JP2003301718A - Engine control device - Google Patents

Engine control device

Info

Publication number
JP2003301718A
JP2003301718A JP2002109088A JP2002109088A JP2003301718A JP 2003301718 A JP2003301718 A JP 2003301718A JP 2002109088 A JP2002109088 A JP 2002109088A JP 2002109088 A JP2002109088 A JP 2002109088A JP 2003301718 A JP2003301718 A JP 2003301718A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
exhaust gas
secondary air
control
exhaust
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
JP2002109088A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4186499B2 (en
Inventor
Kaei Nakayama
佳映 中山
Masayuki Kuroki
雅之 黒木
Junichi Taga
淳一 田賀
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda 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 Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2002109088A priority Critical patent/JP4186499B2/en
Publication of JP2003301718A publication Critical patent/JP2003301718A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4186499B2 publication Critical patent/JP4186499B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To early activate an exhaust gas purifying catalyst in an engine for arranging the exhaust gas purifying catalyst in a downstream part of an exhaust passage. <P>SOLUTION: The engine is formed by arranging the exhaust gas purifying catalyst 13 in the downstream part of the exhaust passage 3 separate from an aggregation part of an exhaust manifold, and has a secondary air supply means 14 for supplying secondary air to an upstream part of the exhaust passage 3, and has a light-OFF control means 24 for setting the air-fuel ratio in a combustion chamber richer than the theoretical air-fuel ratio at cold starting time of the engine, and controlling so as to early activate the exhaust gas purifying catalyst 13 by supplying the secondary air to the exhaust passage 3, and is constituted so as to put a state in a control state of a first mode for raising an exhaust gas temperature in the upstream part of the exhaust passage 3 in the initial stage of this light-OFF control and a control state of a second mode for raising the exhaust gas temperature in the downstream side of the exhaust passage 3 thereafter. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、排気マニホールド
の集合部から離れた排気通路の下流部に排気ガス浄化触
媒が配設されたエンジンの制御装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine control device in which an exhaust gas purifying catalyst is arranged in a downstream portion of an exhaust passage separated from a collecting portion of an exhaust manifold.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば特開平9−100724号
公報に示されるように、エンジンの吸気系に介装され、
クランク軸と排気系の回収タービンとの少なくとも一方
から伝達機構を介して駆動されることにより吸入空気を
過給する過給機と、排気系に配設された触媒装置と、伝
達機構の一部を形成するとともに伝達された動力を変速
して過給機を駆動する変速機とを備え、制御手段によっ
て触媒温度検出手段の検出した触媒温度に応じて変速機
の変速比を制御し、この変速機の変速比の変化に連動し
て過給機の回転を増減するように構成されたエンジンの
過給機制御装置が知られている。この過給機制御装置
は、エンジンの冷却水温度が所定値以下となる未暖機時
において、排気通路に配設された排気ガス浄化触媒の温
度が活性化温度以下の状態にある場合には、上記変速機
の変速比を減速側に設定して上記排気ガス浄化触媒を早
期に活性化させるとともに、その後に上記変速機の変速
比を最大増速側に設定してエンジンの暖機を促進するよ
うに構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-100724, it is installed in an intake system of an engine.
A supercharger that supercharges intake air by being driven from at least one of a crankshaft and an exhaust system recovery turbine via a transmission mechanism, a catalyst device arranged in the exhaust system, and a part of the transmission mechanism. And a transmission that drives the supercharger by changing the transmitted power to control the gear ratio of the transmission according to the catalyst temperature detected by the catalyst temperature detection means by the control means. There is known an engine supercharger control device configured to increase or decrease the rotation of the supercharger in association with a change in the gear ratio of the machine. This supercharger control device, when the temperature of the cooling water of the engine is not higher than a predetermined value and is not warmed up, when the temperature of the exhaust gas purifying catalyst arranged in the exhaust passage is below the activation temperature, , The speed ratio of the transmission is set to the deceleration side to activate the exhaust gas purification catalyst early, and then the speed ratio of the transmission is set to the maximum speed-increasing side to accelerate engine warm-up. Is configured to.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記公報に示されるよ
うにエンジンの未暖機時に、変速機の変速比を減速側に
設定して過給機の働きを抑制するように構成した場合に
は、吸気量および排気量が過多になることに起因した触
媒の放熱が抑制されるため、排気ガス浄化触媒の活性化
をある程度促進することが可能である。しかし、上記排
気ガス浄化触媒が排気通路の下流部に設けられたエンジ
ンでは、排気ガス浄化触媒の設置部よりも上流側におけ
る排気通路の温度を上昇させるのにかなりの時間を要す
るため、上記構成を採用しても、排気ガス浄化触媒を早
期に活性化させることが困難であるという問題があっ
た。
As described in the above publication, when the engine is not warmed up and the gear ratio of the transmission is set to the deceleration side to suppress the action of the supercharger, Since heat radiation of the catalyst due to excessive intake and exhaust amounts is suppressed, activation of the exhaust gas purification catalyst can be promoted to some extent. However, in the engine in which the exhaust gas purifying catalyst is provided in the downstream portion of the exhaust passage, it takes a considerable time to raise the temperature of the exhaust passage upstream of the installation portion of the exhaust gas purifying catalyst. However, there is a problem in that it is difficult to activate the exhaust gas purifying catalyst in an early stage.

【0004】本発明は、このような事情に鑑み、排気ガ
ス浄化触媒が排気通路の下流部に設けられたエンジンに
おいて、排気ガス浄化触媒を早期に活性化することがで
きるエンジンの制御装置を提供するものである。
In view of such circumstances, the present invention provides an engine control device capable of activating an exhaust gas purification catalyst in an engine in which the exhaust gas purification catalyst is provided at a downstream portion of an exhaust passage. To do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
排気マニホールドの集合部から離れた排気通路の下流部
に排気ガス浄化触媒が配設されるとともに、排気通路の
上流部に二次エアを供給する二次エア供給手段を備えた
エンジンにおいて、エンジンの冷間始動時に、燃焼室内
の空燃比を理論空燃比よりもリッチに設定するととも
に、排気通路に二次エアを供給することにより上記排気
ガス浄化触媒を早期に活性化させるように制御するライ
トオフ制御手段を有し、このライトオフ制御の初期に排
気通路の上流部で排気ガス温度を上昇させる第1モード
の制御状態とするとともに、その後に排気通路の下流部
に位置する排気ガス浄化触媒の近傍部で排気ガス温度を
上昇させる第2モードの制御状態とするものである。
The invention according to claim 1 is
An exhaust gas purifying catalyst is disposed in a downstream portion of an exhaust passage away from a collecting portion of an exhaust manifold, and an engine including a secondary air supply unit that supplies secondary air to an upstream portion of the exhaust passage is At cold start, the air-fuel ratio in the combustion chamber is set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and secondary air is supplied to the exhaust passage to control the exhaust gas purification catalyst so that it is activated early. The exhaust gas purifying catalyst is provided with a control means, which is in a first mode control state in which the temperature of the exhaust gas is increased in the upstream portion of the exhaust passage at the initial stage of the light-off control, and after that, the exhaust gas purifying catalyst located in the downstream portion of the exhaust passage The control mode is the second mode in which the exhaust gas temperature is raised in the vicinity.

【0006】上記構成によれば、エンジンの始動時等か
らなるライトオフ制御の初期に、第1モードの制御状態
として排気通路の上流部を加熱した後、第2モードの制
御状態に移行して排気通路の下流部を効果的に加熱する
ことにより、排気ガスの熱エネルギーを有効に利用して
上記排気ガス浄化触媒を早期に活性化させることが可能
となる。
According to the above construction, in the initial stage of the light-off control such as when the engine is started, the upstream portion of the exhaust passage is heated as the control state of the first mode, and then the control state of the second mode is entered. By effectively heating the downstream portion of the exhaust passage, the exhaust gas purifying catalyst can be activated early by effectively utilizing the thermal energy of the exhaust gas.

【0007】請求項2に係る発明は、上記請求項1記載
のエンジンの制御装置において、第1モードの制御状態
では、混合気の点火時期を圧縮上死点よりも所定量だけ
遅角させた第1時期に設定するとともに、第2モードの
制御状態では、混合気の点火時期を圧縮上死点後で上記
第1時期よりも進角した第2時期に設定するものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the engine control device according to the first aspect, in the control state of the first mode, the ignition timing of the air-fuel mixture is retarded by a predetermined amount from the compression top dead center. In addition to the first timing, in the second mode control state, the ignition timing of the air-fuel mixture is set to the second timing that is advanced after the compression top dead center with respect to the first timing.

【0008】上記構成によれば、ライトオフ制御の初期
に、混合気の点火時期が、圧縮上死点よりも所定量だけ
遅角した上記第1時期に設定されることにより、排気通
路の上流部が効果的に加熱されるとともに、その後に上
記第1時期よりも所定量だけ進角した上記第2時期に設
定されることにより、第2モードの制御状態に移行して
排気通路の下流部が効果的に加熱され、上記排気ガス浄
化触媒が早期に活性化されることになる。
With the above arrangement, the ignition timing of the air-fuel mixture is set to the first timing which is retarded by a predetermined amount from the compression top dead center in the initial stage of the light-off control, so that the upstream side of the exhaust passage is The portion is effectively heated, and thereafter, is set to the second timing which is advanced by a predetermined amount from the first timing, whereby the control state of the second mode is entered and the downstream portion of the exhaust passage is set. Is effectively heated, and the exhaust gas purification catalyst is activated early.

【0009】請求項3に係る発明は、上記請求項2記載
のエンジンの制御装置において、第1モードの制御状態
から第2モードの制御状態への移行時に、混合気の点火
時期を第1時期から第2時期に一気に切り替えるもので
ある。
According to a third aspect of the present invention, in the engine control device according to the second aspect, the ignition timing of the air-fuel mixture is set to the first timing when the control state of the first mode is changed to the control state of the second mode. From the second to the second period all at once.

