tw
がそれより低くなるほど値が大きくなる特性(図6参
照)となっている。次いでS105にて目標当量比のマ
ップ設定値TFBYAmpを水温補正係数TWKで補正
し、最終的な目標当量比TFBYAを算出する。すなわ
ち、同一の運転条件(Ne、AP)で運転されている場
合であっても、水温Twが低いときはフリクションに対
抗するために空燃比をリッチ側に補正する。エンジンの
暖機が完了すると、TWKが1となるので、最終的な目
標当量比TFBYAとTFBYAmpとが一致するよう
になる。
Next, at S104, a water temperature correction coefficient TWK of the fuel injection amount is calculated based on the water temperature Tw. TW
K is a value corresponding to the water temperature after the warm-up is completed, and the water temperature Tw is 1.
Has the characteristic that the value increases as the value becomes lower (see FIG. 6). Next, in S105, the map setting value TFBYAmp of the target equivalent ratio is corrected by the water temperature correction coefficient TWK, and the final target equivalent ratio TFBYA is calculated. That is, even when the vehicle is operated under the same operation conditions (Ne, AP), when the water temperature Tw is low, the air-fuel ratio is corrected to the rich side in order to oppose friction. When the warm-up of the engine is completed, TWK becomes 1, so that the final target equivalence ratio TFBYA and TFBYAmp match.

【0025】次に、S106では、エンジン回転速度N
e、吸入空気量Qaとから、基本燃料噴射量Tpを算出
する。前記基本燃料噴射量Tpは、空燃比を理論空燃比
とするときの燃料噴射量である。なおS106の式中の
Kは比例定数である。次のS107では、基本燃料噴射
量Tpと目標当量比TFBYAとから、主噴射の燃料噴
射量Tpmを算出する。
Next, at S106, the engine speed N
e, The basic fuel injection amount Tp is calculated from the intake air amount Qa. The basic fuel injection amount Tp is a fuel injection amount when the air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio. Note that K in the equation of S106 is a proportional constant. In the next S107, the fuel injection amount Tpm of the main injection is calculated from the basic fuel injection amount Tp and the target equivalent ratio TFBYA.

【0026】次いで、S109では目標当量比TFBY
Aが1より小さいか否か、すなわち空燃比をリーンに制
御するか否かを判断する。この判断がYESの場合、S
110にて成層燃焼用の燃料噴射時期ITmと点火時期
ADVとを算出する。具体的には、エンジン回転速度N
e、燃料噴射量Tpmに対応させて制御値を記憶させて
ある成層燃焼用制御マップからITm、ADVを検索す
る。成層燃焼用燃料噴射時期制御マップには、燃料噴射
を終了させるクランク角位置を記憶させてある。
Next, in step S109, the target equivalent ratio TFBY
It is determined whether or not A is smaller than 1, that is, whether or not to control the air-fuel ratio lean. If this determination is YES, S
At 110, the fuel injection timing ITm for stratified charge combustion and the ignition timing ADV are calculated. Specifically, the engine speed N
e, ITm and ADV are searched from the stratified combustion control map in which control values are stored in correspondence with the fuel injection amount Tpm. The stratified combustion fuel injection timing control map stores a crank angle position at which fuel injection ends.

【0027】これに対して、S109での判断がNOの
場合、均質燃焼用の燃料噴射時期ITmと点火時期AD
Vと算出する。具体的には、エンジン回転速度Ne、燃
料噴射量Tpmに対応させて制御値を記憶させてある均
質燃焼用制御マップからITm、ADVを検索する。均
質燃焼用燃料噴射時期制御マップには、燃料噴射を開始
させるクランク角位置を記憶させてある。
On the other hand, if the determination in S109 is NO, the fuel injection timing ITm for homogeneous combustion and the ignition timing AD
V is calculated. Specifically, ITm and ADV are searched from a homogeneous combustion control map in which control values are stored in correspondence with the engine speed Ne and the fuel injection amount Tpm. The homogenous combustion fuel injection timing control map stores a crank angle position at which fuel injection is started.

