JP2008002332A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気ガス浄化用の触媒を有する内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine having a catalyst for exhaust gas purification.
従来、ガソリンエンジンなどの火花点火式内燃機関においては、運転状態に応じて定められた基本点火時期を、始動時補正、ノッキング補正などによって進角補正あるいは遅角補正し、点火時期を決定している。そして、機関の冷間始動時など、排気ガス浄化用の触媒の温度がその活性化温度よりも低いときには、基本点火時期を点火遅角補正することで、混合気の燃焼時期を遅らせて、触媒暖機を図ることが可能である。 Conventionally, in a spark ignition type internal combustion engine such as a gasoline engine, the basic ignition timing determined according to the operating state is advanced or retarded by starting correction, knocking correction, etc., and the ignition timing is determined. Yes. When the temperature of the exhaust gas purifying catalyst is lower than its activation temperature, such as when the engine is cold started, the basic ignition timing is corrected to retard the ignition, thereby delaying the combustion timing of the air-fuel mixture. It is possible to warm up.
他方、特許文献1には、燃焼室内に燃料の自己着火促進剤としてオゾンを供給する自己着火促進剤供給手段を備えた圧縮着火式内燃機関が開示されている。この機関では、自己着火促進剤供給手段からの自己着火促進剤の供給量を、機関の冷却水温度が低いほど、増すようにしている。 On the other hand, Patent Literature 1 discloses a compression ignition type internal combustion engine provided with a self-ignition promoter supplying means for supplying ozone as a fuel self-ignition promoter into a combustion chamber. In this engine, the supply amount of the self-ignition accelerator from the self-ignition accelerator supply means is increased as the cooling water temperature of the engine is lower.
さらに、特許文献2には、燃焼室にオゾンを供給して、燃料を燃焼させる内燃機関の燃焼特性改善方法が開示されている。
Furthermore,
しかしながら、上記の如く点火時期を遅角させることで触媒暖機を行う場合、点火遅角量を所定量よりも多くすると、混合気の燃焼性が悪化することになる。その結果、排気ガス中のCOやHC量が増加することになり好ましくない。 However, when the catalyst is warmed up by retarding the ignition timing as described above, if the ignition retard amount is made larger than a predetermined amount, the combustibility of the air-fuel mixture will deteriorate. As a result, the amount of CO and HC in the exhaust gas increases, which is not preferable.
そこで、本発明は、混合気を適切に燃焼させつつ、触媒暖機を促進する、内燃機関の制御装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a control device for an internal combustion engine that promotes catalyst warm-up while appropriately burning an air-fuel mixture.
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の制御装置は、排気ガス浄化用の触媒を有する内燃機関の制御装置において、触媒暖機用に点火時期を遅角させる点火時期遅角手段と、吸気中にオゾンを供給するオゾン供給手段と、前記触媒の温度を検出または推定する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出または推定された前記触媒の温度が、所定の基準温度を下回るとき、該基準温度との温度差を求める温度差導出手段と、前記温度差導出手段により求められた前記温度差に基づいて、点火時期の遅角量およびオゾン供給量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention is an ignition timing retarding means for retarding an ignition timing for catalyst warm-up in an internal combustion engine control apparatus having an exhaust gas purifying catalyst. Ozone supply means for supplying ozone during intake, temperature detection means for detecting or estimating the temperature of the catalyst, and the temperature of the catalyst detected or estimated by the temperature detection means is lower than a predetermined reference temperature A temperature difference deriving means for obtaining a temperature difference from the reference temperature, a control means for controlling a retard amount of the ignition timing and an ozone supply amount based on the temperature difference obtained by the temperature difference deriving means; It is characterized by providing.