【0010】上記構成によれば、ライトオフ制御の初期
に実行される第1モードの制御状態から、その後に実行
される第2モードの制御状態への移行時に、混合気の点
火時期を第1時期から第2時期に一気に切り替えられる
ことにより、排気通路の下流部を加熱するために熱エネ
ルギーが有効に利用され、燃費の悪化が効果的に防止さ
れつつ、排気ガス浄化触媒の活性化が促進されることに
なる。
According to the above configuration, when the control state of the first mode executed at the initial stage of the light-off control is changed to the control state of the second mode executed thereafter, the ignition timing of the air-fuel mixture is set to the first timing. By switching from the second period to the second period all at once, thermal energy is effectively used to heat the downstream portion of the exhaust passage, which effectively prevents deterioration of fuel efficiency and promotes activation of the exhaust gas purification catalyst. Will be done.

【0011】請求項4に係る発明は、上記請求項2また
は3記載のエンジンの制御装置において、ライトオフ制
御時に、燃料を複数回に分割して噴射するとともに、そ
の後期噴射時期を点火前の圧縮行程に設定したものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the engine control device according to the second or third aspect, the fuel is divided into a plurality of injections during the light-off control, and the latter injection timing is set to before the ignition. It is set in the compression stroke.

【0012】上記構成によれば、ライトオフ制御時に、
圧縮上死点に対する点火時期の遅角量が充分に確保され
ることにより、上記ライトオフ制御が効果的に実行され
ることになる。
According to the above arrangement, during the light-off control,
By sufficiently securing the retard amount of the ignition timing with respect to the compression top dead center, the light-off control is effectively executed.

【0013】請求項5に係る発明は、上記請求項1記載
のエンジンの制御装置において、排気通路の上流部に二
次エアを供給する第1二次エア供給手段と、この第1二
次エア供給手段による二次エアの供給部よりも下流側に
二次エアを供給する第2二次エア供給手段とを備え、第
2モードの制御状態では、第1モードの制御状態に比べ
て、第1二次エア供給手段から供給される二次エア量を
減少させるとともに、第2二次エア供給手段から供給さ
れる二次エア量を増大させるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the engine control device according to the first aspect, first secondary air supply means for supplying secondary air to the upstream portion of the exhaust passage, and the first secondary air supply means. A second secondary air supply means for supplying secondary air to the downstream side of the secondary air supply portion by the supply means, and in the second mode control state, the second secondary air supply means The amount of secondary air supplied from the first secondary air supply means is reduced, and the amount of secondary air supplied from the second secondary air supply means is increased.

【0014】上記構成によれば、ライトオフ制御の初期
に、燃焼室内の空燃比を理論空燃比よりもリッチに設定
した状態で、第1二次エア供給手段により排気通路の上
流部に充分な量の二次エアを供給することにより、この
上流部の温度を充分に上昇させた後、上記第2モードの
制御状態に移行して第2二次エア供給手段から供給され
る二次エア量を増大させることにより、排気通路の下流
部が効果的に加熱されて上記排気ガス浄化触媒を早期に
活性化させることが可能となる。
According to the above construction, in the initial stage of the light-off control, with the air-fuel ratio in the combustion chamber being set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the first secondary air supply means is sufficient for the upstream portion of the exhaust passage. By supplying a sufficient amount of secondary air, the temperature of the upstream portion is sufficiently raised, and then the control mode of the second mode is entered to supply the secondary air amount from the second secondary air supply means. Is increased, the downstream portion of the exhaust passage is effectively heated, and the exhaust gas purification catalyst can be activated early.

【0015】請求項6に係る発明は、上記請求項1〜5
のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、ター
ボチャージャのブロアを駆動するタービンを、排気ガス
浄化触媒の設置部の上流側に配設したものである。
The invention according to claim 6 is the above claims 1 to 5.
In the engine control device described in any one of the above ones, the turbine driving the blower of the turbocharger is arranged upstream of the installation portion of the exhaust gas purification catalyst.

【0016】上記構成によれば、ライトオフ制御時に、
上記タービンの攪拌作用により、排気ガスと二次エアと
が効果的に混合されるため、排気ガス中の未燃成分の酸
化が促進されて上記加熱作用が助長されることになる。
According to the above configuration, during the light-off control,
Since the exhaust gas and the secondary air are effectively mixed by the stirring action of the turbine, the above-mentioned heating action is promoted by promoting the oxidation of unburned components in the exhaust gas.

【0017】請求項7に係る発明は、上記請求項1〜6
のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、排気
行程が隣り合わない一対の気筒に接続された排気通路を
互いに合流させるとともに、この合流部の下流側で他の
気筒の合流部から延びる合流通路を合流させるように構
成された排気マニホールドを備えたものである。
The invention according to claim 7 is the above-mentioned claims 1 to 6.
In the engine control device according to any one of items 1 to 5, the exhaust passages connected to a pair of cylinders whose exhaust strokes are not adjacent to each other are joined together, and a joining passage extending from a joining portion of another cylinder downstream of the joining portion. And an exhaust manifold configured so as to join the two.

【0018】上記構成によれば、排気干渉を防止するこ
とによる吸気量の低減防止作用と、上記ライトオフ制御
を実行することによる排気ガス浄化触媒の活性化促進作
用とが同時に得られることになる。
According to the above configuration, the effect of preventing the reduction of the intake air amount by preventing the exhaust interference and the effect of activating the exhaust gas purifying catalyst by executing the light-off control can be obtained at the same time. .

【0019】請求項8に係る発明は、上記請求項1〜7
のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、ライ
トオフ制御時に、二次エア供給手段から二次エアが供給
されることにより、排気通路内における酸素濃度が、理
論空燃比の燃焼状態で燃焼室から排気通路に導出された
排気ガスの酸素濃度よりも高い値となるように、上記二
次エアの供給量を設定したものである。
The invention according to claim 8 is the above-mentioned claims 1 to 7.
In the engine control device according to any one of items 1 to 3, the secondary air is supplied from the secondary air supply means during the light-off control, so that the oxygen concentration in the exhaust passage is in the combustion state of the stoichiometric air-fuel ratio. The supply amount of the secondary air is set so as to have a value higher than the oxygen concentration of the exhaust gas led to the exhaust passage.

【0020】上記構成によれば、ライトオフ制御時に、
排気が中の未燃成分を酸化せるのに充分な量の二次エア
量が確保され、排気ガス浄化触媒の活性化が効果的に促
進されることになる。
According to the above configuration, during the light-off control,
A sufficient amount of secondary air is ensured for the exhaust gas to oxidize the unburned components therein, and the activation of the exhaust gas purification catalyst is effectively promoted.

【0021】請求項9に係る発明は、上記請求項1〜8
のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、ライ
トオフ制御の停止時期を、エンジンが暖機状態となる前
の排気ガス浄化触媒の活性化時点に設定したものであ
る。
The invention according to claim 9 is the above-mentioned claim 1-8.
In the engine control device described in any one of (1) to (4), the stop time of the light-off control is set to the activation time point of the exhaust gas purifying catalyst before the engine is warmed up.

【0022】上記構成によれば、ライトオフ制御が実行
されることにより排気ガス浄化触媒が活性化された後、
エンジンが暖機状態となる前に、上記ライトオフ制御が
停止されるため、このライトオフ制御が必要上に長期間
に亘って実行されることが防止される。
According to the above construction, after the exhaust gas purifying catalyst is activated by executing the light-off control,
Since the light-off control is stopped before the engine is warmed up, it is possible to prevent the light-off control from being executed for a long period of time as necessary.

【0023】請求項10に係る発明は、上記請求項1〜
9のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、エ
ンジンの温間時に排気ガス浄化触媒の硫黄被毒を解消す
る際には、上記第2モードの制御状態とするものであ
る。
The invention according to claim 10 is the above-mentioned claim 1
In the engine control device described in any one of 9 above, when the sulfur poisoning of the exhaust gas purifying catalyst is eliminated while the engine is warm, the control mode of the second mode is set.

【0024】上記構成によれば、排気ガス浄化触媒に硫
黄被毒が発生した場合に、上記第2モードの制御状態と
して、排気通路に二次エアを供給しつつ、排気通路の下
流部に位置する排気ガス浄化触媒の近傍部で排気ガス温
度を上昇させることにより、上記硫黄被毒が迅速かつ効
果的に解消されて排気ガス浄化触媒の浄化機能が回復さ
れることになる。
According to the above construction, when sulfur poisoning occurs in the exhaust gas purifying catalyst, the secondary air is supplied to the exhaust passage and is positioned in the downstream portion of the exhaust passage in the control state of the second mode. By raising the exhaust gas temperature in the vicinity of the exhaust gas purifying catalyst, the sulfur poisoning is eliminated quickly and effectively, and the purifying function of the exhaust gas purifying catalyst is restored.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係るエンジンの
制御装置の実施形態を示している。このエンジンの制御
装置は、自動車に搭載される筒内噴射型のガソリンエン
ジンのエンジン本体1に接続された吸気通路2および排
気通路3と、上記エンジン本体1の燃焼室の頂部に設け
られた点火プラグ4と、燃焼室内に燃料を直接噴射する
燃料噴射弁5とを有している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of an engine control device according to the present invention. This engine control device includes an intake passage 2 and an exhaust passage 3 connected to an engine body 1 of a cylinder injection type gasoline engine mounted in an automobile, and an ignition provided at the top of a combustion chamber of the engine body 1. It has a plug 4 and a fuel injection valve 5 for directly injecting fuel into the combustion chamber.

【0026】上記吸気通路2には、サージタンク6が設
けられるとともに、その上流側にスロットル弁7が設け
られている。このスロットル弁7は、エンジンコントロ
ールユニット(ECU)8から出力される制御信号に応
じて作動する電気的なアクチュエータ9によって駆動さ
れることにより、エンジン本体1の燃焼室内に導入され
る吸気量を調節するように構成されている。
A surge tank 6 is provided in the intake passage 2, and a throttle valve 7 is provided upstream of the surge tank 6. The throttle valve 7 is driven by an electric actuator 9 that operates according to a control signal output from an engine control unit (ECU) 8 to adjust the amount of intake air introduced into the combustion chamber of the engine body 1. Is configured to.