【0028】S112では、ここまでのステップで算出
した主燃焼用の制御値をコントローラ23内のメモリに
記憶させる。記憶された制御値は、本制御ルーチンとは
別に所定時間あるいは所定クランク角毎に実行される燃
料噴射制御ルーチン、点火制御ルーチンでメモリから読
み出されて使用される。燃料噴射制御ルーチンは、読み
出した燃料噴射量Tpm、燃料噴射時期ITmに基づい
て噴射信号を生成し、この噴射信号を燃料噴射ノズル1
0へ出力する。また、点火制御ルーチンは、読み出した
点火時期ADVに点火が行われるよう点火信号を点火装
置に出力する。
In S112, the control values for main combustion calculated in the steps up to this point are stored in the memory in the controller 23. The stored control value is read out from the memory and used in a fuel injection control routine and an ignition control routine that are executed at a predetermined time or at a predetermined crank angle separately from the present control routine. The fuel injection control routine generates an injection signal based on the read fuel injection amount Tpm and the fuel injection timing ITm, and outputs the injection signal to the fuel injection nozzle 1.
Output to 0. Further, the ignition control routine outputs an ignition signal to the ignition device so that ignition is performed at the read ignition timing ADV.

【0029】S113以下は、膨張行程での追加燃料供
給を行う場合の副噴射制御の処理である。まず、S11
3ではスタータスイッチの位置からエンジンの始動操作
が行われているか否かを判断する。始動操作中はTps
=0として副噴射を行わないようにする(S122)。
次いで、S114にてエンジン回転速度Neが、エンジ
ンの完爆を判定する判定値NESPより大きいか否かを
判断する。エンジンが完爆するまでの間は燃焼が不安定
な状態にあるので副噴射を行わない。なお、始動後の経
過時間やエンジン回転速度Neの変動率を計測し、これ
らの計測値からエンジンが始動直後の不安定な状態にあ
るか否かを判断するようにしてもよい。
Steps S113 to S113 are the sub-injection control processing when additional fuel is supplied in the expansion stroke. First, S11
At 3, it is determined from the position of the starter switch whether or not the engine has been started. Tps during start operation
= 0, so that the sub injection is not performed (S122).
Next, in S114, it is determined whether or not the engine rotation speed Ne is greater than a determination value NESP for determining a complete explosion of the engine. Until the engine completely explodes, sub-injection is not performed because combustion is unstable. The elapsed time after the start and the fluctuation rate of the engine rotation speed Ne may be measured, and it may be determined from these measured values whether the engine is in an unstable state immediately after the start.

【0030】S114の判断にてNe>NESPのとき
は、S115にて目標当量比TFBYAが1より小さい
か否かの判断を行う。ここで目標当量比TFBYAが1
より大きい場合、主燃焼後の燃焼室内に余剰の酸素はほ
とんど残存しないので、副噴射を行ってもこの燃料を十
分に燃焼させることができない。よって、目標当量比が
1より大きいときは副噴射を行わない。
If Ne> NESP in the determination at S114, it is determined at S115 whether the target equivalent ratio TFBYA is smaller than 1. Here, the target equivalent ratio TFBYA is 1
If it is larger than the above, since surplus oxygen hardly remains in the combustion chamber after the main combustion, even if the sub-injection is performed, the fuel cannot be sufficiently burned. Therefore, when the target equivalent ratio is larger than 1, the sub injection is not performed.

【0031】S115の判断にて目標当量比TFBYA
S≦1のときには、次のS116にて、水温Twが、エ
ンジンの完全暖機を判定する判定値TWSP(例えば8
0℃相当)より小さいか否かを判断する。Tw≧TWS
Pのときはエンジンの暖機が完了している場合であり、
この場合は触媒コンバータ4の活性はほぼ十分と考えら
れるので副噴射を行わない。
At the determination of S115, the target equivalent ratio TFBYA
When S ≦ 1, in the next S116, the water temperature Tw becomes equal to the determination value TWSP (for example, 8) for determining the complete warm-up of the engine.
(Equivalent to 0 ° C.). Tw ≧ TWS
P indicates that the engine has been warmed up,
In this case, since the activity of the catalytic converter 4 is considered to be almost sufficient, the sub-injection is not performed.