上記構成によれば、触媒の温度が所定の基準温度を下回るとき、該基準温度との温度差に基づいて、点火時期の遅角量およびオゾン供給量が制御される。これにより、触媒の温度が基準温度を下回っているとき、点火時期が遅角されると共に、オゾンが吸気中に供給されることになる。このように点火時期が遅角されることで、後燃えが生じ、触媒暖機を促進することが可能になる。他方、オゾンが吸気中に供給されるので、混合気を適切に燃焼させ続けることが可能になる。 According to the above configuration, when the temperature of the catalyst falls below the predetermined reference temperature, the retard amount of the ignition timing and the ozone supply amount are controlled based on the temperature difference from the reference temperature. Thereby, when the temperature of the catalyst is lower than the reference temperature, the ignition timing is retarded and ozone is supplied into the intake air. By retarding the ignition timing in this way, afterburning occurs and catalyst warm-up can be promoted. On the other hand, since ozone is supplied into the intake air, it becomes possible to continue to properly burn the air-fuel mixture.
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。本実施形態の内燃機関の制御装置が適用された車両のエンジンシステムの概念図を図1に示す。本実施形態の内燃機関(エンジン)10は、ポート噴射形式の火花点火式内燃機関であり、直列4気筒のエンジンである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a conceptual diagram of a vehicle engine system to which the control device for an internal combustion engine of the present embodiment is applied. An internal combustion engine (engine) 10 according to the present embodiment is a port injection type spark ignition internal combustion engine, which is an in-line four-cylinder engine.
エンジン10において、吸気口から吸入された空気(吸気)は、エアクリーナ12を介して吸気通路14に導入される。空気は、スロットルバルブ16の開度によりその流量が調整されつつサージタンク18に流入し、気筒20に対応して分岐形成された吸気マニホルド22に分流する。なお、吸気通路14は、サージタンク18、吸気マニホルド22、およびそれらよりも上流側に接続された吸気管23などにより形成される。吸気マニホルド22には燃料噴射弁24が配設されている。燃料噴射弁24により噴射された燃料は分流した空気と混合されて、吸気バルブ25を介して、イグニッションコイル26への制御により作動される点火プラグ28が上部中央に配設された燃焼室30に吸入される。ただし、本実施形態のスロットルバルブ16は、アクセルペダルの踏み込み量に連動して作動され、吸気通路14の開度を増減する。
In the
各気筒20の燃焼室30で、混合気は点火プラグ28により点火される。その点火により生じた火炎が混合気の全体に次第に伝播し、通常では、混合気の全体が燃焼する。燃焼により生じた排気ガスは、排気バルブ31を介して、各気筒20に対応して分岐形成された排気マニホルド32に排出される。排気ガスは、排気マニホルド32と共に排気通路34を区画形成する排気管36の途中に配設された触媒コンバータ38を通過することで、浄化されて、大気中に排出される。
In the
触媒コンバータ38は、排気ガス浄化触媒が充填されたものである。排気ガス浄化触媒として用いられる三元触媒は、白金(Pt)やパラジウム(Pd)などの酸化触媒と、ロジウム(Rh)などの還元触媒と、セリア(CeO2)などの助触媒などで構成される。そして、酸化触媒の作用により排気ガスに含まれるCOやHCが水(H2O)や二酸化炭素(CO2)に浄化され、還元触媒の作用により排気ガスに含まれるNOxが窒素(N2)や酸素(O2)などに浄化される。なお、触媒コンバータ38における排気ガス浄化触媒は、それが有効に機能するためには、例えば400℃から600℃の加熱状態が必要である。しかしながら、その触媒温度がそのような活性化温度を超えて、例えば800℃を越えるような温度に達すると、触媒機能が劣化してくるという問題がある。
The