【0027】上記サージタンク6の下流側には、吸気通
路2を開閉してスワールを形成する吸気シャッター弁1
0が設けられるともに、吸気ポートを開閉する吸気弁2
aが設けられ、この吸気弁2aの動弁機構には、吸気弁
2aの開閉タイミングを調節するバルブタイミング調節
機構2bが設けられている。
On the downstream side of the surge tank 6, an intake shutter valve 1 that opens and closes an intake passage 2 to form a swirl.
Intake valve 2 which is provided with 0 and opens and closes the intake port
a is provided, and the valve operating mechanism of the intake valve 2a is provided with a valve timing adjusting mechanism 2b for adjusting the opening / closing timing of the intake valve 2a.

【0028】上記吸気シャッター弁10は、第1通路と
第2通路とに分岐された吸気通路2の第2通路側に配設
され、この第2通路を閉止して第1通路側から燃焼室内
に供給される吸気の流速を増大させることによりスワー
ルを生成するように構成されている。なお、上記シャッ
ター弁10に代え、燃焼室内でタンブル流を生成させる
ためのタンブル弁を吸気通路2に設けた構造としてもよ
い。
The intake shutter valve 10 is disposed on the second passage side of the intake passage 2 which is branched into the first passage and the second passage, and the second passage is closed to close the combustion chamber from the first passage side. It is configured to generate swirl by increasing the flow velocity of intake air supplied to the. Instead of the shutter valve 10, a tumble valve for generating a tumble flow in the combustion chamber may be provided in the intake passage 2.

【0029】上記排気通路3には、排気ポートを開閉す
る排気弁3aと、排気ガス中の酸素濃度を検出するO2
センサ11と、吸気通路3に配設されたターボチャージ
ャのブロア(図示せず)を駆動するタービン12とが配
設されている。また、排気マニホールドの集合部から所
定距離だけ離れた排気通路3の下流部には、排気ガス中
のHC、COおよびNOxの全てを浄化する従来周知の
三元触媒13aと、排気ガス中のHCを吸着して浄化す
るHC吸着触媒13bとかなる排気ガス浄化触媒13が
配設されている。
In the exhaust passage 3, an exhaust valve 3a for opening and closing the exhaust port and O 2 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas.
A sensor 11 and a turbine 12 for driving a blower (not shown) of a turbocharger arranged in the intake passage 3 are arranged. Further, in the downstream portion of the exhaust passage 3 which is separated from the collecting portion of the exhaust manifold by a predetermined distance, a conventionally known three-way catalyst 13a for purifying all of HC, CO and NOx in the exhaust gas, and an HC in the exhaust gas are provided. An exhaust gas purification catalyst 13 that is an HC adsorption catalyst 13b that adsorbs and purifies the exhaust gas is disposed.

【0030】上記排気マニホールドは、排気干渉を防止
するために、排気行程が隣り合わない一対の気筒にそれ
ぞれ接続された排気通路3を合流させるとともに、この
合流部の下流側で、他の気筒に接続された排気通路3の
合流部から延びる合流通路を合流させたいわゆるデュア
ルタイプに構成されている。例えば、図2に示すよう
に、第1気筒1a〜第4気筒1dが直列に配列された4
気筒エンジンにおいて、点火順序が第1気筒1aから第
3気筒1c、第4気筒1d、第2気筒1bに設定されて
いる場合には、第1気筒1aに接続された排気通路30
aと第2気筒1bに接続された排気通路30bとを合流
させて合流部31を形成するとともに、第3気筒1cに
接続された排気通路30cと第4気筒1dに接続された
排気通路30dとを合流させて合流部32を形成し、こ
れらの合流部31,32の下流部において合流通路3
3,34を互いに合流させるようになっている。
In order to prevent exhaust interference, the exhaust manifold joins the exhaust passages 3 respectively connected to a pair of cylinders whose exhaust strokes are not adjacent to each other, and at the downstream side of this joining portion, to another cylinder. It is configured as a so-called dual type in which a merging passage extending from a merging portion of the connected exhaust passages 3 is joined. For example, as shown in FIG. 2, the first cylinder 1a to the fourth cylinder 1d are arranged in series 4
In the cylinder engine, when the ignition order is set from the first cylinder 1a to the third cylinder 1c, the fourth cylinder 1d, and the second cylinder 1b, the exhaust passage 30 connected to the first cylinder 1a
a and the exhaust passage 30b connected to the second cylinder 1b are joined to form a merging portion 31, and an exhaust passage 30c connected to the third cylinder 1c and an exhaust passage 30d connected to the fourth cylinder 1d. To form a merging portion 32, and the merging passage 3 is formed in a downstream portion of the merging portions 31 and 32.
3, 34 are designed to join each other.

【0031】さらに、上記排気ガス浄化触媒13の設置
部から所定距離だけ離れた排気通路3の上流部と吸気通
路2とが二次エア供給通路14aによって接続され、こ
の二次エア供給通路14aと、その途中に設けられた開
閉弁14bとにより、上記排気通路3の上流部に二次エ
ア、つまり多量の酸素を有する新気を供給する二次エア
供給手段14が構成されている。
Further, the upstream portion of the exhaust passage 3 and the intake passage 2 which are separated from the installation portion of the exhaust gas purifying catalyst 13 by a predetermined distance are connected by a secondary air supply passage 14a. The on-off valve 14b provided on the way constitutes a secondary air supply means 14 for supplying secondary air, that is, fresh air having a large amount of oxygen, to the upstream portion of the exhaust passage 3.

【0032】上記エンジンには、吸気通路2内を通過す
る吸気量を検出するエアフローセンサ16、エンジン回
転数を検出するためのクランク角センサ17、アクセル
開度センサ18およびエンジン水温センサ19等の各種
センサ類が装備され、これらの検出信号がエンジンコン
トロールユニット(ECU)8に入力されるようになっ
ている。
The engine has various types such as an air flow sensor 16 for detecting the amount of intake air passing through the intake passage 2, a crank angle sensor 17 for detecting the engine speed, an accelerator opening sensor 18, an engine water temperature sensor 19 and the like. Sensors are provided, and these detection signals are input to the engine control unit (ECU) 8.

【0033】このエンジンコントロールユニット8に
は、エンジンの運転状態を判別する運転状態判別手段2
0と、燃料の噴射量および噴射時期を制御する燃料噴射
制御手段21と、上記点火プラグ4による混合気の点火
時期を制御する点火時期制御手段22と、上記スロット
ル弁7の開度を調節する制御信号をアクチュエータ9に
出力して燃焼室内に導入される吸気量を制御する吸気量
制御手段23と、エンジンの冷間始動時に排気ガス浄化
触媒13を早期に活性化させるための制御を実行するラ
イトオフ制御手段24とが設けられている。
The engine control unit 8 has an operating state determining means 2 for determining the operating state of the engine.
0, the fuel injection control means 21 for controlling the fuel injection amount and the injection timing, the ignition timing control means 22 for controlling the ignition timing of the air-fuel mixture by the spark plug 4, and the opening degree of the throttle valve 7. An intake amount control means 23 for outputting a control signal to the actuator 9 to control the amount of intake air introduced into the combustion chamber, and a control for early activating the exhaust gas purification catalyst 13 at the cold start of the engine are executed. The light-off control means 24 is provided.

【0034】上記運転状態判別手段20は、クランク角
センサ17により検出されたエンジン回転数の検出値
と、アクセル開度センサ18により検出されたエンジン
負荷の検出値とに基づき、エンジンが図3に示す低負荷
低回転の成層燃焼領域Aにあるか、高負荷高回転の均一
燃焼領域Bにあるかを判別し、この判別データを上記燃
料噴射制御手段21等に出力するように構成されてい
る。
Based on the detected value of the engine speed detected by the crank angle sensor 17 and the detected value of the engine load detected by the accelerator opening sensor 18, the operating state discriminating means 20 determines the engine as shown in FIG. It is configured to determine whether it is in the low-load low-rotation stratified combustion region A or in the high-load high-rotation uniform combustion region B, and output the determination data to the fuel injection control means 21 and the like. .

【0035】また、上記運転状態判別手段20は、エン
ジン水温センサ19の検出信号に応じて排気ガス浄化触
媒13の温度状態を推定することにより、この排気ガス
浄化触媒13が活性化温度未満の低温状態にあるか否か
を判別するとともに、エンジンが未暖機状態にあるか否
かを判別するように構成されている。なお、上記エンジ
ン水温検出手段15の検出値と、エンジン始動時からの
時間の経過とに基づいて上記排気ガス浄化触媒13の温
度状態等を判別し、あるいは排気ガス浄化触媒13の温
度を直接検出することにより、その温度状態を判別する
ように構成してもよい。
Further, the operating state judging means 20 estimates the temperature state of the exhaust gas purifying catalyst 13 according to the detection signal of the engine water temperature sensor 19 so that the exhaust gas purifying catalyst 13 has a low temperature below the activation temperature. It is configured to determine whether or not the engine is in a state and whether or not the engine is in a non-warm state. The temperature state of the exhaust gas purifying catalyst 13 is determined based on the detected value of the engine water temperature detecting means 15 and the elapsed time from the engine start time, or the temperature of the exhaust gas purifying catalyst 13 is directly detected. By doing so, the temperature state may be determined.

【0036】上記燃料噴射制御手段21は、運転状態判
別手段20により判別されたエンジンの運転領域A,B
と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ16に
よって検出されたアクセル開度と、上記クランク角セン
サ17によって検出されたエンジン回転数とに基づき、
予め設定されたマップからエンジンの目標トルクを読み
出すとともに、この目標トルクと、上記エアフローセン
サ7によって検出された実吸気量とに基づき、予め設定
されたマップから目標燃料噴射量を読み出し、この目標
燃料噴射量に対応した制御信号を上記燃料噴射弁5に出
力するように構成されている。
The fuel injection control means 21 operates in the operating regions A and B of the engine determined by the operating condition determination means 20.
And based on the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 16 that detects the accelerator opening and the engine speed detected by the crank angle sensor 17,
The target torque of the engine is read from a preset map, and the target fuel injection amount is read from the preset map based on the target torque and the actual intake air amount detected by the air flow sensor 7, and the target fuel is read. The control signal corresponding to the injection amount is output to the fuel injection valve 5.