【0032】S116の判断にてTw<TWSPのとき
は暖機完了前の低温運転条件であり、このときはS11
7にて触媒コンバータ温度Teが所定の温度範囲内にあ
るか否か(TESP1<Te<TESP2)を判断す
る。副噴射によって燃焼室内に供給された燃料は、燃焼
室内で一部が燃焼し、残りは排気通路へ排出された後に
燃焼することになるが、排気通路の温度が低すぎると排
気通路内での燃焼を良好に行わせることができないの
で、触媒コンバータ温度Teが下限値TESP1より小
さいときは副噴射を行わない。なお、ここでは触媒コン
バータ温度Teを排気通路の温度を代表する温度として
使用している。触媒コンバータ温度の代わりに排気通路
の温度を検出あるいは推定し、この温度を判定値と比較
するようにしても良い。
If Tw <TWSP in the judgment of S116, it is the low-temperature operation condition before the completion of warm-up, and in this case, S11
At 7, it is determined whether the catalytic converter temperature Te is within a predetermined temperature range (TESP1 <Te <TESP2). Part of the fuel supplied into the combustion chamber by the sub-injection is burned in the combustion chamber, and the rest is burned after being discharged to the exhaust passage, but if the temperature of the exhaust passage is too low, the fuel in the exhaust passage may be burned. Since good combustion cannot be performed, the sub-injection is not performed when the catalytic converter temperature Te is lower than the lower limit value TESP1. Here, the catalytic converter temperature Te is used as a temperature representing the temperature of the exhaust passage. The temperature of the exhaust passage may be detected or estimated instead of the catalytic converter temperature, and this temperature may be compared with a determination value.

【0033】一方、触媒コンバータ温度Teが上限値T
ESP2より大きいときは、触媒コンバータ4を積極的
に昇温させる必要がないので副噴射を行わない。なお、
触媒コンバータ4の下流に第2の触媒コンバータを配置
したものでは、第2の触媒コンバータも速やかに昇温さ
せる必要があるエンジンの場合、上流側の触媒コンバー
タが活性温度に達した後も下流側の触媒コンバータが活
性温度に達するまでは副噴射を継続して行うようにして
も良い。
On the other hand, when the catalytic converter temperature Te is
If it is larger than ESP2, there is no need to actively raise the temperature of the catalytic converter 4, so no sub-injection is performed. In addition,
In the case where the second catalytic converter is arranged downstream of the catalytic converter 4, in the case of an engine that also needs to quickly raise the temperature of the second catalytic converter, the downstream catalytic converter is activated even after the upstream catalytic converter reaches the activation temperature. The sub-injection may be continued until the catalytic converter reaches the activation temperature.

【0034】S117の判断においてTESP1<Te
<TESP2が成立した場合は、次にS118にて基本
燃料噴射量Tpと目標当量比TFBYAとから、主燃焼
後の既燃焼ガス中に残存する酸素とちょうど反応する量
の燃料を、副噴射の燃料噴射量Tpsとして算出する。
In the determination of S117, TESP1 <Te
If <TESP2 is satisfied, then in S118, an amount of fuel that just reacts with the oxygen remaining in the burned gas after the main combustion is determined from the basic fuel injection amount Tp and the target equivalent ratio TFBYA in the sub-injection. It is calculated as the fuel injection amount Tps.

【0035】なお、空燃比センサ19の検出信号に基づ
いて、触媒コンバータ4に流入する排気ガスの空燃比が
ほぼ理論空燃比となるように副噴射の燃料噴射量Tps
をフィードバック制御するようにしても良い。
The fuel injection amount Tps of the sub-injection is set so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 4 becomes substantially the stoichiometric air-fuel ratio based on the detection signal of the air-fuel ratio sensor 19.
May be feedback controlled.