さらに、吸気中にオゾン(O3)を供給する、すなわち、燃焼前の混合気中にオゾンが含まれるようにオゾンを供給するように、オゾン供給手段40が設けられている。オゾン供給手段40はオゾン発生装置41を有し、オゾン発生装置41により発生されたオゾンは、本実施形態ではスロットルバルブ16よりも下流側の吸気通路14の部分に供給される。具体的には、オゾン発生装置41は、ポンプ、放電器およびパルス電源を含んで構成され、後述する電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)44の制御出力によって動作させられる。オゾン発生装置41は、放電器内に、塵埃などを除去しつつ、ポンプによって外部から空気を取り込み、パルス電源からの給電により放電器内の一対の電極間にコロナ放電を生じさせる。これによりコロナ放電が放電器内の空気に作用し、酸素活性成分の一種であるオゾンが発生させられる。より詳細には、空気中の酸素分子(O2)に電子が衝突して酸素原子が生じ、この酸素原子が酸素分子と結合してオゾンが生成される。このようにして生成されたオゾンは、オゾン供給手段40の一部を構成するノズル形状をした吐出通路46を介して吸気通路14に供給されて、エアクリーナ12を介して導かれた空気(吸気)と混ざる。ただし、オゾン発生装置41では、所定量のオゾンを発生供給するように、放電器への供給電力等が適正値に制御される。また、パルス電源は、本実施形態において、エンジン10からの動力によりオルタネーターで発電された電気が蓄えられたバッテリーを含んで構成されている。
Further, ozone supply means 40 is provided to supply ozone (O 3 ) during intake, that is, to supply ozone so that the mixture before combustion contains ozone. The ozone supply means 40 has an
さらに、吸気管23にはスロットルバルブ16をバイパスして空気を供給するバイパスエア通路47が付設されている。バイパスエア通路47を流れる空気の流量は、アイドルスピードコントロールバルブ(ISCV)48により制御される。ISCV48は、アイドル運転以外の時には閉じられ、アイドル運転時にはエンジン回転数が所定の目標アイドル回転数になるようにその開度が制御される。
Further, the intake pipe 23 is provided with a bypass air passage 47 that bypasses the
燃料噴射制御、点火時期制御、オゾン供給制御等を行うために、ECU44が前述の如く備えられている。ECU44は、CPUと、種々のプログラムやデータを記録するROMやRAMと、入力インターフェイス回路と、出力インターフェイス回路とを備えるマイクロコンピュータで構成されている。入力インターフェイス回路には、シリンダブロック50に伝わるノッキングによる高周波振動を検出するためのノックセンサ52、スロットルバルブ16よりも下流側の吸気圧を検出するための吸気圧センサ54、アクセルペダルの踏み込み操作に連動して開閉されるスロットルバルブ16の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ56、アクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル開度を検出するためのアクセルポジションセンサ58、シリンダブロック50に設けられていて、連接棒を介してピストン60が連結されているクランクシャフト62のクランク回転信号を検出するためのクランクポジションセンサ64、シリンダブロック50に設けられていてエンジン10の冷却水の温度(冷却水温)を検出するための水温センサ66、触媒コンバータ38の上流側を流れる排気ガス中の酸素濃度を検出するためのO2センサ67などが電気配線を介して接続されている。また、スロットルバルブ16の全閉時にオン状態となるアイドルスイッチ68も接続されている。本実施形態ではクランクポジションセンサ64をエンジン10の回転数を検出するための回転数センサとして用いている。そして、ECU44の出力インターフェイス回路は、燃料噴射弁24、イグナイタを内蔵したイグニッションコイル26、オゾン発生装置41、そして、ISCV48などに接続されていて、上記各種センサ等により得られたデータに基づき、それらが制御可能にされている。なお、本実施形態のECU44は、時間を計測するためのタイマ装置を内蔵している。
The ECU 44 is provided as described above to perform fuel injection control, ignition timing control, ozone supply control, and the like. The ECU 44 is constituted by a microcomputer including a CPU, a ROM and a RAM for recording various programs and data, an input interface circuit, and an output interface circuit. The input interface circuit includes a