【0037】また、上記燃料噴射制御手段21は、運転
状態判別手段20により判別されたエンジンの運転領域
A,Bに応じて燃料の噴射時期を制御するように構成さ
れている。すなわち、エンジンの温間時に、図3に示す
低負荷低回転の成層燃焼領域Aにある場合には、上記燃
料噴射制御手段21により圧縮行程で燃料を噴射して成
層燃焼を行わせる制御を実行し、高負荷高回転の均一燃
焼領域Bにある場合には、上記燃料噴射制御手段21に
より吸気行程で燃料を噴射して均一燃焼を行わせる制御
を実行するように構成されている。
Further, the fuel injection control means 21 is configured to control the fuel injection timing in accordance with the engine operating regions A and B determined by the operating state determination means 20. That is, when the engine is warm and in the low-load low-speed stratified charge combustion region A shown in FIG. 3, the fuel injection control means 21 performs control to inject fuel in the compression stroke to perform stratified charge combustion. When in the high-load, high-rotation uniform combustion region B, the fuel injection control means 21 is configured to execute the control for injecting fuel in the intake stroke to perform uniform combustion.

【0038】上記点火時期制御手段22は、エンジンの
運転状態に応じて点火時期を制御するものであり、基本
的には点火時期をMBT(出力や燃料消費量が最良とな
る時期)制御するように構成されている。そして、後述
するライトオフ制御の実行時には、その初期における第
1モードの制御時に、混合気の点火時期を圧縮上死点T
DCよりも所定量だけ遅角させた第1時期に設定すると
ともに、上記ライトオフ制御の後期における第2モード
の制御時に、圧縮上死点TDC後で上記第1時期よりも
進角した時期に設定するようになっている。
The ignition timing control means 22 controls the ignition timing according to the operating state of the engine. Basically, the ignition timing control means 22 controls the ignition timing to MBT (timing at which the output and the fuel consumption amount are the best). Is configured. Then, at the time of executing the light-off control described later, the ignition timing of the air-fuel mixture is set to the compression top dead center T during the control of the first mode in the initial stage.
The time is set to a first timing that is retarded by a predetermined amount from DC, and when the second mode is controlled in the latter stage of the light-off control, a timing that is advanced from the first timing after the compression top dead center TDC. It is supposed to be set.

【0039】また、上記運転状態判定手段20において
排気ガス浄化触媒13が活性化した状態にあるととも
に、エンジンの冷却水温度が所定値以下であること、つ
まりエンジンが未暖機状態にあることが確認された場合
には、混合気の点火時期を上記MBTよりもやや遅角し
た時期に設定することにより、エンジンの暖機を促進す
るように構成されている。
Further, the exhaust gas purifying catalyst 13 is in the activated state in the operation state judging means 20, and the engine coolant temperature is lower than a predetermined value, that is, the engine is not warmed up. If it is confirmed, the ignition timing of the air-fuel mixture is set to a timing slightly retarded from the MBT, so that the engine warm-up is promoted.

【0040】上記吸気量制御手段23は、エンジンの運
転状態に応じた制御信号を上記スロットル弁7のアクチ
ュエータ9に出力することにより、エンジンが低負荷低
回転の成層燃焼領域Aにある場合には、スロットル開度
を大きくして燃焼室内に導入される吸気量を増大させ、
エンジンが高負荷高回転の均一燃焼領域Bにある場合に
は、スロットル開度を絞って燃焼室内に導入される吸気
量を減少させるように構成されている。
The intake air amount control means 23 outputs a control signal according to the operating state of the engine to the actuator 9 of the throttle valve 7 so that when the engine is in the low load, low rotation stratified charge combustion region A. , Increase the throttle opening to increase the amount of intake air introduced into the combustion chamber,
When the engine is in the uniform combustion region B of high load and high rotation, the throttle opening is narrowed to reduce the amount of intake air introduced into the combustion chamber.

【0041】また、後述するライトオフ制御の実行時に
は、上記スロットル弁7の開度を減少させる制御信号が
上記吸気量制御手段23からスロットル弁7のアクチュ
エータ9に出力されることにより、燃焼室内に導入され
る吸気量を減少させて燃焼室内の空燃比A/Fを、理論
空燃比よりもややリッチ、例えば空燃比A/Fを12程
度に設定するように構成されている。
Further, at the time of executing the light-off control, which will be described later, a control signal for reducing the opening degree of the throttle valve 7 is output from the intake air amount control means 23 to the actuator 9 of the throttle valve 7, so that the combustion chamber is driven. The intake air amount introduced is reduced so that the air-fuel ratio A / F in the combustion chamber is set to be slightly richer than the stoichiometric air-fuel ratio, for example, the air-fuel ratio A / F is set to about 12.

【0042】上記ライトオフ制御手段25は、エンジン
の冷間始動時等に、上記排気ガス浄化触媒13を早期に
活性化させるための制御を実行するものであり、具体的
には、上記のように吸気量制御手段23により燃焼室内
の空燃比を理論空燃比よりもややリッチに設定するとと
もに、上記二次エア供給手段14を介して排気通路3に
二次エアを供給し、かつ上記点火プラグ4による混合気
の点火時期を、通常時よりも所定量だけ遅角させること
により、排気通路3内における排気ガスの温度を上昇さ
せるように構成されている。上記ライトオフ制御の実行
時における二次エアの供給量は、この二次エアが供給さ
れることにより、排気通路3内における酸素濃度が、理
論空燃比の燃焼状態でエンジンの燃焼室から排気通路3
に排出された排気ガスの酸素濃度よりも高い値、例えば
燃焼室内の空燃比A/Fを16程度に設定して燃焼され
た場合の酸素濃度に相当した値となるように設定されて
いる。
The light-off control means 25 executes control for early activation of the exhaust gas purifying catalyst 13 when the engine is cold started, and more specifically, as described above. In addition, the intake air amount control means 23 sets the air-fuel ratio in the combustion chamber to be slightly richer than the stoichiometric air-fuel ratio, supplies the secondary air to the exhaust passage 3 via the secondary air supply means 14, and the spark plug. By retarding the ignition timing of the air-fuel mixture by 4 by a predetermined amount from the normal time, the temperature of the exhaust gas in the exhaust passage 3 is increased. The amount of the secondary air supplied during the execution of the light-off control is such that the secondary air is supplied so that the oxygen concentration in the exhaust passage 3 is from the combustion chamber of the engine to the exhaust passage in the combustion state of the stoichiometric air-fuel ratio. Three
It is set to a value higher than the oxygen concentration of the exhaust gas discharged to, for example, a value corresponding to the oxygen concentration when burned with the air-fuel ratio A / F in the combustion chamber set to about 16.

【0043】また、ライトオフ制御の初期には、排気通
路3の上流部で排気ガス温度を上昇させる第1モードの
制御状態とするとともに、その後に排気通路3の下流部
に位置する排気ガス浄化触媒13の近傍部で排気ガス温
度を上昇させる第2モードの制御状態とするように、上
記ライトオフ制御の実行段階に応じて混合気の点火時期
を変更することにより、制御モードを切り替えるように
構成されている。
At the initial stage of the light-off control, the control mode of the first mode in which the exhaust gas temperature is increased in the upstream portion of the exhaust passage 3 is set, and thereafter the exhaust gas purification located in the downstream portion of the exhaust passage 3 is performed. The control mode is switched by changing the ignition timing of the air-fuel mixture according to the execution stage of the light-off control so that the control mode is the second mode in which the exhaust gas temperature is raised in the vicinity of the catalyst 13. It is configured.

【0044】すなわち、上記第1モードの制御状態で
は、混合気の点火時期を圧縮上死点TDCよりも所定量
だけ遅角させた第1時期、例えば圧縮上死点後のクラン
ク角CAにして15°程度の時期に設定することによ
り、混合気の燃焼を膨張行程に差し掛かからせて燃焼室
から排出される熱量を顕著に増大させるようにしてい
る。そして、排気通路3の上流部に、上記二次エア供給
手段14から二次エアを供給することにより、排気ガス
が排気通路3に導出された直後に、排気ガス中に含有さ
れたHC等の未燃成分を酸化させるようにしている。こ
の結果、排気通路3の上流部における排気ガス温度が効
果的に上昇して、この排気通路3の上流部が積極的に加
熱されることになる。
That is, in the control state of the first mode, the ignition timing of the air-fuel mixture is delayed by a predetermined amount from the compression top dead center TDC, for example, the crank angle CA after the compression top dead center. By setting the timing at about 15 °, the combustion of the air-fuel mixture is approaching the expansion stroke, and the amount of heat discharged from the combustion chamber is significantly increased. Then, by supplying the secondary air from the secondary air supply means 14 to the upstream portion of the exhaust passage 3, immediately after the exhaust gas is led to the exhaust passage 3, the HC and the like contained in the exhaust gas are discharged. I try to oxidize unburned components. As a result, the exhaust gas temperature in the upstream portion of the exhaust passage 3 is effectively increased, and the upstream portion of the exhaust passage 3 is actively heated.

【0045】上記第1モードの制御開始時点から所定時
間が経過して排気通路3の上流部の温度が所定値に上昇
した時点で、上記第2モードの制御状態に移行し、混合
気の点火時期を圧縮上死点後で上記第1時期よりも進角
した第2時期、例えば圧縮上死点後のクランク角CAに
して11°程度の時期に設定することにより、燃焼室か
ら排出される熱量の上昇を抑制するとともに、上記未燃
成分の早期酸化を抑制するようにしている。この結果、
排気ガス中の未燃成分が、上記排気ガス浄化触媒13の
設置部の近傍部で酸化され、その反応熱により、この部
分における排気ガスの温度が積極的に上昇して、上記排
気ガス浄化触媒13の活性化が促進されることになる。
When the temperature of the upstream portion of the exhaust passage 3 rises to a predetermined value after a lapse of a predetermined time from the start of the control of the first mode, the control state of the second mode is entered, and the mixture is ignited. When the timing is set to a second timing after the compression top dead center and advanced from the first timing, for example, a crank angle CA after the compression top dead center is set to about 11 °, the fuel is discharged from the combustion chamber. In addition to suppressing an increase in heat quantity, premature oxidation of the unburned component is suppressed. As a result,
The unburned components in the exhaust gas are oxidized in the vicinity of the installation portion of the exhaust gas purification catalyst 13, and the heat of reaction thereof positively raises the temperature of the exhaust gas in this portion. The activation of 13 will be promoted.