【0036】次いで、S119にて、触媒コンバータ温
度Teに基づいて、副噴射の燃料噴射時期ITsを算出
する。ITsは、Teが低いとき膨張行程の中ほどとな
り、Teが大きくなるほど遅角側(排気行程寄り)にな
る特性に設定されている(図7参照)。これは、触媒コ
ンバータ4が全く活性化していない場合、燃焼室から排
出されたガスが触媒コンバータ4へ到達する時点で副噴
射燃料の燃焼が終了しているようにし、触媒コンバータ
4がある程度活性化している場合、未燃燃料分と酸素と
が残存している状態のガスを触媒コンバータ4に流入さ
せ、触媒コンバータ4内で燃焼させるようにするためで
ある。なお、ITsは副噴射を開始するクランク角位置
として設定されている。
Next, at S119, the fuel injection timing ITs of the sub-injection is calculated based on the catalytic converter temperature Te. ITs is set to have such a characteristic that when Te is low, the expansion stroke is in the middle, and when Te is large, it is retarded (toward the exhaust stroke) (see FIG. 7). This is because when the catalytic converter 4 is not activated at all, the combustion of the sub-injected fuel is completed when the gas discharged from the combustion chamber reaches the catalytic converter 4, and the catalytic converter 4 is activated to some extent. In this case, the gas in a state in which the unburned fuel and oxygen remain is allowed to flow into the catalytic converter 4 and burn in the catalytic converter 4. ITs is set as a crank angle position at which the sub-injection starts.

【0037】次のS120では、触媒コンバータ温度T
eに基づいて、排気弁開時期の進角補正量△EVOを算
出する。△EVOは、Teが小さいほど大きくなる特性
に設定されている(図8参照)。このような特性に設定
するのは次の理由による。すなわち、排気弁5の開時期
を早めるほど燃焼室内の圧力が高いうちに排気弁5が開
弁され、燃焼室から排気通路へ流出するガスの流動が強
くなり、燃焼室内に残存していた酸素と副噴射で供給し
た燃料との混合が良好となる。そこで、Teが小さい
(=排気通路の温度が低い)ときほど排気弁開時期を進
角させる。一方、Teが大きい(=排気通路の温度が高
い)ときは、排気通路へ流出するガスの流動をさほど強
くしなくても良好な燃焼が得られるので、このときは燃
費の悪化を最小限に抑制するために排気弁開時期の進角
量を小さくする。△EVOの設定範囲としては、クラン
ク角度にしてたとえば0〜30度である。
In the next step S120, the catalytic converter temperature T
Based on e, an advance correction amount ΔEVO of the exhaust valve opening timing is calculated. ΔEVO is set to a characteristic that increases as Te decreases. The reason for setting such characteristics is as follows. That is, as the opening timing of the exhaust valve 5 is advanced, the exhaust valve 5 is opened while the pressure in the combustion chamber is high, the flow of gas flowing out from the combustion chamber to the exhaust passage becomes stronger, and the oxygen remaining in the combustion chamber is increased. And the fuel supplied by the sub-injection is improved. Therefore, as Te is smaller (= the temperature of the exhaust passage is lower), the exhaust valve opening timing is advanced. On the other hand, when Te is large (= the temperature of the exhaust passage is high), good combustion can be obtained without increasing the flow of the gas flowing into the exhaust passage so much. In this case, deterioration of fuel efficiency is minimized. To suppress this, the amount of advance of the exhaust valve opening timing is reduced. The setting range of ΔEVO is, for example, 0 to 30 degrees as a crank angle.

【0038】S121では、排気弁開時期の基準時期E
VO1を進角補正量△EVOで補正し、最終的な排気弁
開時期EVOを算出する。ここでは、排気弁開時期をB
DCからの進角量で表しており、EVO1に△EVOを
加算することで排気弁開時期を進角側に補正する。通常
のエンジンでは、排気弁開時期をクランク角で下死点前
45度程度に設定するので、基準時期EVO1は、たと
えば45度に設定すればよい。この場合、補正後の排気
弁開時期EVOは、BDC前75〜45度の間に設定さ
れることになる。
In S121, the reference timing E for the exhaust valve opening timing is set.
VO1 is corrected by the advance correction amount △ EVO, and the final exhaust valve opening timing EVO is calculated. Here, the exhaust valve opening timing is set to B
This is represented by the advance amount from DC, and the exhaust valve opening timing is corrected to the advance side by adding △ EVO to EVO1. In a normal engine, the opening timing of the exhaust valve is set to about 45 degrees before the bottom dead center in terms of the crank angle, so that the reference timing EVO1 may be set to, for example, 45 degrees. In this case, the corrected exhaust valve opening timing EVO is set between 75 and 45 degrees before BDC.