エンジン10では、通常の運転時、吸気圧センサ54からの出力信号に基づく吸気圧や、クランクポジションセンサ64からの出力信号に基づくエンジン回転数など、すなわちエンジン負荷およびエンジン回転数で表される運転状態に基づいて基本燃料噴射量、基本燃料噴射時期、基本点火時期等が設定される。その際、エンジン10の冷却水温などでそれらの基本値を補正して、制御上目標とされる燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期が導出され、燃料噴射弁24や点火プラグ28などの作動が制御される。
In the
ところで、エンジン10の始動が開始された際にエンジン10が所定温度よりも低くて冷えている場合、すなわち冷却水温が所定温度よりも低い冷間始動時、エンジン10の暖機の促進を図るべく、エンジン10を、通常のアイドル状態(例えば800rpm;以下、この際のエンジン回転数NeSを「アイドル回転数」と称する。)よりも高回転(例えば1500rpm;以下、この際のエンジン回転数を「ファーストアイドル回転数」と称する。)で運転させるファーストアイドル状態に移行させ、そのファーストアイドル回転数で運転させるようにしている。エンジン10を高回転で運転させることは、噴射される燃料噴射量を増大させ、燃焼室30に供給される吸入空気量を多くすることで達成される。このときの燃料噴射量の増量補正は、水温センサ66からの出力信号に基づいて得られる冷却水温に基づいて行われる。燃料噴射量の増量補正量は、概して、冷却水温が低いほど多く設定される。そして、吸入空気量の増大はISCV48の開度を大きくすることにより実現できる。なお、エンジン始動直後の所定時間においては混合気の空燃比(A/F)をリッチ(燃料過多)として、安定した燃焼状態の維持を優先的に図るように設定されている。
By the way, when starting the
他方、エンジン10では、そのようにファーストアイドル状態のときは、上述の如くエンジン10の冷却水温が低いときであり、触媒コンバータ38の排気ガス浄化触媒の温度(触媒温度)が、それの活性化温度の最小値である所定の基準温度よりも低いときが多い。このようなときには、その触媒温度を触媒の活性化温度にまで迅速に上げる触媒暖機を行うべく、点火時期を遅角させるようにしている。同時に、その点火時期を遅角させるとき、混合気の燃焼が適切に行われるように、エンジン10では吸気中にオゾンを供給するようにしている。以下に、この制御の一例について図2から図4に基づいて説明する。なお、図2は本実施形態の制御フローチャートであり、図3は触媒暖機制御のための、冷却水温、点火遅角量、オゾン供給量の関係を表したグラフであり、図4は冷間始動時およびその後のアイドル状態におけるエンジン回転数、点火遅角量、オゾン供給量に関してのタイムチャートである。なお、図2のルーチンは、概ね燃焼サイクル毎に繰り返される。
On the other hand, when the
ECU44は、まずステップS201へ進み、ファーストアイドル状態か否かを判定する。ECU44は、アイドルスイッチ68からON状態であることを示す信号を受け、エンジン10の始動開始時(クランキング開始時)から計測されている時間が所定時間以下と判断し、そして水温センサ66からの出力信号に基づいて求められるエンジン10の冷却水温が所定値、本実施形態では80℃未満であると判断したときに、エンジン10が冷間始動直後のアイドル状態、すなわちファーストアイドル状態であると判断する。すなわち、本実施形態では、冷却水温と触媒温度とが概ね対応関係にあるので、触媒温度を直接検出することに代えて、冷却水温を検出することで触媒温度を推定することにしている。すなわち、冷却水温が上記所定値未満のときを、触媒温度が所定の基準温度を下回っているときとしている。この基準温度は、例えば400℃である。
The
ファーストアイドル状態であると判断されると、ステップS203へ進み、予めROMに記憶されている基本点火時期に対する補正量としての点火遅角量が導出される。このときの点火遅角量は、図3(a)に概略的に示すようにエンジン10の冷却水温と対応関係にある。ECU44は検出されたエンジン10の冷却水温に基づいて、図3(a)に示した如き、予めROMに記憶されているマップ化されたデータを検索することで点火遅角量を求める。本実施形態では、このときの基本点火時期θ0を上死点前(BTDC)5°、最大点火遅角量ΔθHを15°と規定しているので、点火時期は上死点前5°から上死点後10°の範囲に設定されることになる。なお、本実施形態では、点火遅角量は冷却水温が温度TwHと温度TwL(<TwH)との間のとき変動し、温度TwLより冷却水温が低いときには点火遅角量は最大点火遅角量ΔθHで一定であり、温度TwHよりも冷却水温が高いときには触媒暖機のための点火遅角量は「0」である(図3(a)参照)。このように冷却水温に基づいて点火遅角量を決定することは、冷却水温が、例えば80℃である所定温度を下回っているときの冷却水温と該所定温度との温度差、すなわち触媒温度が基準温度を下回っているときの触媒温度と基準温度との温度差に基づいて、点火時期の遅角量を決定することを意味している。
If it is determined that the engine is in the fast idle state, the process proceeds to step S203, and an ignition delay amount is derived as a correction amount for the basic ignition timing stored in advance in the ROM. The ignition retard amount at this time has a corresponding relationship with the coolant temperature of the