【0046】次いで、エンジンが暖機状態となる前にお
いて排気ガス浄化触媒13が活性化した時点で、上記第
2モードの制御を停止してライトオフ制御を終了させる
とともに、エンジンの暖機を促進する上記暖機促進の制
御状態に移行した後、エンジンの暖機が終了した時点
で、通常の制御状態、つまり成層燃焼モードまたは均一
燃焼モードの制御状態に移行するようになっている。
Next, when the exhaust gas purifying catalyst 13 is activated before the engine is warmed up, the control in the second mode is stopped to end the light-off control, and the engine warm-up is promoted. When the engine warm-up is completed after shifting to the warm-up promoting control state, the control state shifts to the normal control state, that is, the control state of the stratified combustion mode or the uniform combustion mode.

【0047】また、上記ライトオフ制御時には、燃料噴
射弁5から燃焼室内に燃料が複数回に分割されて噴射さ
れるとともに、その後期噴射時期、例えば二回に分けて
分割噴射する場合の2回目の噴射時期が、点火前の圧縮
行程に設定されるように構成されている。
Further, during the light-off control, the fuel is injected into the combustion chamber from the fuel injection valve 5 in a plurality of divided injections, and the latter injection timing, for example, the second injection when the divided injections are performed in two divided injections. Is configured to be set to the compression stroke before ignition.

【0048】さらに、上記ライトオフ制御手段24は、
エンジンの温間時に、排気ガス浄化触媒13の硫黄被毒
を解消するために上記第2モードの制御状態とするよう
に構成されている。すなわち、エンジンの作動状態が所
定時間に亘って継続されることにより、上記NOx吸着
触媒13bに設けられたNOx吸着材に硫黄が付着し
て、NOxの吸着性能が劣化する硫黄被毒が発生したこ
とが確認された時点で、上記第2モードのライトオフ制
御を実行する。これにより、排気ガス中の未燃成分が上
記排気ガス浄化触媒13の設置部の近傍部で酸化され
て、NOx吸着触媒13bのNOx吸着材が加熱される
ため、上記硫黄被毒が解消されることになる。
Further, the light-off control means 24 is
When the engine is warm, the second mode control state is set in order to eliminate sulfur poisoning of the exhaust gas purification catalyst 13. That is, when the engine operating state is continued for a predetermined time, sulfur adheres to the NOx adsorbent provided in the NOx adsorbing catalyst 13b, and sulfur poisoning that deteriorates the NOx adsorbing performance occurs. When it is confirmed, the light-off control in the second mode is executed. As a result, the unburned components in the exhaust gas are oxidized in the vicinity of the installation portion of the exhaust gas purification catalyst 13 and the NOx adsorbent of the NOx adsorption catalyst 13b is heated, so that the sulfur poisoning is eliminated. It will be.

【0049】上記エンジンの制御装置において実行され
る制御動作を、図4に示すフローチャートに基づいて説
明する。上記制御動作がスタートすると、まず上記運転
状態判別手段20において触媒温度が活性化温度未満の
低温状態にあるか否かを判定し(ステップS1)、この
ステップS1でYESと判定された場合には、上記ライ
トオフ制御が開始された時点から所定時間が経過する前
のライトオフ制御の初期段階にあるか否かを判定する
(ステップS2)。
The control operation executed in the engine control unit will be described with reference to the flow chart shown in FIG. When the control operation is started, first, the operating state determination means 20 determines whether or not the catalyst temperature is in a low temperature state below the activation temperature (step S1). If YES is determined in this step S1, Then, it is determined whether or not it is in the initial stage of the light-off control before a predetermined time has elapsed since the light-off control was started (step S2).

【0050】上記ステップS2でYESと判定されてラ
イトオフ制御の初期段階にあることが確認された場合に
は、第1モードのライトオフ制御を実行し(ステップS
3)、燃焼室内の空燃比を理論空燃比よりもややリッチ
に設定するとともに、排気通路3に二次エアを供給し、
かつ混合気の点火時期を上記第1時期に設定することに
より、排気通路3の上流部における排気ガス温度を上昇
させる。
When it is determined YES in step S2 and it is confirmed that the light-off control is in the initial stage, the light-off control in the first mode is executed (step S2).
3), the air-fuel ratio in the combustion chamber is set to be slightly richer than the theoretical air-fuel ratio, and secondary air is supplied to the exhaust passage 3,
Moreover, by setting the ignition timing of the air-fuel mixture to the first timing, the exhaust gas temperature in the upstream portion of the exhaust passage 3 is raised.

【0051】一方、上記ステップS2でNOと判定され
て上記ライトオフ制御が開始された時点から所定時間が
経過した状態にあること、つまり排気通路3の上流部の
温度が充分に上昇した状態にあることが確認された場合
には、上記第2モードのライトオフ制御を実行し(ステ
ップS4)、燃焼室内の空燃比を理論空燃比ややリッチ
に設定するとともに、排気通路3に二次エアを供給し、
かつ混合気の点火時期を上死点後の上記第2時期に設定
することにより、排気ガスの下流部に位置する排気ガス
浄化触媒13の近傍部における排気ガス温度を上昇させ
て上記排気ガス浄化触媒13の活性化を促進する。
On the other hand, it is determined that the predetermined time has elapsed from the time when the determination at step S2 is NO and the light-off control is started, that is, the temperature of the upstream portion of the exhaust passage 3 is sufficiently increased. If it is confirmed that the second mode light-off control is performed (step S4), the air-fuel ratio in the combustion chamber is set to the stoichiometric air-fuel ratio to be slightly rich, and the secondary air is supplied to the exhaust passage 3. Supply,
Further, by setting the ignition timing of the air-fuel mixture to the second timing after the top dead center, the exhaust gas temperature in the vicinity of the exhaust gas purification catalyst 13 located downstream of the exhaust gas is raised and the exhaust gas purification is performed. The activation of the catalyst 13 is promoted.

【0052】また、上記ステップS1でNOと判定され
て排気ガス浄化触媒13が活性化した状態にあることが
確認された場合には、エンジンが暖機状態にあるか否か
を判定する(ステップS5)。このステップS5でYE
Sと判定されてエンジンが未暖機状態にあることが確認
された場合には、混合気の点火時期を、MBTよりもや
や遅角させる暖機促進制御を実行する(ステップS
6)。
If it is determined NO in step S1 and it is confirmed that the exhaust gas purifying catalyst 13 is in the activated state, it is determined whether the engine is warmed up (step S5). YE in this step S5
When it is determined to be S and it is confirmed that the engine is in a non-warm state, the warm-up promotion control is executed to retard the ignition timing of the air-fuel mixture slightly from the MBT (step S).
6).

【0053】上記ステップS5でNOと判定されてエン
ジンが暖機状態にあることが確認された場合には、硫黄
被毒を解消すべき状態、つまりSリジェネの実行時期で
あるか否かを判定し(ステップS7)、NOと判定され
た場合には、エンジンの運転状態に対応した通常の燃焼
制御、つまり上記成層燃焼モードまたは均一燃焼モード
の制御を実行する(ステップS8)。
When it is determined NO in step S5 and it is confirmed that the engine is in the warm-up state, it is determined whether or not the sulfur poisoning should be eliminated, that is, it is time to execute S-regeneration. If NO is determined (step S7), the normal combustion control corresponding to the operating state of the engine, that is, the control of the stratified combustion mode or the uniform combustion mode is executed (step S8).

【0054】上記ステップS7でYESと判定されて硫
黄被毒を解消すべき状態あることが確認された場合に
は、上記ステップS4に移行して第2モードのライトオ
フ制御を実行することにより、排気通路3の下流部に位
置する排気ガス浄化触媒13の近傍部の排気ガス温度を
上昇させて上記硫黄被毒を解消する。
If it is determined YES in step S7 and it is confirmed that the sulfur poisoning should be eliminated, the process proceeds to step S4 to execute the light-off control in the second mode. The exhaust gas temperature in the vicinity of the exhaust gas purifying catalyst 13 located downstream of the exhaust passage 3 is raised to eliminate the sulfur poisoning.

【0055】上記の制御が実行されることにより、図5
に示すように、エンジンの始動時点t1から所定時間が
経過する時点t2までの間は、混合気の点火時期が第1
時期(圧縮上死点TDC後の15°CAの時期)に設定
されるとともに、その後に第2時期(圧縮上死点TDC
後の11°CAの時期)に設定される。そして、上記排
気ガス浄化触媒13が活性化した時点t3からエンジン
が暖機状態となる時点t4までの間は、点火時期をMB
Tよりもやや遅角させた暖機促進時期に設定される。
By executing the above control, FIG.
As shown in, from the engine start time t1 to the time t2 when a predetermined time elapses, the ignition timing of the air-fuel mixture is the first time.
The time (15 ° CA after the compression top dead center TDC) is set, and then the second time (the compression top dead center TDC is set.
It is set at the later time of 11 ° CA). Then, from the time t3 when the exhaust gas purifying catalyst 13 is activated to the time t4 when the engine is warmed up, the ignition timing is set to MB.
It is set to a warm-up promotion period that is slightly retarded from T.

【0056】次いで、エンジンが暖機状態となった時点
t4で、点火時期がMBTに設定され、成層燃焼領域A
では、圧縮上死点TDCよりも進角した時期に設定され
るとともに、均一燃焼領域Bでは、それよりも遅角した
時期に設定される。また、上記硫黄被毒を解消するSリ
ジェネ制御を実行すべき時期が到来した時点t5で所定
時間に亘り、混合気の点火時期が上記第2時期(圧縮上
死点TDC後の11°CAの時期)に設定されることに
なる。
Next, at the time t4 when the engine is warmed up, the ignition timing is set to MBT, and the stratified combustion region A
Is set at a timing advanced from the compression top dead center TDC, and is set at a timing delayed from it in the uniform combustion region B. Further, the ignition timing of the air-fuel mixture is the second timing (11 ° CA after the compression top dead center TDC) for a predetermined time at the time t5 when the time to execute the S regeneration control for eliminating the sulfur poisoning has arrived. Period) will be set.