【0039】上記のS113からS117の処理にで、
副噴射を行わないと判断された場合、S122にて副噴
射の燃料噴射量Tpsを0に設定し、次いでS123に
て排気弁開時期EVOを基準時期EVO1に設定する。
In the processing from S113 to S117,
If it is determined that the sub-injection is not to be performed, the fuel injection amount Tps of the sub-injection is set to 0 in S122, and then the exhaust valve opening timing EVO is set to the reference timing EVO1 in S123.

【0040】最後に、S124にて、ここまでの各ステ
ップで算出した副噴射用の制御値と排気弁開時期EVO
とをコントローラ23内のメモリに記憶させる。記憶さ
れた副噴射の燃料噴射量Tps、副噴射の燃料噴射時期
ITsは、前述の燃料噴射制御ルーチンでメモリから読
み出されて使用される。燃料噴射制御ルーチンは、読み
出した燃料噴射量Tpsが0でない場合に限り、燃料噴
射量Tps、燃料噴射時期ITsに基づいて噴射信号を
生成し、この噴射信号を燃料噴射ノズル10へ出力す
る。
Finally, in S124, the control value for sub-injection calculated in each step up to this point and the exhaust valve opening timing EVO
Are stored in the memory in the controller 23. The stored fuel injection amount Tps of the sub-injection and the fuel injection timing ITs of the sub-injection are read from the memory and used in the above-described fuel injection control routine. The fuel injection control routine generates an injection signal based on the fuel injection amount Tps and the fuel injection timing ITs only when the read fuel injection amount Tps is not 0, and outputs this injection signal to the fuel injection nozzle 10.

【0041】また、記憶された排気弁開時期EVOは、
本ルーチンとは別に所定時間あるいは所定クランク角毎
に実行される可変動弁装置制御ルーチンで読み出されて
使用される。可変動弁装置制御ルーチンは、読み出した
排気弁開時期EVOに応じて可変動弁装置に供給される
油圧力あるいは電磁力を制御して排気弁の開時期を制御
する。
The stored exhaust valve opening timing EVO is
It is read out and used in a variable valve operating device control routine that is executed at a predetermined time or at a predetermined crank angle separately from this routine. The variable valve control routine controls the hydraulic pressure or the electromagnetic force supplied to the variable valve according to the read exhaust valve opening timing EVO to control the opening timing of the exhaust valve.

【0042】上述したように、副噴射は、S113から
S117の判断が全てYESとなっている間(図4のt
4〜t5の間)実行される。副噴射が行われている間、
排気弁開時期EVOの進角補正が実行され、このEVO
は副噴射の開始とともに大きく進角され、触媒コンバー
タ温度Teが上昇するのに伴なって進角補正量が小さく
なる。
As described above, the sub-injection is performed while all the determinations from S113 to S117 are YES (t in FIG. 4).
4 to t5). While the sub-injection is taking place,
The advance correction of the exhaust valve opening timing EVO is executed, and this EVO
Is advanced greatly with the start of the sub-injection, and the advance correction amount decreases as the catalytic converter temperature Te increases.