次いで、ステップS205へ進むと、オゾン供給量が導出される。オゾン供給量は、図3(b)に示す如き、予めROMに記憶されているマップ化されたデータを、ステップSS203で求めた点火遅角量で検索することで求められる。オゾン供給量は、概して、点火遅角量と比例関係にあり、点火遅角量が大きくなるほど、オゾン供給量は多くなるように設定されている。なお、本実施形態では、ステップS203で求められた点火遅角量が「0」のとき、オゾン供給量は「0」に設定されている。このようにオゾン供給量を決定することは、冷却水温が所定温度を下回っているときのそれらの温度差、すなわち触媒温度が基準温度を下回っているときのそれらの温度差に基づいて、オゾン供給量を求めることを意味している。 Next, in step S205, the ozone supply amount is derived. As shown in FIG. 3B, the ozone supply amount is obtained by searching the mapped data stored in the ROM in advance with the ignition retardation amount obtained in step SS203. The ozone supply amount is generally proportional to the ignition retard amount, and the ozone supply amount is set to increase as the ignition retard amount increases. In the present embodiment, when the ignition retard amount obtained in step S203 is “0”, the ozone supply amount is set to “0”. The determination of the ozone supply amount in this way is based on the temperature difference when the cooling water temperature is lower than the predetermined temperature, that is, the temperature difference when the catalyst temperature is lower than the reference temperature. It means to ask for quantity.
そして、ステップS207へ進むと、ISCV48の開度の補正値が求められる。ステップS205で求められたオゾン供給量で予めROMに記憶されているマップ(図示せず)を検索することで、ISCV48の開度の補正値が求められる。これは、後述するステップS209で供給されるオゾン供給量分だけISCV48の開度を減らし、吸気通路14を流れる吸入空気量を減量補正し、所望の目標アイドル回転数を得るようにするためである。
In step S207, a correction value for the opening of the ISCV 48 is obtained. By searching a map (not shown) stored in the ROM in advance with the ozone supply amount obtained in step S205, a correction value for the opening of the ISCV 48 is obtained. This is to reduce the opening of the ISCV 48 by the amount of ozone supplied in step S209, which will be described later, to reduce the amount of intake air flowing through the
そして、ステップS209で、ステップS203で求められた点火遅角量で補正された点火時期を用いて点火が行われると共に、ステップS205で求められたオゾン供給量分、オゾンがオゾン供給手段40から吸気に供給されることになる。これと同時に、ステップS207で求められた補正値に基づいて、ISCV48の開度が制御される。 In step S209, ignition is performed using the ignition timing corrected with the ignition delay amount obtained in step S203, and ozone is inhaled from the ozone supply means 40 by the ozone supply amount obtained in step S205. Will be supplied. At the same time, the opening degree of the ISCV 48 is controlled based on the correction value obtained in step S207.