【0057】上記のように排気マニホールドの集合部か
ら離れた排気通路3の下流部に排気ガス浄化触媒13が
配設されるとともに、排気通路3の上流部に二次エアを
供給する二次エア供給手段14を備えたエンジンにおい
て、エンジンの冷間始動時に、燃焼室内の空燃比を理論
空燃比よりもリッチに設定するとともに、排気通路3に
二次エアを供給することにより上記排気ガス浄化触媒1
3を早期に活性化させるように制御するライトオフ制御
手段24を有し、このライトオフ制御の初期に排気通路
3の上流部で排気ガス温度を上昇させる第1モードの制
御状態とするとともに、その後に排気通路3の下流部に
位置する排気ガス浄化触媒13の近傍部で排気ガス温度
を上昇させる第2モードの制御状態とするように構成し
たため、排気ガスの熱エネルギーを有効に利用して、排
気通路3の下流部に設けられた上記排気ガス浄化触媒1
3を早期に活性化できるという利点がある。
As described above, the exhaust gas purifying catalyst 13 is disposed downstream of the exhaust passage 3 away from the collecting portion of the exhaust manifold, and the secondary air is supplied to the upstream portion of the exhaust passage 3. In the engine provided with the supply means 14, when the engine is cold started, the air-fuel ratio in the combustion chamber is set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas purifying catalyst is supplied by supplying secondary air to the exhaust passage 3. 1
3 has a light-off control means 24 for controlling the activation of the exhaust gas 3 at an early stage. At the initial stage of the light-off control, the exhaust gas temperature is raised in the upstream portion of the exhaust passage 3, and the first mode is controlled. After that, the control is performed in the second mode in which the exhaust gas temperature is raised in the vicinity of the exhaust gas purifying catalyst 13 located in the downstream portion of the exhaust passage 3, so that the thermal energy of the exhaust gas is effectively used. The exhaust gas purifying catalyst 1 provided downstream of the exhaust passage 3
There is an advantage that 3 can be activated early.

【0058】すなわち、エンジンの始動直後等からなる
ライトオフ制御の初期に、上記第1モードの制御状態と
して、例えば混合気の点火時期を圧縮上死点よりも所定
量だけ遅角させた第1時期に設定することにより、排気
通路3の上流部で排気ガス温度を上昇させて、この排気
通路3の上流部を効果的に加熱した後、上記第2モード
の制御状態に移行して、混合気の点火時期を圧縮上死点
後で上記第1時期よりも進角した第2時期に設定するよ
うに構成したため、排気通路3に導出された未燃成分
を、上記のように高温に加熱された排気通路3の上流部
における熱エネルギーと、二次エア供給手段14から供
給された二次エアとを利用して排気ガス浄化触媒13の
近傍部で酸化させることにより、この部分における排気
ガス温度を上昇させて上記排気ガス浄化触媒13を効率
よく加熱することができる。
That is, in the initial state of the light-off control which is performed immediately after the engine is started, for example, the first mode in which the ignition timing of the air-fuel mixture is retarded by a predetermined amount from the compression top dead center as the control state of the first mode. By setting the timing, the temperature of the exhaust gas is increased in the upstream portion of the exhaust passage 3 to effectively heat the upstream portion of the exhaust passage 3, and then the control state of the second mode is entered to perform mixing. Since the ignition timing of the air is set to the second timing which is advanced from the first timing after the compression top dead center, the unburned components led to the exhaust passage 3 are heated to the high temperature as described above. The thermal energy in the upstream portion of the exhaust passage 3 and the secondary air supplied from the secondary air supply means 14 are used to oxidize the exhaust gas in the vicinity of the exhaust gas purifying catalyst 13, so that the exhaust gas in this portion is oxidized. Raise the temperature It is possible to heat the exhaust gas purifying catalyst 13 efficiently.

【0059】したがって、上記のように排気ガス浄化触
媒13の設置部までに至る間の排気通路3が長く、その
全体を加熱するために多くの熱エネルギーを必要とする
エンジンにおいて、排気通路3の全体を加熱するように
構成した場合のように、熱エネルギーの損失が増大して
燃費が悪化する等の問題を生じることなく、上記排気ガ
ス浄化触媒13を早期に活性化させてその浄化機能を効
果的に発揮させることができる。
Therefore, as described above, the exhaust passage 3 extending to the installation portion of the exhaust gas purifying catalyst 13 is long, and in an engine requiring a large amount of heat energy to heat the entire exhaust passage 3, the exhaust passage 3 The exhaust gas purifying catalyst 13 is activated at an early stage to perform its purifying function without causing a problem such as an increase in heat energy loss and deterioration in fuel consumption, as in the case where the whole is heated. It can be used effectively.

【0060】上記ライトオフ制御を実行することによ
り、二次エアが供給される排気通路3の上流部と、排気
ガス浄化触媒13の上流側近傍に位置する排気通路3の
下流部とにおいて、その温度がどのように変化するかを
検証する実験を行ったところ、図6に示すようなデータ
が得られた。このデータから、混合気の点火時期を圧縮
上死点から15°CAだけ遅角した時点に上記第1時期
を設定し、燃焼安定性を維持可能な範囲内で、上記遅角
量を最大値に設定することにより、排気通路3の上流部
を集中的に加熱して、その温度を効果的に上昇させ得る
ことが確認された。そして、上記点火時期の遅角量を次
第に減少させた場合には、点火時期の遅角量を所定値
(上記実験例では11°CAの時期)に設定した時点
で、排気通路3の下流部における温度を顕著に上昇させ
得ることが確認された。
By executing the light-off control, the upstream portion of the exhaust passage 3 to which the secondary air is supplied and the downstream portion of the exhaust passage 3 located near the upstream side of the exhaust gas purifying catalyst 13 are An experiment was conducted to verify how the temperature changes, and the data shown in FIG. 6 were obtained. From this data, the first timing is set at the time when the ignition timing of the air-fuel mixture is retarded by 15 ° CA from the compression top dead center, and the retard angle is set to the maximum value within the range in which combustion stability can be maintained. It has been confirmed that by setting the above, the upstream portion of the exhaust passage 3 can be intensively heated and the temperature thereof can be effectively increased. Then, when the retard amount of the ignition timing is gradually reduced, the downstream portion of the exhaust passage 3 is set at the time when the retard amount of the ignition timing is set to a predetermined value (the timing of 11 ° CA in the above experimental example). It has been confirmed that the temperature at can be significantly increased.

【0061】上記点火時期の遅角量を11°CAに設定
した場合と、13°CAに設定した場合とで、排気通路
3の下流部における温度に顕著な差が生じるのは、上記
進角量に応じて排気通路3の加熱個所が変化し、上記遅
角量を13°CAに設定した場合には、排気通路3の中
間部が効果的に加熱されるのに対し、11°CAに設定
した場合には、排気通路3の下流部(排気ガス浄化触媒
13の設置部近傍)が効果的に加熱されるためであると
考えられる。したがって、上記第1モードの制御状態か
ら第2モードの制御状態への移行時に、混合気の点火時
期を第1時期から第2時期に一気に切り替えることによ
り、燃焼性の悪化をさらに効果的に防止しつつ、上記排
気ガス浄化触媒13を早期に活性化させてその浄化機能
を充分に発揮させることができるという利点がある。
There is a significant difference in the temperature in the downstream portion of the exhaust passage 3 between when the retard amount of the ignition timing is set to 11 ° CA and when it is set to 13 ° CA. The heating point of the exhaust passage 3 changes according to the amount, and when the retard amount is set to 13 ° CA, the intermediate portion of the exhaust passage 3 is effectively heated, while it changes to 11 ° CA. It is considered that, if set, the downstream portion of the exhaust passage 3 (near the installation portion of the exhaust gas purification catalyst 13) is effectively heated. Therefore, when the control state of the first mode is changed to the control state of the second mode, the ignition timing of the air-fuel mixture is switched from the first timing to the second timing at once, so that the deterioration of the combustibility is more effectively prevented. At the same time, there is an advantage that the exhaust gas purifying catalyst 13 can be activated early and its purifying function can be sufficiently exerted.

【0062】また、上記実施形態では、ライトオフ制御
時に、燃料を複数回に分割して噴射するとともに、その
後期噴射時期を点火前の圧縮行程に設定するように構成
したため、エンジンの冷間時における燃焼安定性を確保
しつつ、圧縮上死点に対する点火時期の遅角量を充分に
確保して、上記ライトオフ制御を効果的に実行できると
いう利点がある。
Further, in the above embodiment, during the light-off control, the fuel is divided into a plurality of times and injected, and the latter injection timing is set to the compression stroke before ignition. There is an advantage that the above-mentioned light-off control can be effectively executed while ensuring the combustion stability in the above condition, and sufficiently ensuring the retard amount of the ignition timing relative to the compression top dead center.

【0063】さらに、上記実施形態に示すように、ター
ボチャージャのブロアを駆動するタービン12を、排気
ガス浄化触媒13の上流側に配設した場合には、上記ラ
イトオフ制御時に、タービン12による攪拌作用によ
り、排気通路3内を流動する排気ガスおよび上記二次エ
アが効果的に攪拌されるため、排気ガス中の未燃成分の
酸化を効果的に促進することができるという利点があ
る。
Further, as shown in the above embodiment, when the turbine 12 for driving the blower of the turbocharger is arranged upstream of the exhaust gas purifying catalyst 13, the turbine 12 agitates during the light-off control. Due to the action, the exhaust gas flowing in the exhaust passage 3 and the secondary air are effectively agitated, so that there is an advantage that the oxidation of unburned components in the exhaust gas can be effectively promoted.

【0064】上記のように排気行程が隣り合わない一対
の気筒1a,1bにそれぞれ接続された排気通路30
a,30bを合流させるとともに、この合流部31の下
流側で他の気筒1c,1dの合流部32から延びる合流
通路34を合流させるように構成された排気マニホール
ド30を備えたエンジンでは、排気干渉が生じることに
起因した吸気抵抗の増大を防止することにより、吸入気
量を充分に確保してエンジン出力の増大を図ることが可
能である。そして、上記燃焼室から排気ガス浄化触媒1
3の設置部までに至る間の排気通路3が長く、その全体
を加熱するために多くの熱エネルギーを必要とするの
で、上記構成を採用することによる効果が顕著に得られ
ることになる。
As described above, the exhaust passages 30 are respectively connected to the pair of cylinders 1a and 1b whose exhaust strokes are not adjacent to each other.
In the engine provided with the exhaust manifold 30 configured to join the a and 30b and join the merging passage 34 extending from the merging portion 32 of the other cylinders 1c and 1d on the downstream side of the merging portion 31, By preventing the intake resistance from increasing due to the occurrence of, it is possible to secure a sufficient intake air amount and increase the engine output. Then, the exhaust gas purifying catalyst 1 from the combustion chamber
Since the exhaust passage 3 up to the installation portion of 3 is long and a large amount of heat energy is required to heat the whole, the effect obtained by adopting the above configuration is remarkably obtained.