【0043】図4でt1以降の運転は、アイドリング運
転条件であり一定であるため、図5の制御マップから検
索される目標当量比のマップ設定値TFBYAmpは1
より小さい一定の値(例えば0.5)となる。ただし、
水温Twが暖機完了温度となるまでの間は、水温補正係
数TWKが1以上の値に設定され、かつ、その値は水温
Twの上昇に伴なって小さくなる。よって、最終的な目
標当量比TFBYAは、水温Twの上昇に伴なってその
値が小さくなり、主燃焼の空燃比は徐々にリーンの度合
いが大きくなる。リーンの度合いが大きくなるのに伴な
って主燃焼後に残存する酸素量が多くなるので、副噴射
の燃料噴射量Tpsを多くすることができる。
Since the operation after t1 in FIG. 4 is an idling operation condition and is constant, the map setting value TFBYAmp of the target equivalent ratio retrieved from the control map of FIG.
It becomes a smaller constant value (for example, 0.5). However,
Until the water temperature Tw becomes the warm-up completion temperature, the water temperature correction coefficient TWK is set to a value of 1 or more, and the value decreases as the water temperature Tw increases. Therefore, the final target equivalent ratio TFBYA decreases as the water temperature Tw increases, and the air-fuel ratio of main combustion gradually increases in leanness. As the degree of lean increases, the amount of oxygen remaining after main combustion increases, so that the fuel injection amount Tps of sub-injection can be increased.

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

【図1】本発明を適用可能なエンジンの一実施形態の概
略を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an embodiment of an engine to which the present invention can be applied.

【図2】本発明による排気浄化制御の一実施形態の処理
内容を示す流れ図。
FIG. 2 is a flowchart showing the processing content of an embodiment of the exhaust gas purification control according to the present invention.

【図3】上記実施形態による各種制御とその制御値の関
係を時系列的に示した説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram chronologically showing a relationship between various controls and control values according to the embodiment.

【図4】始動からエンジンの暖機が完了するまでアイド
リング運転されている場合の実施形態の制御によるタイ
ミング図。
FIG. 4 is a timing chart according to the control of the embodiment in a case where an idling operation is performed from the start until the warm-up of the engine is completed.

【図5】エンジン回転速度Neとアクセル開度APSと
から主燃焼の目標当量比TFBYAmpの設定値を与え
るマップの一例を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a map for providing a set value of a target equivalent ratio TFBYAmp for main combustion from an engine rotation speed Ne and an accelerator opening APS.

【図6】水温Twに応じて燃料噴射量の補正係数TWK
を与えるマップの一例を示す特性図。
FIG. 6 shows a correction coefficient TWK of a fuel injection amount according to a water temperature Tw.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of a map that gives a value.

【図7】触媒温度Teに応じて排気弁開時期の補正量Δ
EVOを与えるマップの一例を示す特性図。
FIG. 7 shows a correction amount Δ of an exhaust valve opening timing according to a catalyst temperature Te.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of a map for giving EVO.

【図8】水温Twに応じて追加燃料の噴射時期ITsを
与えるマップの一例を示す特性図。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing an example of a map for giving an injection timing ITs of additional fuel according to a water temperature Tw.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン」という。 2 吸気通路 3 排気通路 4 触媒コンバータ 8 クランク軸 9 点火栓 10 燃料噴射ノズル 12 エアフローメータ 13 スロットルチャンバ 14 スロットルバルブ 15 スロットルアクチュエータ 16 スロットル開度センサ 18 温度センサ 19 空燃比センサ 20 水温センサ 21 クランク角センサ 22 アクセル開度センサ 23 コントローラ 24 可変動弁装置 25 吸気弁 26 排気弁 27 吸気カム軸 28 排気カム軸 28a カムスプロケット 1 engine ”. Reference Signs List 2 intake passage 3 exhaust passage 4 catalytic converter 8 crankshaft 9 spark plug 10 fuel injection nozzle 12 air flow meter 13 throttle chamber 14 throttle valve 15 throttle actuator 16 throttle opening sensor 18 temperature sensor 19 air-fuel ratio sensor 20 water temperature sensor 21 crank angle sensor 22 Accelerator opening sensor 23 Controller 24 Variable valve gear 25 Intake valve 26 Exhaust valve 27 Intake camshaft 28 Exhaust camshaft 28a Cam sprocket