本実施形態では、図4に示すように、まず、時間t1でアイドル状態に移行する。この時間t1までの冷却水温が温度TwLを下回っている場合、エンジン回転数はファーストアイドル回転数の最大値である回転数NeHに設定制御される。他方、時間t1でエンジン回転数がファーストアイドル回転数に至ってから、極短い所定時間経過後、時間t2になると、徐々に点火遅角量が増すように設定されている。このようにすることで、点火時期を遅角させても、燃焼安定性を保つことが可能になる。より具体的には、本実施形態では、図2のルーチンでステップS209へ至るごとに1°ずつ点火遅角量が大きくなるように、すなわち1°ずつ、ステップS203で求めた点火遅角量が反映されるように点火時期が遅角される。そして、最終的にステップS203で求めた点火遅角量になると、その後はステップS209で、ステップS203で求めた点火遅角量分そのものが、基本点火時期から遅角されることになる。なお、オゾンの供給は、点火遅角量の実行に対応して、行われる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, first, the state transitions to the idle state at time t1. When the coolant temperature up to this time t1 is lower than the temperature TwL, the engine speed is set and controlled at the speed NeH which is the maximum value of the first idle speed. On the other hand, after the engine speed reaches the first idle speed at time t1, the ignition retard amount is gradually increased at time t2 after a very short predetermined time has elapsed. This makes it possible to maintain combustion stability even when the ignition timing is retarded. More specifically, in the present embodiment, the ignition delay amount obtained in step S203 is increased by 1 ° each time the routine of FIG. 2 reaches step S209, that is, by 1 °. The ignition timing is retarded to be reflected. When the ignition delay amount finally obtained in step S203 is reached, thereafter, in step S209, the ignition delay amount itself obtained in step S203 is retarded from the basic ignition timing. The supply of ozone is performed corresponding to the execution of the ignition retard amount.
他方、時間t3で冷却水温が温度TwLになり、その後時間t4でそれが温度TwHにまで上昇するに至ると、図2に示すように上記ステップS201で否定されてステップS211へ進み、触媒暖機のための点火時期遅角およびオゾン供給は終了されることになる。これに伴い、ISCV48の開度補正も終了されることになり、暖機後アイドル状態での運転になる。すなわちアイドル回転数NeSでの運転になり、触媒暖機のための制御が終了される。 On the other hand, when the cooling water temperature reaches the temperature TwL at time t3 and then rises to the temperature TwH at time t4, as shown in FIG. 2, the result is negative in step S201, and the process proceeds to step S211. The ignition timing retarding and the ozone supply for are terminated. Along with this, the opening correction of the ISCV 48 is also ended, and the engine is operated in the idle state after warming up. That is, the operation is performed at the idle speed NeS, and the control for warming up the catalyst is completed.