【0065】また、上記実施形態では、二次エア供給手
段14から二次エアが供給されることにより、排気通路
3内における酸素濃度が、理論空燃比の燃焼状態で燃焼
室から排気通路3に導出された排気ガスの酸素濃度より
も高い値となるように、上記二次エアの供給量を設定し
たため、排気ガス中の未燃成分を酸化させるのに必要な
酸素量を充分に確保することにより、上記排気ガス浄化
触媒13を効果的に加熱して早期に活性化させることが
できる。
Further, in the above embodiment, the secondary air is supplied from the secondary air supply means 14, so that the oxygen concentration in the exhaust passage 3 is changed from the combustion chamber to the exhaust passage 3 in the combustion state of the stoichiometric air-fuel ratio. Since the supply amount of the secondary air is set so that it becomes a value higher than the oxygen concentration of the derived exhaust gas, it is necessary to secure a sufficient amount of oxygen required to oxidize the unburned components in the exhaust gas. As a result, the exhaust gas purification catalyst 13 can be effectively heated and activated early.

【0066】さらに、上記のようにライトオフ制御の停
止時期を、エンジンが暖機状態となる前の排気ガス浄化
触媒13の活性化時点に設定した場合には、この排気ガ
ス浄化触媒13を早期に活性化させる機能を損なうこと
なく、上記ライトオフ制御が必要以上に長期に渡って実
行されることに起因した燃費の悪化等を効果的に防止で
きる等の利点がある。
Further, when the stop time of the light-off control is set to the activation time point of the exhaust gas purifying catalyst 13 before the engine is warmed up as described above, the exhaust gas purifying catalyst 13 is activated early. It is possible to effectively prevent deterioration of fuel consumption due to the above-mentioned light-off control being executed for an unnecessarily long period of time without impairing the function of activating.

【0067】また、上記実施形態では、エンジンの温間
時においても、排気ガス浄化触媒の硫黄被毒を解消する
際に、上記第2モードの制御状態とすることにより、燃
焼室内の空燃比を理論空燃比よりもリッチに設定すると
ともに、排気通路3に二次エアを供給しつつ、排気通路
3の下流部に位置する排気ガス浄化触媒13の近傍部で
排気ガス温度を上昇させるように構成したため、上記硫
黄被毒を迅速かつ効果的に解消して排気ガス浄化触媒1
3の浄化機能を回復させることができる。
Further, in the above embodiment, even when the engine is warm, when the sulfur poisoning of the exhaust gas purifying catalyst is eliminated, the air-fuel ratio in the combustion chamber is increased by setting the second mode control state. The exhaust gas temperature is set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas temperature is increased near the exhaust gas purifying catalyst 13 located downstream of the exhaust passage 3 while supplying secondary air to the exhaust passage 3. Therefore, the sulfur poisoning is eliminated quickly and effectively, and the exhaust gas purifying catalyst 1
The purification function of 3 can be restored.

【0068】なお、上記のように混合気の点火時期を変
化させることにより、上記ライトオフ制御の第1モード
と第2モードとを切り替えるように構成された上記実施
形態に代え、図7に示すように、排気通路3の上流部に
二次エアを供給する第1二次エア供給手段14と、この
第1二次エア供給手段14による二次エアの供給部より
も下流側、例えば排気ガス浄化触媒13の設置部近傍の
上流側に二次エアを供給する二次エア通路15aおよび
開閉弁15bからなる第2二次エア供給手段15とを設
け、上記第2モードの制御状態では、第1モードの制御
状態に比べて、第1二次エア供給手段14から供給され
る二次エア量を減少させるとともに、第2二次エア供給
手段15から供給される二次エア量を増大させるように
構成してもよい。
It is to be noted that, instead of the above-described embodiment configured to switch the first mode and the second mode of the light-off control by changing the ignition timing of the air-fuel mixture as described above, FIG. 7 is shown. As described above, the first secondary air supply means 14 for supplying the secondary air to the upstream portion of the exhaust passage 3 and the downstream side of the secondary air supply portion by the first secondary air supply means 14, for example, the exhaust gas. A second secondary air supply means 15 including a secondary air passage 15a for supplying secondary air and an opening / closing valve 15b is provided on the upstream side in the vicinity of the installation portion of the purification catalyst 13, and in the control state of the second mode, The secondary air amount supplied from the first secondary air supply means 14 is reduced and the secondary air amount supplied from the second secondary air supply means 15 is increased as compared with the control state of the 1 mode. You may comprise.

【0069】上記のように構成した場合には、ライトオ
フ制御の初期に、燃焼室内の空燃比を理論空燃比よりも
リッチに設定した状態で、第1二次エア供給手段14か
ら排気通路3の上流部に多量の二次エアを供給すること
により、この上流部の温度を充分に上昇させた後、上記
第2モードの制御状態に移行して第2二次エア供給手段
15から供給される二次エア量を増大させることによ
り、排気通路3の下流部を効果的に加熱して、上記排気
ガス浄化触媒13を早期に活性化させることができる。
In the case of the above construction, in the initial stage of the light-off control, the air-fuel ratio in the combustion chamber is set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the first secondary air supply means 14 to the exhaust passage 3 are set. By supplying a large amount of secondary air to the upstream portion of the above, the temperature of this upstream portion is sufficiently raised, and then the control state of the second mode is entered and the secondary air is supplied from the second secondary air supply means 15. By increasing the amount of secondary air, the downstream portion of the exhaust passage 3 can be effectively heated and the exhaust gas purification catalyst 13 can be activated early.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、排気マ
ニホールドの集合部から離れた排気通路の下流部に排気
ガス浄化触媒が配設されるとともに、排気通路の上流部
に二次エアを供給する二次エア供給手段を備えたエンジ
ンにおいて、エンジンの冷間始動時に、燃焼室内の空燃
比を理論空燃比よりもリッチに設定するとともに、排気
通路に二次エアを供給することにより上記排気ガス浄化
触媒を早期に活性化させるように制御するライトオフ制
御手段を有し、このライトオフ制御の初期に排気通路の
上流部で排気ガス温度を上昇させる第1モードの制御状
態とするとともに、その後に排気通路の下流部に位置す
る排気ガス浄化触媒の近傍部で排気ガス温度を上昇させ
る第2モードの制御状態とするように構成したため、燃
費が悪化する等の問題を生じることなく、排気ガスの熱
エネルギーを有効に利用して、上記排気ガス浄化触媒を
早期に活性化させることにより、その浄化機能を効果的
に発揮させることができるという利点がある。
As described above, according to the present invention, the exhaust gas purifying catalyst is arranged in the downstream portion of the exhaust passage separated from the collecting portion of the exhaust manifold, and the secondary air is provided in the upstream portion of the exhaust passage. In an engine provided with a secondary air supply means for supplying, when the engine is cold-started, the air-fuel ratio in the combustion chamber is set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust air is supplied by supplying secondary air to the exhaust passage. It has a light-off control means for controlling so as to activate the gas purification catalyst early, and at the beginning of this light-off control, a control mode of the first mode for raising the exhaust gas temperature in the upstream portion of the exhaust passage is provided, and After that, the control is performed in the second mode in which the exhaust gas temperature is raised in the vicinity of the exhaust gas purifying catalyst located in the downstream portion of the exhaust passage. Without causing problems, by effectively utilizing the thermal energy of the exhaust gas, by early activation of the exhaust gas purifying catalyst, there is an advantage that it is possible to effectively perform its cleaning function.

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

【図1】本発明に係るエンジンの制御装置の実施形態を
示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of an engine control device according to the present invention.

【図2】排気マニホールドの具体的構成を示す説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a specific configuration of an exhaust manifold.

【図3】エンジンの燃焼領域を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a combustion region of an engine.

【図4】上記エンジンの制御装置による制御動作を示す
フローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a control operation by the engine control device.

【図5】上記エンジンの制御装置による制御動作を示す
タイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing a control operation by the control device of the engine.

【図6】混合気の点火時期と排気通路の温度との対応関
係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a correspondence relationship between the ignition timing of the air-fuel mixture and the temperature of the exhaust passage.

【図7】本発明に係るエンジンの制御装置の別の実施形
態を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing another embodiment of the engine control device according to the present invention.

【符号の説明】 3 排気通路 12 タービン 13 排気ガス浄化触媒 14 (第1)二次エア供給手段 15 第2二次エア供給手段 24 ライトオフ制御手段 30 排気マニホールド[Explanation of symbols] 3 exhaust passage 12 turbine 13 Exhaust gas purification catalyst 14 (First) Secondary Air Supply Means 15 Second secondary air supply means 24 Light-off control means 30 exhaust manifold