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 圭司 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 福田 隆 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3G091 AA02 AA12 AA17 AA24 AA28 AB01 BA03 BA07 CB02 CB03 CB05 CB07 DA01 DA02 DC03 EA01 EA05 EA07 EA16 FA02 FA04 FB02 FC07 3G301 HA01 HA04 HA16 HA19 JA21 KA02 KA05 LA00 LB04 MA01 MA12 MA19 MA22 NC02 ND02 NE01 NE11 NE15 PA01Z PA10Z PA11Z PD03A PD03Z PD12A PE03Z PE08Z PF03Z PF16Z  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Keiji Okada, Inventor, Nissan Motor Co., Ltd., 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Takashi Fukuda 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa, F Nissan Motor Co., Ltd. Terms (reference) 3G091 AA02 AA12 AA17 AA24 AA28 AB01 BA03 BA07 CB02 CB03 CB05 CB07 DA01 DA02 DC03 EA01 EA05 EA07 EA16 FA02 FA04 FB02 FC07 3G301 HA01 HA04 HA16 HA19 JA21 KA02 KA05 LA01 NE01 PA12 NE01 MA02 PD03A PD03Z PD12A PE03Z PE08Z PF03Z PF16Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】排気通路に触媒コンバータを備え、圧縮上
死点以前に噴射した燃料に火花点火して燃焼を開始させ
る筒内燃料噴射式内燃機関において、触媒コンバータが
活性状態に達する以前の条件のときには、膨張行程以降
に追加燃料噴射を行うとともに、排気弁開時期を進角さ
せるようにした内燃機関の排気浄化装置。
1. An in-cylinder fuel injection type internal combustion engine having a catalytic converter in an exhaust passage and starting combustion by spark ignition of fuel injected before a compression top dead center, conditions before the catalytic converter reaches an active state. In this case, the exhaust gas purification device for the internal combustion engine is configured to perform additional fuel injection after the expansion stroke and to advance the exhaust valve opening timing.
【請求項2】排気通路に触媒コンバータを備えた筒内燃
料噴射式内燃機関において、 触媒コンバータ活性状態を検出する触媒コンバータ活性
状態判定装置と、 排気弁開時期を可変制御する可変動弁装置と、 触媒コンバータ活性状態に基づいて可変動弁装置による
排気弁開時期と燃料噴射とを制御するコントローラとを
備え、 前記コントローラは、触媒コンバータが活性状態にない
ときには主燃焼による膨張行程以降に追加燃料噴射を行
うとともに、排気弁開時期を進角させるようにした内燃
機関の排気浄化装置。
2. An in-cylinder fuel injection type internal combustion engine having a catalytic converter in an exhaust passage, a catalytic converter active state determining device for detecting a catalytic converter active state, and a variable valve device for variably controlling an exhaust valve opening timing. A controller that controls the exhaust valve opening timing and fuel injection by the variable valve operating device based on the catalytic converter activation state, wherein the controller is configured to add additional fuel after the expansion stroke due to main combustion when the catalytic converter is not active. An exhaust purification device for an internal combustion engine that performs injection and advances the exhaust valve opening timing.
【請求項3】主燃焼をリーン空燃比にて行うようにした
請求項1または請求項2の何れかに記載の内燃機関の排
気浄化装置。
3. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the main combustion is performed at a lean air-fuel ratio.
【請求項4】主燃焼を圧縮行程噴射による成層燃焼によ
り行うようにした請求項1または請求項2の何れかに記
載の内燃機関の排気浄化装置。
4. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the main combustion is performed by stratified combustion by compression stroke injection.
【請求項5】排気弁開時期の進角量を、排気通路温度が
高くなるにしたがって小さくするようにした請求項1ま
たは請求項2の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装
置。
5. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the advance amount of the exhaust valve opening timing is reduced as the exhaust passage temperature increases.
【請求項6】コントローラは、排気弁開時期進角時に点
火時期を遅角側に補正する点火時期補正装置を有するこ
とを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装
置。
6. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the controller has an ignition timing correcting device for correcting the ignition timing to a retard side when the exhaust valve opening timing is advanced.
【請求項7】触媒コンバータ活性状態判定装置は、触媒
コンバータ温度を代表する機関部位の温度を検出する温
度センサにより構成されている請求項2に記載の内燃機
関の排気浄化装置。
7. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein said catalytic converter active state determining device comprises a temperature sensor for detecting a temperature of an engine portion representing a catalytic converter temperature.
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