このように、本実施形態では、触媒温度が低い状態であるファーストアイドル状態のとき、触媒暖機用に点火時期が所定の点火遅角量だけ遅らされるので後燃えが生じることになる。点火遅角量が大きくなるにしたがって、排気通路34に至る排気ガスの温度が高くなるので、触媒暖機が促進されることになる。他方、点火時期を遅角させることに対応してオゾンが供給されるので、点火遅角量が大きくなるに対応して混合気中におけるオゾン量が増加する。オゾンが含まれる混合気に点火されるので、酸化反応の強いオゾンによって燃焼反応が進行し、より良好に混合気の燃焼が完了することになる。したがって、失火を防ぐことが可能になるのはもちろんのこと、排気ガス中のCOやHC量が増加することを防止することが可能になる。また、このようにオゾンにより混合気の燃焼が良好に保たれるので、それだけ点火遅角量を大きくして、触媒暖機をより一層促すことが可能になる。
As described above, in the present embodiment, when the catalyst temperature is low and the engine is in the fast idle state, the ignition timing is delayed by a predetermined ignition delay amount for catalyst warm-up, so that afterburning occurs. As the ignition retard amount increases, the temperature of the exhaust gas reaching the
このように混合気を適切に燃焼させつつ、点火時期を遅角させて十分に後燃えを生じさせることが出来るので、触媒暖機時に排気ガスの温度を所望の高い温度にまで上昇させることが可能になる。したがって、触媒の配設位置を排気通路上流側、例えば、排気マニホルド出口部に設けなくても、迅速に触媒暖機を行うことが可能になる。また、触媒の配設位置を排気通路上流側にしなくても良くなるので、触媒暖機後、高負荷あるいは高回転での他の運転状態のときに排気ガスの温度が高くても、必要以上に触媒が加熱されることを防止できるようになる。これにより、触媒温度がその触媒の劣化温度に至ることを適切に防げるようになる。 In this way, it is possible to retard the ignition timing and cause sufficient afterburning while appropriately burning the air-fuel mixture, so that the exhaust gas temperature can be raised to a desired high temperature when the catalyst is warmed up. It becomes possible. Therefore, it is possible to quickly warm the catalyst without providing the catalyst arrangement position upstream of the exhaust passage, for example, at the exhaust manifold outlet. In addition, since it is not necessary to place the catalyst on the upstream side of the exhaust passage, even after the catalyst is warmed up, even if the exhaust gas temperature is high during other operating conditions at high load or high speed, it is more than necessary. Thus, the catalyst can be prevented from being heated. Thereby, it becomes possible to appropriately prevent the catalyst temperature from reaching the deterioration temperature of the catalyst.
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、これは本発明を限定しない。上記実施形態では、触媒温度をエンジン冷却水温に基づいて推定して制御することにしたが、他の因子に基づいて触媒温度を推定するようにしても良い。あるいは、直接、触媒温度を測定検出するためのセンサを触媒コンバータ38そのものあるいはその近傍に設けても良い。すなわち、上記実施形態では、冷却水温が所定温度を下回るときであるファーストアイドル状態と判断されたときに触媒暖機を行うことにしたが、直接触媒温度を求め、求められた触媒温度が基準温度を下回っているか否かを判断して、下回ると判断されたときに触媒暖機を行うようにしても良い。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this does not limit this invention. In the above embodiment, the catalyst temperature is estimated and controlled based on the engine coolant temperature, but the catalyst temperature may be estimated based on other factors. Alternatively, a sensor for directly measuring and detecting the catalyst temperature may be provided in the
そして、上記実施形態では、触媒暖機を、ファーストアイドル状態のときに行うことにしたが、この状態のときに本発明の適用を限定するものではない。その他、触媒暖機を行う必要がある如何なるときにも、同様に、点火時期を遅角させて後燃えを促すと共に、燃焼改善のためにオゾンを供給することにしても良い。 In the above embodiment, the catalyst warm-up is performed in the fast idle state, but the application of the present invention is not limited to this state. In addition, whenever it is necessary to warm up the catalyst, similarly, the ignition timing may be retarded to promote afterburning, and ozone may be supplied to improve combustion.
上記実施形態においてオゾン供給手段40は、吸気通路14にオゾンを供給するように設けられたが、本発明はこれに限定されない。本発明は、吸気にオゾンを供給すべく、吸気ポート、吸気マニホルド、それよりも上流側の吸気管の任意の箇所など種々の箇所にオゾン供給手段を設けることを含むものである。例えば、既に燃焼室30に取り込まれた吸気中にオゾンを供給することにしても良く、さらには、燃焼室30で既に形成されている混合気中に、オゾンを供給することにしても良い。つまり、本発明は、オゾン供給手段40を吸気通路14の途中にオゾンを供給するように設けるのみならず、燃焼室30に直接にオゾンを供給するように設けることを排除するものではない。
In the above embodiment, the ozone supply means 40 is provided to supply ozone to the
また、オゾン供給手段40は、上記実施形態に限定されず、他のオゾンを発生供給する装置により代替されても良い。例えば、吸気通路の一部を形成するように、吸気通路の途中にオゾン供給手段として反応器を設けることにしても良い。より具体的には、吸気通路を形成する絶縁体ケースと、このケースの中心軸に沿って配置される中心電極と、この中心電極に金属結線で繋がった高電圧電源とを備える反応器を吸気通路の途中に設け、中心電極に所望の高電圧を印加するべく、高電圧電源を制御することで、吸気通路を流れる空気に放電して、その吸入空気中にオゾンを生成させるようにしても良い。 Moreover, the ozone supply means 40 is not limited to the said embodiment, You may substitute by the apparatus which generates and supplies ozone. For example, a reactor may be provided as ozone supply means in the middle of the intake passage so as to form a part of the intake passage. More specifically, a reactor including an insulator case forming an intake passage, a center electrode disposed along the central axis of the case, and a high voltage power source connected to the center electrode by a metal wire is sucked into the reactor. In the middle of the passage, by controlling the high-voltage power supply to apply a desired high voltage to the center electrode, it discharges to the air flowing through the intake passage and generates ozone in the intake air. good.
また、上記実施形態では、本発明が適用される内燃機関を、吸気ポート噴射形式の火花点火式内燃機関としたが、筒内噴射形式の火花点火式内燃機関等としても良い。なお、本発明は、適用される機関の気筒数、気筒配列を制限しない。 In the above embodiment, the internal combustion engine to which the present invention is applied is an intake port injection type spark ignition type internal combustion engine, but it may be a cylinder injection type spark ignition type internal combustion engine. The present invention does not limit the number of cylinders and the cylinder arrangement of the engine to which the present invention is applied.
さらに、上記実施形態では、アイドル状態での吸入空気量の調節をISCV48を制御することで行ったが、バイパスエア通路47が備えられていないエンジンの場合には、スロットルバルブ16の開度を制御することで行っても良い。この場合には、アクセルペダルの踏み込み動作と、スロットルバルブ16の開閉動作とを切り離して電子的に制御できるように、スロットルバルブ16は電子制御式にされる。
Furthermore, in the above embodiment, the intake air amount is adjusted by controlling the ISCV 48 in the idle state. However, in the case of an engine not provided with the bypass air passage 47, the opening degree of the
なお、上記実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。 In the above embodiment, the present invention has been described with a certain degree of concreteness, but various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims. It must be understood that. That is, the present invention includes modifications and changes that fall within the scope and spirit of the appended claims and their equivalents.
10 エンジン
38 触媒コンバータ
40 オゾン供給手段
10
Claims (1)
触媒暖機用に点火時期を遅角させる点火時期遅角手段と、
吸気中にオゾンを供給するオゾン供給手段と、
前記触媒の温度を検出または推定する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出または推定された前記触媒の温度が、所定の基準温度を下回るとき、該基準温度との温度差を求める温度差導出手段と、
前記温度差導出手段により求められた前記温度差に基づいて、点火時期の遅角量およびオゾン供給量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
In a control device for an internal combustion engine having a catalyst for purifying exhaust gas,
Ignition timing retarding means for retarding the ignition timing for warming up the catalyst;
Ozone supply means for supplying ozone during inhalation;
Temperature detecting means for detecting or estimating the temperature of the catalyst;
Temperature difference deriving means for obtaining a temperature difference from the reference temperature when the temperature of the catalyst detected or estimated by the temperature detection means is lower than a predetermined reference temperature;
Control means for controlling the retard amount of the ignition timing and the ozone supply amount based on the temperature difference obtained by the temperature difference deriving means;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
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