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/24 F01N 3/24 G R T F02D 41/06 305 F02D 41/06 305 330 330A 335 335Z 41/34 41/34 H 43/00 301 43/00 301B 301E 301J 301T F02P 5/15 F02P 5/15 E (72)発明者 田賀 淳一 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 Fターム(参考) 3G022 AA07 CA02 DA02 DA05 GA05 GA06 GA08 3G084 AA03 BA05 BA08 BA09 BA13 BA15 BA17 BA21 BA24 BA25 CA01 CA02 CA03 CA04 DA10 EA04 EA11 EB08 EC01 EC03 FA07 FA10 FA20 FA29 FA33 FA38 3G091 AA10 AA17 AA28 AB01 BA03 BA11 BA32 BA33 CA22 CB02 CB03 DA01 DA02 DB10 FA02 FA04 FB02 FC02 FC07 3G301 HA01 HA04 HA06 HA11 HA16 HA17 JA21 KA01 KA02 KA08 KA09 KA23 LA03 LA05 LB04 LC01 LC03 MA01 MA11 MA18 NA08 NB03 NB13 NC02 NE01 NE06 NE13 PA01Z PD02Z PE01Z PE03Z PE08Z PF03Z─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F01N 3/24 F01N 3/24 GR T F02D 41/06 305 F02D 41/06 305 330 330A 335 335Z 41 / 34 41/34 H 43/00 301 43/00 301B 301E 301J 301T F02P 5/15 F02P 5/15 E (72) Inventor Junichi Taga No. 3 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture (Reference) 3G022 AA07 CA02 DA02 DA05 GA05 GA06 GA08 3G084 AA03 BA05 BA08 BA09 BA13 BA15 BA17 BA21 BA24 BA25 CA01 CA02 CA03 CA04 DA10 EA04 EA11 EB08 EC01 EC03 FA07 FA10 FA20 FA29 FA33 FA38 BA03 BA02 BA03 BA03 BA03 BA03 BA02 BA03 BA03 BA03 BA03 DA02 DB10 FA02 FA04 FB02 FC02 FC07 3G301 HA01 HA04 HA06 HA11 HA16 HA17 JA21 KA01 KA02 KA08 KA09 K A23 LA03 LA05 LB04 LC01 LC03 MA01 MA11 MA18 NA08 NB03 NB13 NC02 NE01 NE06 NE13 PA01Z PD02Z PE01Z PE03Z PE08Z PF03Z

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気マニホールドの集合部から離れた排
気通路の下流部に排気ガス浄化触媒が配設されるととも
に、排気通路の上流部に二次エアを供給する二次エア供
給手段を備えたエンジンにおいて、エンジンの冷間始動
時に、燃焼室内の空燃比を理論空燃比よりもリッチに設
定するとともに、排気通路に二次エアを供給することに
より上記排気ガス浄化触媒を早期に活性化させるように
制御するライトオフ制御手段を有し、このライトオフ制
御の初期に排気通路の上流部で排気ガス温度を上昇させ
る第1モードの制御状態とするとともに、その後に排気
通路の下流部に位置する排気ガス浄化触媒の近傍部で排
気ガス温度を上昇させる第2モードの制御状態とするこ
とを特徴とするエンジンの制御装置。
1. An exhaust gas purifying catalyst is disposed downstream of an exhaust passage away from a collection portion of an exhaust manifold, and secondary air supply means is provided for supplying secondary air to an upstream portion of the exhaust passage. In the engine, when the engine is cold started, the air-fuel ratio in the combustion chamber is set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and secondary air is supplied to the exhaust passage so that the exhaust gas purification catalyst is activated early. And a light-off control means for controlling the temperature of the exhaust passage at the beginning of the light-off control so that the temperature of the exhaust gas is increased in the upstream portion of the exhaust passage, and thereafter, the light-off control unit is positioned downstream of the exhaust passage. A control device for an engine, which is in a control mode of a second mode for raising an exhaust gas temperature in the vicinity of an exhaust gas purifying catalyst.
【請求項2】 第1モードの制御状態では、混合気の点
火時期を圧縮上死点よりも所定量だけ遅角させた第1時
期に設定するとともに、第2モードの制御状態では、混
合気の点火時期を圧縮上死点後で上記第1時期よりも進
角した第2時期に設定することを特徴とする請求項1記
載のエンジンの制御装置。
2. In the control state of the first mode, the ignition timing of the air-fuel mixture is set to a first timing which is retarded by a predetermined amount from the compression top dead center, and in the control state of the second mode, the air-fuel mixture is set. 2. The engine control device according to claim 1, wherein the ignition timing of the engine is set to a second timing that is advanced after the compression top dead center with respect to the first timing.
【請求項3】 第1モードの制御状態から第2モードの
制御状態への移行時に、混合気の点火時期を第1時期か
ら第2時期に一気に切り替えることを特徴とする請求項
2記載のエンジンの制御装置。
3. The engine according to claim 2, wherein the ignition timing of the air-fuel mixture is switched from the first timing to the second timing at a stroke when the control state of the first mode is changed to the control state of the second mode. Control device.
【請求項4】 ライトオフ制御時に、燃料を複数回に分
割して噴射するとともに、その後期噴射時期を点火前の
圧縮行程に設定したことを特徴とする請求項2または3
記載のエンジンの制御装置。
4. The fuel is divided into a plurality of times for injection during the light-off control, and the latter injection timing is set to a compression stroke before ignition.
The engine control device described.
【請求項5】 排気通路の上流部に二次エアを供給する
第1二次エア供給手段と、この第1二次エア供給手段に
よる二次エアの供給部よりも下流側に二次エアを供給す
る第2二次エア供給手段とを備え、第2モードの制御状
態では、第1モードの制御状態に比べて、第1二次エア
供給手段から供給される二次エア量を減少させるととも
に、第2二次エア供給手段から供給される二次エア量を
増大させることを特徴とする請求項1記載のエンジンの
制御装置。
5. A first secondary air supply means for supplying secondary air to the upstream part of the exhaust passage, and a secondary air downstream of the secondary air supply part by the first secondary air supply means. And a second secondary air supply means for supplying the second secondary air supply means for reducing the amount of secondary air supplied from the first secondary air supply means in the second mode control state as compared with the first mode control state. The control device for the engine according to claim 1, wherein the amount of secondary air supplied from the second secondary air supply means is increased.
【請求項6】 ターボチャージャのブロアを駆動するタ
ービンを、排気ガス浄化触媒の設置部の上流側に配設し
たことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のエ
ンジンの制御装置。
6. The engine control device according to claim 1, wherein the turbine driving the blower of the turbocharger is arranged upstream of the exhaust gas purification catalyst installation portion.
【請求項7】 排気行程が隣り合わない一対の気筒に接
続された排気通路を互いに合流させるとともに、この合
流部の下流側で他の気筒の合流部から延びる合流通路を
合流させるように構成された排気マニホールドを備えた
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のエン
ジンの制御装置。
7. An exhaust passage connected to a pair of cylinders whose exhaust strokes are not adjacent to each other is joined together, and a joining passage extending from a joining portion of another cylinder is joined downstream of this joining portion. The engine control device according to any one of claims 1 to 6, further comprising an exhaust manifold.
【請求項8】 ライトオフ制御時に、二次エア供給手段
から二次エアが供給されることにより、排気通路内にお
ける酸素濃度が、理論空燃比の燃焼状態で燃焼室から排
気通路に導出された排気ガスの酸素濃度よりも高い値と
なるように、上記二次エアの供給量を設定したことを特
徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のエンジンの制
御装置。
8. The oxygen concentration in the exhaust passage is led from the combustion chamber to the exhaust passage in a combustion state of the stoichiometric air-fuel ratio by supplying the secondary air from the secondary air supply means during the light-off control. The engine control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the supply amount of the secondary air is set so as to have a value higher than the oxygen concentration of the exhaust gas.
【請求項9】 ライトオフ制御の停止時期を、エンジン
が暖機状態となる前の排気ガス浄化触媒の活性化時点に
設定したことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記
載のエンジンの制御装置。
9. The engine according to claim 1, wherein the stop timing of the light-off control is set to an activation time point of the exhaust gas purifying catalyst before the engine is warmed up. Control device.
【請求項10】 エンジンの温間時に排気ガス浄化触媒
の硫黄被毒を解消する際には、上記第2モードの制御状
態とすることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記
載のエンジンの制御装置。
10. The control mode of the second mode is set when the sulfur poisoning of the exhaust gas purifying catalyst is eliminated while the engine is warm. Engine control unit.
JP2002109088A 2002-04-11 2002-04-11 Engine control device Expired - Fee Related JP4186499B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002109088A JP4186499B2 (en) 2002-04-11 2002-04-11 Engine control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002109088A JP4186499B2 (en) 2002-04-11 2002-04-11 Engine control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003301718A true JP2003301718A (en) 2003-10-24
JP4186499B2 JP4186499B2 (en) 2008-11-26

Family

ID=29392644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002109088A Expired - Fee Related JP4186499B2 (en) 2002-04-11 2002-04-11 Engine control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4186499B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006207413A (en) * 2005-01-26 2006-08-10 Nissan Motor Co Ltd Secondary air supply device for internal combustion engine
FR2891866A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-13 Renault Sas Exhaust gas system, for e.g. four-cylinder engine, has catalytic converter whose inlet sections are connected by soldering to downstream end sections of inlet conduits for forming mechanically welded exhaust system in single piece
WO2014196267A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006207413A (en) * 2005-01-26 2006-08-10 Nissan Motor Co Ltd Secondary air supply device for internal combustion engine
FR2891866A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-13 Renault Sas Exhaust gas system, for e.g. four-cylinder engine, has catalytic converter whose inlet sections are connected by soldering to downstream end sections of inlet conduits for forming mechanically welded exhaust system in single piece
WO2014196267A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP5907313B2 (en) * 2013-06-05 2016-04-26 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JPWO2014196267A1 (en) * 2013-06-05 2017-02-23 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP4186499B2 (en) 2008-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3257423B2 (en) Exhaust heating device
JP3348659B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine
US6684630B2 (en) Direct-injection spark-ignition engine with a turbo charging device
JP2008095542A (en) Control system of internal combustion engine
JP2001248481A (en) Control device for direct cylinder injection type engine
JP2003206785A (en) Method and device for controlling engine
JP2002161770A (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP3880296B2 (en) Engine control device
JP3552609B2 (en) Control device for spark ignition type direct injection engine
JP3257420B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine
JP3052777B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine
JP5741345B2 (en) Engine control device
JP4560978B2 (en) Spark ignition direct injection engine with turbocharger
JP4186499B2 (en) Engine control device
JP3840911B2 (en) Engine control device
JP2001182601A (en) Early warm-up control device for exhaust emission control catalyst
JP7283700B2 (en) System and method for controlling emissions of spark ignited internal combustion engines in motor vehicles
JP2005299408A (en) Device for raising temperature of engine
JP3852223B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4538976B2 (en) Spark ignition direct injection engine with turbocharger
JP2013047498A (en) Exhaust emission control device for engine
JP2001182586A (en) Exhaust-temperature raising device
JP3721791B2 (en) In-cylinder direct injection spark ignition engine
JPWO2014087444A1 (en) Operation control device and method for internal combustion engine
JP3052778B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080707

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: 20080819

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080901

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: 20110919

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110919

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120919

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130919

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees