JP3351349B2 - Exhaust gas heating device for in-cylinder injection internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas heating device for in-cylinder injection internal combustion engine

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JP3351349B2
JP3351349B2 JP22217798A JP22217798A JP3351349B2 JP 3351349 B2 JP3351349 B2 JP 3351349B2 JP 22217798 A JP22217798 A JP 22217798A JP 22217798 A JP22217798 A JP 22217798A JP 3351349 B2 JP3351349 B2 JP 3351349B2
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injection
fuel ratio
fuel
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exhaust gas
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公二郎 岡田
隆 堂ヶ原
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    • Y02T10/40Engine management systems

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、筒内噴射型内燃機
関の排気昇温技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for raising the temperature of exhaust gas of a direct injection internal combustion engine.

【0002】[0002]

【関連する背景技術】筒内噴射型内燃機関は、吸気行程
のみならず圧縮行程において燃料を直接筒内に噴射可能
に構成されており、これにより、空燃比を理論空燃比
(値14.7)よりも超希薄側、つまりリーン側の目標
値(例えば、値24)以上の超リーン空燃比に制御し、
エンジンの燃費特性等を改善することが可能とされてい
る。
2. Related Art An in-cylinder injection type internal combustion engine is configured such that fuel can be directly injected into a cylinder not only in an intake stroke but also in a compression stroke, and thereby an air-fuel ratio is set to a stoichiometric air-fuel ratio (value of 14.7). ), The air-fuel ratio is controlled to a super lean air-fuel ratio not less than a target value (for example, value 24) on the super lean side, that is, the lean side.
It is possible to improve the fuel efficiency characteristics of the engine.

【0003】上述の機関では、空燃比がリーン空燃比と
なることから、従来の三元触媒ではその浄化特性からN
Ox(窒素酸化物)を充分に浄化できないという問題が
あり、最近では、酸素過剰雰囲気においてもNOxを浄
化できるNOx触媒が開発され実用化されている。とこ
ろで、NOx触媒を備えた筒内噴射型内燃機関において
も、従来の内燃機関と同様、冷態始動時には早期に排気
を昇温させ、触媒の早期活性化を図り、排ガス特性を向
上させたいという要求がある。
In the above-described engine, the air-fuel ratio becomes a lean air-fuel ratio.
There is a problem that Ox (nitrogen oxide) cannot be sufficiently purified, and recently, a NOx catalyst capable of purifying NOx even in an oxygen-excess atmosphere has been developed and put into practical use. By the way, in a cylinder injection type internal combustion engine equipped with a NOx catalyst, as in the case of the conventional internal combustion engine, it is desired that the temperature of the exhaust gas be raised at the early stage at the time of cold start, the catalyst be activated early, and the exhaust gas characteristics be improved. There is a request.

【0004】また、NOx触媒には、大別して酸素過剰
雰囲気において排ガス中のNOxを選択的に還元する選
択還元型NOx触媒と、酸素過剰雰囲気において排ガス
中のNOxを吸蔵し、酸素濃度低下雰囲気においてNOx
を触媒上から還元放出する吸蔵型NOx触媒とがある
が、吸蔵型NOx触媒を用いた場合、燃料中に含まれる
S成分(硫黄成分)が酸素と反応してSOx(硫黄酸化
物)となり、該SOxはNOxの代わりに吸蔵型NOx触
媒に吸蔵され、触媒担体がSOxにより被毒して触媒の
浄化効率が低下してしまうという問題がある。しかしな
がら、このように吸蔵されたSOxは、排気空燃比をリ
ッチ状態にし、且つ、触媒を高温状態にすることで除去
(SOxパージ)されることが分かっており、この場合
においても排気を昇温させる要求がある。
[0004] The NOx catalyst is roughly classified into a selective reduction type NOx catalyst for selectively reducing NOx in exhaust gas in an oxygen-excess atmosphere, and a NOx catalyst for storing NOx in exhaust gas in an oxygen-excess atmosphere and in an oxygen-low concentration atmosphere. NOx
There is an occlusion type NOx catalyst which reduces and releases the above from the catalyst. When the occlusion type NOx catalyst is used, the S component (sulfur component) contained in the fuel reacts with oxygen to form SOx (sulfur oxide), The SOx is stored in the storage NOx catalyst instead of the NOx, and there is a problem that the catalyst carrier is poisoned by the SOx and the purification efficiency of the catalyst is reduced. However, it is known that the SOx thus occluded is removed (SOx purge) by setting the exhaust air-fuel ratio to a rich state and setting the temperature of the catalyst to a high temperature. There is a request to make.

【0005】そこで、筒内噴射型内燃機関において、例
えば、膨張行程中に主燃焼の主噴射(圧縮行程噴射)と
は別にシリンダ内に副噴射を行うことで、つまり2段噴
射を行うことで、排ガスを昇温させる技術が特開平10
−122015号公報に開示されている。
[0005] Therefore, in a direct injection internal combustion engine, for example, by performing a sub-injection into the cylinder separately from the main injection of the main combustion (compression stroke injection) during the expansion stroke, that is, by performing a two-stage injection. The technology for raising the temperature of exhaust gas is disclosed in
It is disclosed in JP-A-2012015.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
筒内噴射型内燃機関において2段噴射を行う場合、触媒
の昇温度合は副噴射の燃料量によって決定される。つま
り、触媒温度は副噴射の燃料量が多ければ急速に昇温し
高温に達する一方、副噴射の燃料量が少なければそれほ
ど上昇しないのである。故に、機関の負荷、回転速度が
低い状態、即ち触媒温度が低い状態から触媒昇温を行う
場合には、副噴射の燃料量を極力多くする必要がある。
一方、機関の負荷、回転速度が高い状態、即ち触媒温度
がある程度高い状態から触媒昇温を行う場合には、副噴
射の燃料量をそれほど多くする必要がなく、逆に多すぎ
ると過昇温となって触媒の耐熱温度を越えてしまう虞も
ある。
When two-stage injection is performed in such a direct injection type internal combustion engine, the temperature rise of the catalyst is determined by the fuel amount of the sub-injection. In other words, the catalyst temperature rises rapidly and reaches a high temperature when the fuel amount of the sub-injection is large, but does not rise so much when the fuel amount of the sub-injection is small. Therefore, when raising the temperature of the catalyst from a state where the load and rotation speed of the engine are low, that is, a state where the catalyst temperature is low, it is necessary to increase the fuel amount of the sub injection as much as possible.
On the other hand, when the catalyst temperature is raised from a state where the load and rotation speed of the engine are high, that is, a state where the catalyst temperature is high to some extent, it is not necessary to increase the fuel amount of the sub-injection so much. As a result, the temperature may exceed the heat resistant temperature of the catalyst.

【0007】そこで、例えば、機関の負荷、回転速度に
応じて副噴射の燃料量を適正な量に可変設定することが
考えられており、この際、例えば全体空燃比を所定空燃
比としながら副噴射の燃料量を多くするような場合に
は、主噴射の燃料量を少なくして主噴射による空燃比を
大きく(リーン化)するようにし、一方、全体空燃比を
所定空燃比としながら副噴射の燃料量を少なくする場合
には、主噴射の燃料量を多くして主噴射による空燃比を
小さく(リッチ化)するようにしている。
Therefore, for example, it has been considered to variably set the fuel amount of the sub-injection to an appropriate amount in accordance with the load and the rotational speed of the engine. In the case of increasing the fuel amount of the injection, the fuel amount of the main injection is reduced to increase the air-fuel ratio of the main injection (lean), while the sub-injection is performed while keeping the overall air-fuel ratio at a predetermined air-fuel ratio. When the fuel amount of the main injection is reduced, the fuel amount of the main injection is increased so that the air-fuel ratio by the main injection is reduced (enriched).

【0008】しかしながら、このように主噴射の燃料量
を増減させる場合、主噴射を圧縮行程噴射としたときに
は、リッチ化に限界があり、例えば、空燃比が値24よ
りも小さくなると燃焼が不安定になり、一方、主噴射を
吸気行程噴射としたときには、リーン化に限界があり、
例えば、空燃比が値22よりも大きくなると燃焼が不安
定になるという問題がある。
However, when the fuel amount of the main injection is increased or decreased in this way, when the main injection is performed in the compression stroke, there is a limit to the enrichment. For example, if the air-fuel ratio becomes smaller than 24, combustion becomes unstable. On the other hand, when the main injection is the intake stroke injection, there is a limit to leaning,
For example, when the air-fuel ratio is larger than the value 22, combustion becomes unstable.

【0009】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、燃焼の不
安定化を招くことなく、効率良く触媒を昇温させること
のできる筒内噴射型内燃機関の排気昇温装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an in-cylinder in which the temperature of a catalyst can be efficiently raised without causing combustion instability. An object of the present invention is to provide an exhaust gas heating device for an injection type internal combustion engine.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1の発明によれば、排気昇温制御用に設
定された目標空燃比に対応した量の燃料の一部を吸気行
程において主噴射として噴射するとともに、残部を膨張
行程において副噴射として噴射する第1の2段噴射手段
と、前記設定された目標空燃比に対応した量の燃料の一
部を圧縮行程において主噴射として噴射するとともに、
残部を膨張行程において副噴射として噴射する第2の2
段噴射手段とを備えており、排気昇温が必要なときに
は、噴射手段選択手段により運転状態検出手段からの負
荷または回転速度状態情報に応じて第1の2段噴射手段
及び第2の2段噴射手段のいずれか一方が選択される。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a system for controlling exhaust gas temperature rise is provided.
With injecting a portion of the amount of fuel corresponding to the constant by the target air-fuel ratio as a main injection in the intake stroke, the first second stage injection means for injecting the auxiliary injection and the remainder in the expansion stroke, the set target In addition to injecting part of the amount of fuel corresponding to the air-fuel ratio as the main injection in the compression stroke,
The second 2 which injects the remainder as an auxiliary injection in the expansion stroke
When the temperature of the exhaust gas needs to be raised, the injection means selection means selects the first two-stage injection means and the second two-stage injection means according to the load or rotational speed state information from the operating state detection means. Either of the injection means is selected.

【0011】好ましい態様によれば、機関の負荷、回転
速度が比較的高く排気温度がある程度高いようなときに
は、第1の2段噴射手段が選択されて排気昇温制御用に
設定された目標空燃比のもと主噴射が吸気行程で実施さ
れるとともに副噴射が膨張行程で実施され、主噴射によ
る燃焼が燃焼成立の上限値(例えば、値22)以下の空
燃比の範囲内で燃焼の不安定化なく良好に行われる一
方、副噴射による燃料が排気通路内において余剰酸素存
在の下に良好に燃焼し発熱することになり、排気が所望
の温度にまで効率よく好適に昇温させられる。
According to a preferred embodiment, when the load and rotation speed of the engine are relatively high and the exhaust temperature is somewhat high, the first two-stage injection means is selected and used for controlling the exhaust gas temperature rise.
Under the set target air-fuel ratio, the main injection is performed in the intake stroke and the sub-injection is performed in the expansion stroke, and the combustion by the main injection is in the range of the air-fuel ratio equal to or less than the upper limit (for example, value 22) of achieving combustion. In the exhaust passage, the fuel is satisfactorily burned and heat is generated in the exhaust passage in the presence of excess oxygen, and the exhaust gas is efficiently and suitably brought to a desired temperature. The temperature is raised.

【0012】この場合、機関の負荷、回転速度が低く排
気温度が低いようなときには、第2の2段噴射手段が選
択されて前記目標空燃比のもと主噴射が圧縮行程で実施
されるとともに副噴射が膨張行程で実施される。即ち、
圧縮行程噴射では超リーン空燃比(値50程度まで)で
の燃焼が可能であり、主噴射の燃料量を極めて少量にす
る一方その分副噴射の燃料量を増量できるのであるが、
このように主噴射の燃料量を極めて少量にした場合にお
いて、主噴射による燃焼が燃焼成立の下限値(例えば、
値24)以上の超リーン空燃比の範囲内でやはり燃焼の
不安定化なく良好に行われる一方、副噴射による多量の
燃料が排気通路内で余剰酸素存在の下で良好に燃焼して
高熱を発することになり、排気が所望の温度にまで効率
よく迅速に昇温させられる。
In this case, when the load and rotation speed of the engine are low and the exhaust gas temperature is low, the second two-stage injection means is selected and the main injection is performed in the compression stroke under the target air-fuel ratio. The sub-injection is performed in the expansion stroke. That is,
In the compression stroke injection, combustion at a super-lean air-fuel ratio (up to a value of about 50) is possible, and while the fuel amount of the main injection is made extremely small, the fuel amount of the sub-injection can be increased accordingly.
In the case where the fuel amount of the main injection is extremely small as described above, the combustion by the main injection is the lower limit value of the establishment of the combustion (for example,
In the range of the super lean air-fuel ratio not less than the value 24), the combustion is also performed favorably without instability of the combustion. On the other hand, a large amount of fuel due to the sub-injection is satisfactorily burned in the exhaust passage in the presence of excess oxygen to generate high heat. As a result, the temperature of the exhaust gas is efficiently and quickly raised to a desired temperature.

【0013】また、請求項2の発明によれば、さらに、
排気温度を検出する排気温度検出手段を有し、前記第1
の2段噴射手段と前記第2の2段噴射手段は、前記排気
温度検出手段からの検出情報に基づき排気温度を一定に
保持すべく主噴射の燃料量と副噴射の燃料量との比率を
変更して副噴射の燃料量を増減調節する温度フィードバ
ック制御手段を含んでなることを特徴としている。 これ
により、筒内噴射型内燃機関が上記吸蔵型NOx触媒を
備え、SOx除去を実施する場合において、SOx除去を
行っている間に亘り吸蔵型NOx触媒の温度が良好に所
定の高温に保持可能とされ、SOxが十分に除去される
とともに該吸蔵型NOx触媒や三元触媒等の過熱が防止
される。 また、請求項3の発明によれば、前記第1の2
段噴射手段は、主燃焼の空燃比が燃焼の成立する第1の
空燃比以下となる範囲で前記吸気行程における主噴射と
前記膨張行程における副噴射とを実施し、前記第2の2
段噴射手段は、主燃焼の空燃比が燃焼の成立する第2の
空燃比以上となる範囲で前記圧縮行程における主噴射と
前記膨張行程における副噴射とを実施するものであり、
排気昇温が必要なとき、主燃焼の空燃比が前記第1の空
燃比と前記第2の空燃比間の値となるときには、前記目
標空燃比に対応した量の燃料の全部を主噴射として噴射
するとともに点火時期を遅角させる点火時期遅角手段を
含んでなることを特徴としている。 即ち、圧縮行程で燃
料を噴射した場合に燃焼が成立する空燃比の下限値(
2の空燃比、例えば、値24)と吸気行程で燃料を噴射
した場合に燃焼が成立する空燃比の上限値(第1の空燃
比、例えば、値22)との間には空燃比の不連続領域が
あり、実際には、機関の負荷、回転速度情報に応じてこ
のような不連続領域での運転の要求がなされ、第1の2
段噴射手段及び第2の2段噴射手段のいずれをも選択で
きない場合があるのであるが、このような場合には、2
段噴射を行わずに点火時期のリタード(遅角)で対応す
ようにする。なお、この場合、主噴射の空燃比を上記
下限値(例えば、値24)に固定して圧縮行程で主噴射
を行うか或いは主噴射の空燃比を上記上限値(例えば、
値22)に固定して吸気行程で主噴射を行うようにして
2段噴射を実施してもよい。また、機関の負荷或いは回
転速度がかなり高くなると、インジェクタドライバ等の
制約もあり2段噴射が困難となる場合があるが、このよ
うな場合にも、やはり2段噴射を行わずに点火時期のリ
タードで対応するのがよい。これにより、機関の運転状
態に拘わらず、排気昇温を燃焼の不安定化なく常に効率
よく適正且つ確実に行うことが可能とされる。
Further, according to the invention of claim 2, further,
An exhaust gas temperature detecting means for detecting an exhaust gas temperature;
The two-stage injection means and the second two-stage injection means
Keep exhaust temperature constant based on detection information from temperature detection means
To maintain the ratio between the main injection fuel amount and the sub injection fuel amount
Temperature feedback to change and increase or decrease the fuel amount of sub-injection
Characterized by comprising a lock control means. this
As a result, the in-cylinder injection type internal combustion engine
When performing SOx removal, the SOx removal
During the operation, the temperature of the storage NOx catalyst is
It can be maintained at a constant high temperature, and SOx is sufficiently removed
Prevents overheating of the storage NOx catalyst, three-way catalyst, etc.
Is done. Further, according to the invention of claim 3, the first 2
The stage-injection means is configured to determine whether the air-fuel ratio of the main combustion
The main injection during the intake stroke within the range of not more than the air-fuel ratio and
Performing the sub-injection in the expansion stroke;
The stage-injection unit is configured to perform the second combustion when the air-fuel ratio of the main combustion is satisfied.
Main injection in the compression stroke within the range of air-fuel ratio or more
And a sub-injection in the expansion stroke.
When the temperature of the exhaust gas needs to be raised, the air-fuel ratio of the main combustion is reduced to the first air-fuel ratio.
When the value is between the fuel ratio and the second air-fuel ratio,
Injects all fuel in the amount corresponding to the target air-fuel ratio as main injection
Ignition timing retarding means to retard ignition timing
It is characterized by comprising. That is, the lower limit of the air-fuel ratio at which combustion is established when fuel is injected in the compression stroke ( the
2 and an upper limit of the air-fuel ratio ( first air-fuel ratio) at which combustion is achieved when fuel is injected in the intake stroke.
Ratio, for example, a value 22), there is a discontinuous region of the air-fuel ratio, and in fact, a request for operation in such a discontinuous region is made in accordance with the engine load and the rotation speed information. 1 of 2
In some cases, neither the two-stage injection unit nor the second two-stage injection unit can be selected.
Instead of performing step injection, the ignition timing is retarded (retarded) . Note that this case, the air-fuel ratio to the lower limit value of the main injection (e.g., the value 24) above the upper limit air-fuel ratio of the or main injection performing main injection fixed to the compression stroke (for example,
The two-stage injection may be performed by fixing the value 22) and performing the main injection in the intake stroke. Further, when the load or rotation speed of the engine becomes considerably high, there are cases where it is difficult to perform two-stage injection due to restrictions of an injector driver or the like. It is better to respond with retard. Thus, regardless of the operating state of the engine, the exhaust gas temperature can be always efficiently, appropriately, and reliably increased without making combustion unstable.

【0014】[0014]

【0015】また、上記請求項2のように温度フィード
バック制御のために主噴射の燃料量と副噴射の燃料量と
の比率を変更するようにすると、主噴射の空燃比が変化
して上記不連続領域に達する場合があるが、このような
場合には、上記同様に2段噴射を行わずに点火時期のリ
タードを行う等の対応をすればよい。さらに、主噴射の
空燃比が上記不連続領域を跨いで変化するような場合に
は、第1の2段噴射手段と第2の2段噴射手段との間で
噴射手段の切り換えを行うのがよく、これにより、排気
温度がより一層安定して保持され、筒内噴射型内燃機関
が吸蔵型NOx触媒を備えている場合において、該吸蔵
型NOx触媒の温度がより適正に所定の高温に維持され
る。
Further, when the ratio between the fuel amount of the main injection and the fuel amount of the sub-injection is changed for the temperature feedback control as in the second aspect , the air-fuel ratio of the main injection changes and the non-fuel ratio is changed. In some cases, a continuous region may be reached. In such a case, the ignition timing may be retarded without performing the two-stage injection as described above. Further, when the air-fuel ratio of the main injection changes across the discontinuous region, it is preferable to switch the injection means between the first two-stage injection means and the second two-stage injection means. Thus, the exhaust gas temperature is more stably maintained, and when the in-cylinder injection type internal combustion engine has a storage type NOx catalyst, the temperature of the storage type NOx catalyst is more appropriately maintained at a predetermined high temperature. Is done.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づき説明する。先ず、実施例1について説明す
る。図1を参照すると、車両に搭載された本発明に係る
筒内噴射型内燃機関の排気昇温装置の概略構成図が示さ
れており、以下同図に基づいて本発明に係る排気昇温装
置の構成を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment will be described. Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration diagram of an exhaust gas heating device for a direct injection internal combustion engine according to the present invention mounted on a vehicle, and based on the drawing, an exhaust gas heating device according to the present invention will be described below. Will be described.

【0017】機関本体(以下、単にエンジンという)1
は、例えば、燃料噴射モード(運転モード)を切換える
ことで吸気行程での燃料噴射(吸気行程噴射モード)ま
たは圧縮行程での燃料噴射(圧縮行程噴射モード)を実
施可能な筒内噴射型火花点火式直列4気筒ガソリンエン
ジンとされている。そして、この筒内噴射型のエンジン
1は、容易にして理論空燃比(ストイキオ)での運転や
リッチ空燃比での運転(リッチ空燃比運転)の他、リー
ン空燃比での運転(リーン空燃比運転)が実現可能とさ
れており、特に圧縮行程噴射モードでは、超リーン空燃
比での運転が可能とされている。
Engine body (hereinafter simply referred to as engine) 1
For example, in-cylinder injection spark ignition capable of performing fuel injection in an intake stroke (intake stroke injection mode) or fuel injection in a compression stroke (compression stroke injection mode) by switching a fuel injection mode (operation mode), for example. It is an inline 4-cylinder gasoline engine. The in-cylinder injection type engine 1 can be easily operated at a stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric ratio), at a rich air-fuel ratio (rich air-fuel ratio operation), or at a lean air-fuel ratio (lean air-fuel ratio). In particular, in the compression stroke injection mode, it is possible to operate at a super lean air-fuel ratio.

【0018】同図に示すように、エンジン1のシリンダ
ヘッド2には、各気筒毎に点火プラグ4とともに電磁式
の燃料噴射弁6が取り付けられており、これにより、燃
焼室8内に燃料を直接噴射可能とされている。燃料噴射
弁6には、燃料パイプを介して燃料タンクを擁した燃料
供給装置(共に図示せず)が接続されている。より詳し
くは、燃料供給装置には、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポ
ンプとが設けられており、これにより、燃料タンク内の
燃料を燃料噴射弁6に対し低燃圧或いは高燃圧で供給
し、該燃料を燃料噴射弁6から燃焼室内に向けて所望の
燃圧で噴射可能とされている。この際、燃料噴射量は高
圧燃料ポンプの燃料吐出圧と燃料噴射弁6の開弁時間、
即ち燃料噴射時間とから決定される。
As shown in FIG. 1, the cylinder head 2 of the engine 1 is provided with an electromagnetic fuel injection valve 6 together with a spark plug 4 for each cylinder, whereby fuel is injected into the combustion chamber 8. Direct injection is possible. A fuel supply device (both not shown) having a fuel tank is connected to the fuel injection valve 6 via a fuel pipe. More specifically, the fuel supply device is provided with a low-pressure fuel pump and a high-pressure fuel pump, whereby the fuel in the fuel tank is supplied to the fuel injection valve 6 at a low fuel pressure or a high fuel pressure. From the fuel injection valve 6 into the combustion chamber at a desired fuel pressure. At this time, the fuel injection amount depends on the fuel discharge pressure of the high-pressure fuel pump and the valve opening time of the fuel injection valve 6,
That is, it is determined from the fuel injection time.

【0019】シリンダヘッド2には、各気筒毎に略直立
方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連
通するようにして吸気マニホールド10の一端がそれぞ
れ接続されている。そして、吸気マニホールド10の他
端にはスロットル弁11が接続されており、該スロット
ル弁11にはスロットル開度θthを検出するスロットル
センサ11aが設けられている。
An intake port is formed in the cylinder head 2 in a substantially upright direction for each cylinder, and one end of an intake manifold 10 is connected to communicate with each intake port. A throttle valve 11 is connected to the other end of the intake manifold 10. The throttle valve 11 is provided with a throttle sensor 11a for detecting a throttle opening θth.

【0020】また、シリンダヘッド2には、各気筒毎に
略水平方向に排気ポートが形成されており、各排気ポー
トと連通するようにして排気マニホールド12の一端が
それぞれ接続されている。なお、図中符号13は、クラ
ンク角を検出するクランク角センサであり、該クランク
角センサ13はエンジン回転速度Neを検出可能とされ
ている。
An exhaust port is formed in the cylinder head 2 in a substantially horizontal direction for each cylinder, and one end of an exhaust manifold 12 is connected to communicate with each exhaust port. Reference numeral 13 in the figure denotes a crank angle sensor for detecting a crank angle, and the crank angle sensor 13 is capable of detecting an engine rotation speed Ne.

【0021】なお、当該筒内噴射型のエンジン1は既に
公知のものであり、その構成の詳細についてはここでは
説明を省略する。同図に示すように、排気マニホールド
12には排気管(排気通路)14が接続されており、こ
の排気管14にはエンジン1に近接した小型の近接三元
触媒20及び排気浄化触媒装置30を介してマフラー
(図示せず)が接続されている。また、排気管14には
排気温度を検出する高温センサ16が設けられている。
The in-cylinder injection type engine 1 is already known, and a detailed description of its configuration is omitted here. As shown in FIG. 1, an exhaust pipe (exhaust passage) 14 is connected to the exhaust manifold 12, and a small close three-way catalyst 20 and an exhaust purification catalyst device 30 close to the engine 1 are connected to the exhaust pipe 14. A muffler (not shown) is connected via the terminal. The exhaust pipe 14 is provided with a high temperature sensor 16 for detecting the exhaust gas temperature.

【0022】排気浄化触媒装置30は、吸蔵型NOx触
媒30aと三元触媒30bとの2つの触媒を備えて構成
されており、三元触媒30bの方が吸蔵型NOx触媒3
0aよりも下流側に配設されている。吸蔵型NOx触媒
30aは、酸化雰囲気においてNOxを一旦吸蔵させ、
主としてCOの存在する還元雰囲気中においてNOxを
2(窒素)等に還元させる機能を持つものである。詳
しくは、吸蔵型NOx触媒30aは、貴金属として白金
(Pt),ロジウム(Rh)等を有した触媒として構成
されており、吸蔵材としてはバリウム(Ba)等のアル
カリ金属、アルカリ土類金属が採用されている。
The exhaust purification catalyst device 30 is provided with two catalysts, that is, a storage NOx catalyst 30a and a three-way catalyst 30b, and the three-way catalyst 30b uses the storage NOx catalyst 3b.
0a is disposed downstream. The storage NOx catalyst 30a temporarily stores NOx in an oxidizing atmosphere,
It has a function of reducing NOx to N 2 (nitrogen) or the like mainly in a reducing atmosphere where CO is present. More specifically, the storage NOx catalyst 30a is configured as a catalyst having platinum (Pt), rhodium (Rh), or the like as a noble metal, and an alkali metal such as barium (Ba) or an alkaline earth metal as a storage material. Has been adopted.

【0023】また、吸蔵型NOx触媒30aと三元触媒
30bとの間にはNOx濃度を検出するNOxセンサ32
が設けられている。さらに、入出力装置、記憶装置(R
OM、RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(C
PU)、タイマカウンタ等を備えたECU(電子コント
ロールユニット)40が設置されており、このECU4
0により、エンジン1を含めた本発明に係る排気昇温装
置の総合的な制御が行われる。ECU40の入力側に
は、上述した高温センサ16やNOxセンサ32等の各
種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検
出情報が入力する。
A NOx sensor 32 for detecting the NOx concentration is provided between the storage type NOx catalyst 30a and the three-way catalyst 30b.
Is provided. Further, an input / output device, a storage device (R
OM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), central processing unit (C
PU), an ECU (electronic control unit) 40 including a timer counter and the like.
With 0, comprehensive control of the exhaust gas heating apparatus according to the present invention including the engine 1 is performed. Various sensors such as the high-temperature sensor 16 and the NOx sensor 32 described above are connected to the input side of the ECU 40, and detection information from these sensors is input.

【0024】一方、ECU40の出力側には、点火コイ
ルを介して上述した点火プラグ4や燃料噴射弁6等が接
続されており、これら点火コイル、燃料噴射弁6等に
は、各種センサ類からの検出情報に基づき演算された燃
料噴射量や点火時期等の最適値がそれぞれ出力される。
これにより、燃料噴射弁6から適正量の燃料が適正なタ
イミングで噴射され、点火プラグ4によって適正なタイ
ミングで点火が実施される。
On the other hand, the output side of the ECU 40 is connected to the above-described ignition plug 4 and the fuel injection valve 6 via an ignition coil. The ignition coil, the fuel injection valve 6 and the like are connected to various sensors. The optimum values such as the fuel injection amount and the ignition timing calculated based on the detection information are output.
As a result, an appropriate amount of fuel is injected from the fuel injection valve 6 at an appropriate timing, and ignition is performed by the spark plug 4 at an appropriate timing.

【0025】実際には、ECU40では、スロットルセ
ンサ11aからのスロットル開度情報θthとクランク角
センサ13からのエンジン回転速度情報Neとに基づい
てエンジン負荷に対応する目標筒内圧、即ち目標平均有
効圧Peを求めるようにされており(運転状態検出手
段)、さらに、当該目標平均有効圧Peとエンジン回転
速度情報Neとに応じてマップ(図示せず)より燃料噴
射モードを設定するようにされている。例えば、目標平
均有効圧Peとエンジン回転速度Neとが共に小さいとき
には、燃料噴射モードは圧縮行程噴射モードとされ、燃
料は圧縮行程で噴射され、一方、目標平均有効圧Peが
大きくなり或いはエンジン回転速度Neが大きくなると
燃料噴射モードは吸気行程噴射モードとされ、燃料は吸
気行程で噴射される。
Actually, the ECU 40 determines the target in-cylinder pressure corresponding to the engine load, that is, the target average effective pressure, based on the throttle opening information θth from the throttle sensor 11a and the engine rotation speed information Ne from the crank angle sensor 13. Pe is obtained (operating state detecting means), and the fuel injection mode is set from a map (not shown) according to the target average effective pressure Pe and the engine speed information Ne. I have. For example, when the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are both low, the fuel injection mode is the compression stroke injection mode, and fuel is injected in the compression stroke, while the target average effective pressure Pe increases or the engine rotation speed increases. When the speed Ne increases, the fuel injection mode is set to the intake stroke injection mode, and fuel is injected during the intake stroke.

【0026】そして、目標平均有効圧Peとエンジン回
転速度Neとから制御目標となる目標空燃比(目標A/
F)が設定され、上記適正量の燃料噴射量は該目標A/
Fに基づいて決定される(目標空燃比設定手段)。上記
高温センサ16により検出された排気温度情報からは触
媒温度Tcatが推定される。詳しくは、高温センサ16
を吸蔵型NOx触媒30aに直接設置できないことに起
因して発生する誤差を補正するために、目標平均有効圧
Peとエンジン回転速度情報Neとに応じて予め実験等に
より温度差マップ(図示せず)が設定されており、故に
触媒温度Tcatは、目標平均有効圧Peとエンジン回転速
度情報Neとが決まると一義に推定されるようにされて
いる。
From the target average effective pressure Pe and the engine speed Ne, a target air-fuel ratio (target A / A
F) is set, and the appropriate amount of fuel injection is set to the target A /
It is determined based on F (target air-fuel ratio setting means). The catalyst temperature Tcat is estimated from the exhaust gas temperature information detected by the high temperature sensor 16. Specifically, the high temperature sensor 16
In order to correct an error that occurs due to the inability to directly install the NOx catalyst 30a in the storage NOx catalyst 30a, a temperature difference map (not shown) is obtained in advance by an experiment or the like in accordance with the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed information Ne. ) Is set, so that the catalyst temperature Tcat is uniquely estimated when the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed information Ne are determined.

【0027】以下、このように構成された本発明に係る
排気昇温装置の作用について説明する。ここでは、吸蔵
型NOx触媒30aに吸蔵されるSOxを触媒上から脱離
する際に用いる排気昇温制御の制御手順について説明す
る。図2を参照すると、排気昇温制御を行う際の制御ル
ーチンのフローチャートが示されており、以下当該フロ
ーチャートに沿って説明する。
Hereinafter, the operation of the thus configured exhaust gas heating apparatus according to the present invention will be described. Here, a control procedure of the exhaust gas temperature raising control used when the SOx stored in the storage NOx catalyst 30a is desorbed from the catalyst will be described. Referring to FIG. 2, there is shown a flowchart of a control routine for performing the exhaust gas temperature raising control, which will be described below with reference to the flowchart.

【0028】先ず、ステップS10では、NOx触媒が
S(サルファ)劣化したか否か、即ち吸蔵型NOx触媒
30aに吸蔵されたSOxの量(被毒S量Qs)が所定量
に達したか否かを判別する。ここに、被毒S量Qsは推
定により求められる値である。以下、被毒S量Qsの推
定手法について説明する。被毒S量Qsは、基本的には
燃料噴射積算量Qfに基づき設定されるものであり、燃
料噴射制御ルーチンの実行周期毎に次式により演算され
る。
First, at step S10, it is determined whether or not the NOx catalyst has deteriorated by S (sulfur), that is, whether or not the amount of SOx stored in the storage type NOx catalyst 30a (poisoned S amount Qs) has reached a predetermined amount. Is determined. Here, the poisoning S amount Qs is a value obtained by estimation. Hereinafter, a method of estimating the poisoning S amount Qs will be described. The poisoning S amount Qs is basically set based on the fuel injection integrated amount Qf, and is calculated by the following equation for each execution cycle of the fuel injection control routine.

【0029】Qs=Qs(n-1)+ΔQf・K−Rs …(1) ここに、Qs(n-1)は被毒S量の前回値であり、ΔQfは
実行周期当たりの燃料噴射積算量、Kは補正係数、Rs
は実行周期当たりの再生S量を示している。つまり、現
在の被毒S量Qsは、実行周期当たりの燃料噴射積算量
ΔQfを補正係数Kで補正して積算するとともに、該積
算値から実行周期当たりの再生S量Rsを減算すること
で求められる。
Qs = Qs (n−1) + ΔQf · K−Rs (1) where Qs (n−1) is the previous value of the poisoning S amount, and ΔQf is the integrated fuel injection amount per execution cycle. , K is a correction coefficient, Rs
Indicates the reproduction S amount per execution cycle. That is, the current poisoning S amount Qs is obtained by correcting the fuel injection integrated amount ΔQf per execution cycle with the correction coefficient K and integrating the same, and subtracting the regeneration S amount Rs per execution cycle from the integrated value. Can be

【0030】ところで、補正係数Kは、次式(2)に示す
ように、空燃比A/Fに応じたS被毒係数K1、燃料中
のS含有量に応じたS被毒係数K2及び触媒温度Tcatに
応じたS被毒係数K3の3つの補正係数の積からなって
いる。 K=K1・K2・K3 …(2) 空燃比A/Fに応じたS被毒係数K1は、図3に示すよ
うに、実験データに基づき、リッチ空燃比では小さな値
とされ、リーン空燃比で大きな値をとるようにされてい
る(例えば、リーン空燃比時に対し、リッチ空燃比時は
1/4、ストイキオ時には2/3)。即ち、エンジン1
がリッチ空燃比運転しているような場合には、SOxが
吸蔵型NOx触媒30aに吸蔵され難いとみなし、一方
エンジン1がリーン空燃比運転している場合には、燃料
量に応じて略一定量のSOxが吸蔵型NOx触媒30aに
吸蔵されるとみなすのである。
As shown in the following equation (2), the correction coefficient K is an S poisoning coefficient K1 corresponding to the air-fuel ratio A / F, an S poisoning coefficient K2 corresponding to the S content in the fuel, and a catalyst. It consists of the product of three correction coefficients of the S poisoning coefficient K3 according to the temperature Tcat. K = K1, K2, K3 (2) As shown in FIG. 3, the S poisoning coefficient K1 corresponding to the air-fuel ratio A / F is set to a small value for the rich air-fuel ratio based on the experimental data, (For example, 1/4 at the rich air-fuel ratio and 2/3 at the stoichiometric ratio with respect to the lean air-fuel ratio). That is, engine 1
Is operating at a rich air-fuel ratio, it is considered that SOx is hardly stored in the storage NOx catalyst 30a. On the other hand, when the engine 1 is operating at a lean air-fuel ratio, it is substantially constant according to the fuel amount. It is considered that the amount of SOx is stored in the storage type NOx catalyst 30a.

【0031】また、S含有量に応じたS被毒係数K2
は、図4に実線で示すように、実験データに基づき、燃
料中のS含有量が大きくなるほど大きな値をとるように
されている(例えば比例関係)。即ち、SOxの発生量
は燃料中に含まれるS成分によって左右されるため、当
該S成分の含有量に応じて補正を行うのである。ところ
で、S含有量を燃料補給毎に測定することは実際には不
可能であるため、これに代えて、燃焼時に発生するノッ
キングをノックセンサ(図示せず)により検出して現在
使用している燃料中のS含有量を推定する。これは、一
般に低オクタン価の低質な燃料ではS含有量が多く、高
オクタン価の高質な燃料ではS含有量が少ないことに基
づくものである。つまり、例えばノックセンサからの情
報によりノッキングが発生し易い燃焼状態のとき、即ち
ノッキングのために点火時期をあまり進角できないとき
(点火時期進角補正値が小のとき)には低オクタン価で
S含有量が多いと判断でき、一方ノッキングが発生し難
いとき、即ち点火時期を多く進角できるとき(点火時期
進角補正値が大のとき)には高オクタン価でS含有量が
少ないと判断できるのである。
Further, the S poisoning coefficient K2 according to the S content
As shown by a solid line in FIG. 4, based on experimental data, the larger the S content in the fuel, the larger the value (for example, a proportional relationship). That is, since the amount of SOx generated depends on the S component contained in the fuel, the correction is performed according to the content of the S component. By the way, since it is actually impossible to measure the S content every fuel replenishment, the knocking generated at the time of combustion is detected by a knock sensor (not shown) instead, and is currently used. Estimate the S content in the fuel. This is based on the fact that a low-octane-number low-quality fuel generally has a high S content, and a high-octane-number high-quality fuel has a low S content. That is, for example, in a combustion state in which knocking is likely to occur due to information from the knock sensor, that is, when the ignition timing cannot be advanced so much due to knocking (when the ignition timing advance correction value is small), the octane number is low. When it can be determined that the content is large, and when knocking is unlikely to occur, that is, when the ignition timing can be advanced a lot (when the ignition timing advance correction value is large), it can be determined that the S content is small with a high octane number. It is.

【0032】なお、日本国内では、レギュラガソリンと
プレミアムガソリンのようにそれぞれ品質が一定に保持
された2種類の燃料が販売されているが、このような場
合には、図4中に破線で示すように、S含有量は階段状
に2段階に区別される。つまり、プレミアムガソリンで
あれば良質でS含有量が非常に少ないと判断してS被毒
係数K2は0近傍値とされ、レギュラガソリンであれば
大きな値とされる。
In Japan, two types of fuels, such as regular gasoline and premium gasoline, whose quality is kept constant, are sold. In such a case, these are indicated by broken lines in FIG. As described above, the S content is divided into two steps in a stepwise manner. That is, it is determined that the quality is high and the S content is very small in the case of premium gasoline, and the S poisoning coefficient K2 is set to a value close to 0, and is set to a large value in the case of regular gasoline.

【0033】また、触媒温度に応じたS被毒係数K3
は、図5に示すように、実験データに基づき、触媒温度
Tcatが中程度の温度(例えば、300〜500℃程
度)のときに大きな値をとるようにされている。即ち、
触媒温度Tcatが低いときには活性度合が低く、触媒温
度Tcatが高いときにはSOxはパージされる方向なの
で、吸蔵型NOx触媒30aに吸蔵されるSOxの量は比
較的少ないと判断するのである。
Further, the S poisoning coefficient K3 according to the catalyst temperature
As shown in FIG. 5, is set to a large value when the catalyst temperature Tcat is a medium temperature (for example, about 300 to 500 ° C.) based on experimental data. That is,
When the catalyst temperature Tcat is low, the degree of activity is low, and when the catalyst temperature Tcat is high, the SOx is in a purging direction. Therefore, it is determined that the amount of SOx stored in the storage NOx catalyst 30a is relatively small.

【0034】これにより、実行周期当たりの被毒S量Δ
Qsがより一層正確に推定されることになる。また、実
行周期当たりの再生S量Rsは次式(3)から演算される。 Rs=α・R1・R2・dT …(3) ここに、αは単位時間当たりの再生率(設定値)であ
り、dTは燃料噴射制御ルーチンの実行周期を示してお
り、R1及びR2はそれぞれ触媒温度Tcatに応じた再生
能力係数及び空燃比A/Fに応じた再生能力係数を示し
ている。
Thus, the amount of poisoning S per execution cycle Δ
Qs will be more accurately estimated. The reproduction S amount Rs per execution cycle is calculated from the following equation (3). Rs = α · R1 · R2 · dT (3) where α is a regeneration rate (set value) per unit time, dT indicates an execution cycle of the fuel injection control routine, and R1 and R2 are respectively A regeneration capacity coefficient according to the catalyst temperature Tcat and a regeneration capacity coefficient according to the air-fuel ratio A / F are shown.

【0035】触媒温度Tcatに応じた再生能力係数R1
は、図6に示すように、実験データに基づき、触媒温度
Tcatが大きくなるにつれて指数関数的に増大するよう
にされている。つまり、SOxは触媒温度Tcatが大きく
なるほど指数関数的に急速に吸蔵型NOx触媒30aか
ら除去され易くなる傾向にあり、故に再生能力係数R1
はこれに応じて増加するようにされている。
The regeneration capacity coefficient R1 according to the catalyst temperature Tcat
As shown in FIG. 6, based on the experimental data, is set to increase exponentially as the catalyst temperature Tcat increases. That is, SOx tends to be exponentially and rapidly removed from the storage NOx catalyst 30a as the catalyst temperature Tcat increases, and therefore the regeneration capacity coefficient R1
Is to be increased accordingly.

【0036】空燃比A/Fに応じた再生能力係数R2
は、図7に示すように、実験データに基づき、空燃比A
/Fがリッチ空燃比では大きく略一定値とされ、超リー
ン空燃比となるほど減少するようにされている。つま
り、SOxは、上述したように、リッチ空燃比である還
元雰囲気中では良好に除去される一方、空燃比がリーン
空燃比となると逆に吸蔵型NOx触媒30aに吸蔵され
るようになり、再生能力係数R2はこれに応じて設定さ
れている。
Regeneration capacity coefficient R2 according to air-fuel ratio A / F
Is based on the experimental data, as shown in FIG.
/ F is substantially constant at a rich air-fuel ratio, and decreases as the air-fuel ratio becomes super lean. That is, as described above, SOx is favorably removed in a reducing atmosphere having a rich air-fuel ratio, whereas when the air-fuel ratio becomes a lean air-fuel ratio, it is occluded by the occlusion type NOx catalyst 30a. The performance coefficient R2 is set accordingly.

【0037】つまり、SOxは触媒温度Tcatが高温に加
熱され空燃比A/Fがリッチ空燃比になると還元除去さ
れることになるのであるが、これら図6及び図7に基い
て触媒温度Tcat、空燃比A/Fに対応する再生能力係
数R1,R2を求めることで、実行周期当たりの再生S量
Rsを適正に演算するようにでき、故に、現在の被毒S
量Qsをより一層正確に求めることが可能とされる。
That is, SOx is reduced and removed when the catalyst temperature Tcat is heated to a high temperature and the air-fuel ratio A / F becomes a rich air-fuel ratio. Based on these FIGS. 6 and 7, the catalyst temperature Tcat, By obtaining the regeneration capacity coefficients R1 and R2 corresponding to the air-fuel ratio A / F, it is possible to properly calculate the regeneration S amount Rs per execution cycle.
The quantity Qs can be determined more accurately.

【0038】そして、ステップS10の判別結果が偽
(No)で、上記のようにして求めた被毒S量Qsが未
だ所定量に達していないと判定される場合には、何もせ
ず当該ルーチンを抜ける。一方、ステップS10の判別
結果が真(Yes)で、被毒S量Qsが所定量に達した
と判定される場合には、次にステップS12に進み、制
御モードをSパージモードに切り換える。これにより吸
蔵型NOx触媒30aに吸蔵されたSOxの除去、即ちS
パージが開始される。
If the result of the determination in step S10 is false (No), and if it is determined that the poisoning S amount Qs obtained as described above has not yet reached the predetermined amount, no action is taken in this routine. Through. On the other hand, when the determination result of step S10 is true (Yes) and it is determined that the poisoning S amount Qs has reached the predetermined amount, the process proceeds to step S12, and the control mode is switched to the S purge mode. This removes the SOx stored in the storage NOx catalyst 30a, that is, removes SOx.
Purge is started.

【0039】Sパージが開始されたら、ステップS14
において、上記目標平均有効圧Peが所定値Pe1(エン
ジン回転速度Neに対するマップ)よりも小さいか否か
を判別する。詳しくは、図8に示す主噴射モード選択マ
ップに基づき、エンジン回転速度Neとの関係におい
て、目標平均有効圧Peが領域C’(斜線部)よりも小
さい領域Aの範囲内にあるか否かを判別する。
When the S purge is started, step S14
In, it is determined whether or not the target average effective pressure Pe is smaller than a predetermined value Pe1 (a map for the engine rotation speed Ne). Specifically, based on the main injection mode selection map shown in FIG. 8, whether or not the target average effective pressure Pe is within the range of the region A smaller than the region C ′ (hatched portion) in relation to the engine rotation speed Ne. Is determined.

【0040】ステップS14の判別結果が真(Yes)
で、目標平均有効圧Peが所定値Pe1(エンジン回転速
度Neに対するマップ)より小さいような場合、即ちア
イドリング時や低速走行時のようにエンジン負荷、エン
ジン回転速度が小さい場合には、次にステップS16に
進む(噴射手段選択手段)。ステップS16では、主噴
射の燃料噴射モードを上述の通常の設定に拘わらず圧縮
行程噴射モードとするとともに、膨張行程(特に、膨脹
行程中期又はそれ以降)において副噴射を行うようにす
る。つまり、上述した如く、Sパージを行う際には、2
段噴射を行い、副噴射により燃焼室8内に供給された燃
料が燃焼室8内又は排気管14内で燃焼するようにし、
これにより排気が昇温され吸蔵型NOx触媒30aが高
温まで加熱されるようにしている。目標平均有効圧P
e、エンジン回転速度Neが図8中のA領域にあるときに
は、圧縮行程噴射と膨張行程噴射とで2段噴射を行うよ
うにする(第2の2段噴射手段)。
The result of the determination in step S14 is true (Yes).
If the target average effective pressure Pe is smaller than a predetermined value Pe1 (a map for the engine rotation speed Ne), that is, if the engine load and the engine rotation speed are small such as when idling or running at low speed, the next step Proceed to S16 (injection means selection means). In step S16, the fuel injection mode of the main injection is set to the compression stroke injection mode irrespective of the normal setting described above, and the sub-injection is performed in the expansion stroke (particularly, in the middle stage of the expansion stroke or later). That is, as described above, when performing the S purge, 2
Step injection is performed so that the fuel supplied into the combustion chamber 8 by the sub-injection burns in the combustion chamber 8 or the exhaust pipe 14,
As a result, the temperature of the exhaust gas rises, and the NOx storage catalyst 30a is heated to a high temperature. Target average effective pressure P
e, when the engine rotation speed Ne is in the region A in FIG. 8, two-stage injection is performed by compression stroke injection and expansion stroke injection (second two-stage injection means).

【0041】そして、目標A/F、つまり主噴射と副噴
射とを合わせた全体としての目標A/F、即ち全体A/
Fを強制的に所定のリッチ空燃比(例えば、値12)に
設定するとともに、図8の主噴射モード選択マップに基
づき目標平均有効圧Peとエンジン回転速度Neに応じて
主噴射の目標空燃比(メインA/F)を決定する。ここ
では、全体A/Fを上記所定のリッチ空燃比(例えば、
値12)に保持したままメインA/Fを設定する。これ
により、全体の燃料噴射量が一定に維持されて還元雰囲
気が良好に形成された状態のまま、主噴射量(一部)と
副噴射量(残部)のそれぞれの燃料噴射比率が適正に決
定される。
The target A / F, that is, the total target A / F including the main injection and the sub-injection, that is, the total A / F
F is forcibly set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, value 12), and the target air-fuel ratio of the main injection is determined according to the target average effective pressure Pe and the engine speed Ne based on the main injection mode selection map of FIG. (Main A / F) is determined. Here, the entire A / F is set to the predetermined rich air-fuel ratio (for example,
The main A / F is set while keeping the value 12). As a result, the fuel injection ratio of the main injection amount (part) and the sub injection amount (remainder) is properly determined while the overall fuel injection amount is kept constant and the reducing atmosphere is well formed. Is done.

【0042】なお、通常、目標平均有効圧Pe或いはエ
ンジン回転速度Neが小さいほど吸蔵型NOx触媒30a
の温度、即ち触媒温度Tcatが低いとみなすことができ
る。故に、メインA/Fは、図8に示すように、エンジ
ン負荷、エンジン回転速度が小さいほどその値が大きく
超リーン空燃比側(例えば、上限値50側)の空燃比と
なるようにされており、つまり、触媒温度Tcatが低い
ほど主噴射量が少なく副噴射量が多くなるようにされて
いる。
Normally, the smaller the target average effective pressure Pe or the engine rotation speed Ne, the more the storage NOx catalyst 30a
, Ie, the catalyst temperature Tcat can be regarded as low. Therefore, as shown in FIG. 8, the value of the main A / F is set to be larger as the engine load and the engine rotation speed are smaller, and to be the air-fuel ratio on the super lean air-fuel ratio side (for example, the upper limit value 50 side). That is, the lower the catalyst temperature Tcat, the smaller the main injection amount and the larger the sub injection amount.

【0043】これにより、エンジン負荷、エンジン回転
速度が小さいときには多量の燃料が排気管14内に排出
されて余剰酸素存在の下に排気管14内或いは吸蔵型N
Ox触媒30a内で強力に燃焼することになり、触媒温
度Tcatが低温であっても吸蔵型NOx触媒30aはSパ
ージ可能な所定の高温Tcat1(例えば、650℃)まで
迅速に加熱されることになる。従って、例えば低速走行
時のようにエンジン負荷、エンジン回転速度が小さく吸
蔵型NOx触媒30aが低温状態にあるような場合であ
っても、主噴射の空燃比を超リーン空燃比(例えば、上
限値50までの範囲)とするようにして、エンジン1の
運転に影響を与えることなく排気昇温に寄与する副噴射
量を極めて多くすることができ、吸蔵型NOx触媒30
aを上記Sパージ可能な所定の高温Tcat1にまで急速に
加熱することができる。
As a result, when the engine load and the engine speed are low, a large amount of fuel is discharged into the exhaust pipe 14, and the excess N is stored in the exhaust pipe 14 or the storage type N in the presence of excess oxygen.
As a result, the NOx storage catalyst 30a is rapidly heated to a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.) at which the S-purging can be performed even if the catalyst temperature Tcat is low. Become. Therefore, even when the engine load and the engine rotational speed are small and the storage type NOx catalyst 30a is in a low temperature state, for example, during low-speed running, the air-fuel ratio of the main injection is set to the super lean air-fuel ratio (for example, the upper limit value). 50, the sub-injection amount contributing to the temperature rise of the exhaust gas can be extremely increased without affecting the operation of the engine 1.
a can be rapidly heated to the predetermined high temperature Tcat1 that can be S purged.

【0044】次のステップS18では、全体A/Fを所
定のリッチ空燃比(例えば、値12)に保持した状態の
まま、触媒温度Tcatに応じてフィードバック制御(触
媒温度F/B制御)を行う。ここでは、先ず、上記ステ
ップS12の実行によりSパージを開始してから一定時
間t1(例えば、2min)が経過し且つ触媒温度Tcatが
所定の高温Tcat1(例えば、650℃)に達したか否か
を判別する。そして、判別結果が真(Yes)であって
一定時間t1が経過し且つ触媒温度Tcatが所定の高温T
cat1に達したと判定された場合には、上記図8の主噴射
モード選択マップに基づき設定したメインA/Fを触媒
温度Tcatの温度偏差積算ΣΔTcatに応じて補正する。
In the next step S18, feedback control (catalyst temperature F / B control) is performed in accordance with the catalyst temperature Tcat while maintaining the overall A / F at a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12). . Here, first, it is determined whether or not a predetermined time t1 (for example, 2 minutes) has elapsed since the start of the S purge by the execution of step S12 and the catalyst temperature Tcat has reached a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.). Is determined. Then, if the determination result is true (Yes), the predetermined time t1 has elapsed, and the catalyst temperature Tcat is equal to the predetermined high temperature T.
When it is determined that the temperature has reached cat1, the main A / F set based on the main injection mode selection map of FIG. 8 is corrected in accordance with the temperature deviation integration ΣΔTcat of the catalyst temperature Tcat.

【0045】詳しくは、温度偏差積算ΣΔTcatは次式
(4)から算出される。 ΣΔTcat=ΣΔTcat(n-1)+ΔTcat …(4) ここに、ΔTcatは温度偏差であり、該ΔTcatは上記所
定の高温Tcat1(例えば、650℃)と高温センサ16
に基づき推定された現在の触媒温度Tcatとに基づいて
次式(5)から算出される。
More specifically, the temperature deviation integration ΣΔTcat is given by the following equation.
It is calculated from (4). ΣΔTcat = ΣΔTcat (n−1) + ΔTcat (4) where ΔTcat is a temperature deviation, and the ΔTcat is the predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.) and the high temperature sensor 16.
Is calculated from the following equation (5) based on the current catalyst temperature Tcat estimated based on

【0046】ΔTcat=Tcat1−Tcat …(5) 実際には、温度偏差積算ΣΔTcatとメインA/Fの補
正値とが予め実験等により表1に示すようにマップ化さ
れており、メインA/Fは当該メインA/Fの補正値マ
ップに基づいて補正される(積分補正)。
ΔTcat = Tcat1−Tcat (5) Actually, the temperature deviation integration ΣΔTcat and the correction value of the main A / F are mapped in advance as shown in Table 1 by experiments or the like. Is corrected based on the correction value map of the main A / F (integral correction).

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】ここに、メインA/Fの補正値のうち正符
号(+)はリーン側への補正を示し、負符号(−)はリ
ッチ側への補正を示している。つまり、吸蔵型NOx触
媒30aが所定の高温Tcat1(例えば、650℃)を超
えオーバシュートして加熱させられた場合には、温度偏
差積算ΣΔTcatは負の値となり、この場合にはメイン
A/Fは負側、即ちリッチ側に補正され、つまり副噴射
の燃料量が減量されて所定の高温Tcat1に戻される。そ
の後、アンダシュートして温度偏差積算ΣΔTcatが正
の値となるような場合には、メインA/Fは正側、即ち
リーン側に補正され、つまり副噴射の燃料量が増量され
て触媒温度Tcatが再び所定の高温Tcat1まで上昇させ
られる。
Here, of the correction values of the main A / F, a plus sign (+) indicates a correction to the lean side, and a minus sign (-) indicates a correction to the rich side. That is, if the storage NOx catalyst 30a is heated by overshoot exceeding a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.), the temperature deviation integrated ΣΔTcat becomes a negative value, and in this case, the main A / F Is corrected to the negative side, that is, the rich side, that is, the fuel amount of the sub-injection is reduced and returned to the predetermined high temperature Tcat1. Thereafter, when the undershoot occurs and the temperature deviation integration ΣΔTcat becomes a positive value, the main A / F is corrected to the positive side, that is, the lean side, that is, the fuel amount of the sub injection is increased and the catalyst temperature Tcat is increased. Is again raised to a predetermined high temperature Tcat1.

【0049】ところで、このようにメインA/Fを補正
していくと、触媒温度Tcatが所定の高温Tcat1(例え
ば、650℃)で安定し、つまり吸蔵型NOx触媒30
aが該所定の高温Tcat1に保持されることになるが、こ
のように触媒温度Tcatが安定すると、その後は所定の
高温Tcat1を維持するだけの昇温制御を行えばよいこと
になる。つまり、メインA/Fを小さな値として主噴射
量を増加させる一方、副噴射量を少なく絞るようにす
る。
When the main A / F is corrected in this way, the catalyst temperature Tcat stabilizes at a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.).
a is maintained at the predetermined high temperature Tcat1. When the catalyst temperature Tcat is stabilized in this way, thereafter, it is only necessary to perform a temperature increase control for maintaining the predetermined high temperature Tcat1. In other words, the main injection amount is increased by setting the main A / F to a small value, while the auxiliary injection amount is reduced.

【0050】ところが、圧縮行程噴射モードで燃料噴射
を行う場合には、燃焼が成立する空燃比には制約があ
り、その下限は例えば値24とされる。つまり、上記の
ようにメインA/Fを小さくしていったとしても、圧縮
行程噴射モードではメインA/Fを当該下限値24未満
にはできないのである。そこで、このようにメインA/
Fが下限値24になり、目標平均有効圧Pe、エンジン
回転速度Neが図8中のC’領域(斜線部)に達したと
きには、全体A/Fを所定のリッチ空燃比(例えば、値
12)に保持するようにしながら、2段噴射を実施せず
主噴射のみを吸気行程で行い、点火時期補正によって昇
温制御を行うようにする。つまり、一般に点火時期をリ
タードさせ燃焼を遅延させるようにしても排気昇温を行
うことができるため、メインA/Fが下限値24にな
り、さらに昇温調節が必要なときには、点火時期補正に
よって昇温制御を補完するようにするのである。
However, when performing fuel injection in the compression stroke injection mode, there is a restriction on the air-fuel ratio at which combustion is established, and the lower limit is set to, for example, the value 24. That is, even if the main A / F is reduced as described above, the main A / F cannot be less than the lower limit 24 in the compression stroke injection mode. So, like this, the main A /
When F reaches the lower limit 24 and the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne reach the region C ′ (hatched portion) in FIG. 8, the entire A / F is reduced to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, the value 12). ), Only the main injection is performed in the intake stroke without performing the two-stage injection, and the temperature rise control is performed by correcting the ignition timing. That is, generally, even if the ignition timing is retarded to delay the combustion, the exhaust gas temperature can be raised. Therefore, the main A / F becomes the lower limit value 24, and when the temperature increase needs to be adjusted, the ignition timing is corrected. It is intended to complement the temperature rise control.

【0051】この点火時期補正量は、上記温度偏差積算
ΣΔTcatに応じて設定される。実際には、温度偏差積
算ΣΔTcatと点火時期補正量とが予め実験等により表
2に示すようにマップ化されており、点火時期は当該点
火時期補正量マップに基づいて補正される(積分補
正)。なお、通常の燃焼制御時には基準点火時期は、最
もトルクが出るように基本的には極力アドバンス側に設
定されているのであるが、当該点火時期補正を行う場合
に排気昇温を抑えるには点火時期をアドバンス側に補正
する必要がある。故に、本制御では、アドバンス側への
補正余裕を残すため、基準点火時期はアドバンスとリタ
ードとの中立位置に設定される。
The ignition timing correction amount is set in accordance with the above-described temperature deviation integration ΣΔTcat. Actually, the temperature deviation integration ΣΔTcat and the ignition timing correction amount are mapped in advance as shown in Table 2 by experiments or the like, and the ignition timing is corrected based on the ignition timing correction amount map (integration correction). . Note that during normal combustion control, the reference ignition timing is basically set to the advanced side as much as possible so as to generate the most torque. It is necessary to correct the timing to the advance side. Therefore, in this control, the reference ignition timing is set to a neutral position between the advance and the retard in order to leave a correction margin on the advance side.

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】ここに、点火時期補正量において正符号
(+)はアドバンス側への補正を示し、負符号(−)は
リタード側への補正を示している。つまり、上記同様
に、吸蔵型NOx触媒30aが所定の高温Tcat1(例え
ば、650℃)を超えオーバシュートして加熱させられ
た場合には、温度偏差積算ΣΔTcatは負の値となり、
この場合には点火時期補正量は正側、即ちアドバンス側
に補正され、昇温効果が低減される。その後、アンダシ
ュートして温度偏差積算ΣΔTcatが正の値となるよう
な場合には、点火時期補正量は負側、即ちリタード側に
補正され、昇温効果が高められて触媒温度Tcatが再び
所定の高温Tcat1まで上昇させられる。
Here, in the ignition timing correction amount, a positive sign (+) indicates correction to the advance side, and a negative sign (-) indicates correction to the retard side. That is, as described above, when the storage NOx catalyst 30a is heated by overshoot exceeding a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.), the temperature deviation integration ΣΔTcat becomes a negative value,
In this case, the ignition timing correction amount is corrected to the positive side, that is, the advance side, and the temperature raising effect is reduced. Thereafter, when the undershoot occurs and the temperature deviation integration ΣΔTcat becomes a positive value, the ignition timing correction amount is corrected to the negative side, that is, the retard side, the temperature increasing effect is enhanced, and the catalyst temperature Tcat is again set to the predetermined value. Is raised to the high temperature Tcat1.

【0054】なお、点火時期による補正は、メインA/
Fが燃焼が成立する上限値(例えば、値50)に達した
ときにも用いることができる。一方、図2中のステップ
S14の判別結果が偽(No)で、目標平均有効圧Pe
が所定値Pe1(エンジン回転速度Neに対するマップ)
以上であって、中速走行時のようにエンジン負荷、エン
ジン回転速度が中程度の場合には、次にステップS20
に進む(噴射手段選択手段)。
The correction based on the ignition timing is determined by the main A /
It can also be used when F reaches the upper limit (for example, value 50) at which combustion is established. On the other hand, the determination result of step S14 in FIG. 2 is false (No), and the target average effective pressure Pe
Is the predetermined value Pe1 (map for the engine speed Ne)
If the engine load and the engine rotation speed are medium as in the case of the middle speed running, the process proceeds to step S20.
(Injection means selection means).

【0055】ステップS20では、主噴射の燃料噴射モ
ードを上述の通常の設定に拘わらず吸気行程噴射モード
とするとともに、膨張行程(特に、膨張行程中期又はそ
れ以降)において副噴射を行うようにする。即ち、目標
平均有効圧Pe、エンジン回転速度Neが図8中のB領域
にあるときには、吸気行程噴射と膨張行程噴射とで2段
噴射を行うようにする(第1の2段噴射手段)。
In step S20, the fuel injection mode of the main injection is set to the intake stroke injection mode irrespective of the normal setting described above, and the sub-injection is performed in the expansion stroke (particularly, in the middle stage or later of the expansion stroke). . That is, when the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are in the region B in FIG. 8, two-stage injection is performed by the intake stroke injection and the expansion stroke injection (first two-stage injection means).

【0056】つまり、車両が中速走行しておりエンジン
負荷、エンジン回転速度が中程度の場合には、吸蔵型N
Ox触媒30aはある程度加熱させられているとみなす
ことができ、このような場合にはそれほど副噴射量を多
くしなくても吸蔵型NOx触媒30aを十分にSパージ
可能な所定の高温Tcat1(例えば、650℃)まで加熱
させることができ、故に、このような場合にあっては、
メインA/Fを小さくできる吸気行程で主噴射を行うよ
うにするのである。
That is, when the vehicle is running at a medium speed and the engine load and the engine speed are medium, the storage type N
It can be considered that the Ox catalyst 30a is heated to some extent. In such a case, a predetermined high temperature Tcat1 (for example, a predetermined high temperature Tcat1 capable of sufficiently purging the storage NOx catalyst 30a with S without increasing the sub injection amount so much) 650 ° C.), and in such a case,
The main injection is performed in the intake stroke in which the main A / F can be reduced.

【0057】そして、上記同様、全体A/Fを強制的に
所定のリッチ空燃比(例えば、値12)に設定するとと
もに、図8の主噴射モード選択マップに基づき目標平均
有効圧Peとエンジン回転速度Neに応じてメインA/F
を決定する。これにより、やはり全体の燃料噴射量が一
定に維持されて還元雰囲気が良好に形成された状態のま
ま、主噴射量(一部)と副噴射量(残部)のそれぞれの
燃料噴射比率が適正に決定され、中速走行時において吸
蔵型NOx触媒30aがSパージ可能な所定の高温Tcat
1(例えば、650℃)まで迅速に加熱される。
Then, similarly to the above, the entire A / F is forcibly set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12), and the target average effective pressure Pe and the engine speed are determined based on the main injection mode selection map of FIG. Main A / F according to speed Ne
To determine. As a result, the fuel injection ratios of the main injection amount (part) and the sub injection amount (remaining) are properly adjusted while the overall fuel injection amount is maintained constant and the reducing atmosphere is well formed. A predetermined high temperature Tcat at which the storage-type NOx catalyst 30a can be purged with S when the vehicle is running at medium speed.
Heat quickly to 1 (eg, 650 ° C.).

【0058】そして、次のステップS22では、上記ス
テップS18と同様に、全体A/Fを所定のリッチ空燃
比(例えば、値12)に保持した状態で、触媒温度Tca
tに応じてフィードバック制御(触媒温度F/B制御)
を行う。制御内容については上述したとおりであるため
ここでは説明を省略するが、このように吸気行程噴射モ
ードで燃料噴射を行う場合にも、燃焼が成立する空燃比
には制約があり、その上限は例えば値22とされてい
る。つまり、メインA/Fを大きくしていった場合、吸
気行程噴射モードではメインA/Fを上限値22より大
きくできないのである。
Then, in the next step S22, similarly to step S18, the catalyst temperature Tca is maintained while the overall A / F is maintained at a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12).
Feedback control according to t (catalyst temperature F / B control)
I do. Since the details of the control are as described above, the description is omitted here. However, even when the fuel injection is performed in the intake stroke injection mode, the air-fuel ratio at which combustion is established is restricted, and the upper limit is, for example, The value is set to 22. That is, when the main A / F is increased, the main A / F cannot be made larger than the upper limit value 22 in the intake stroke injection mode.

【0059】そこで、メインA/Fが上限値22にな
り、目標平均有効圧Pe、エンジン回転速度Neが図8中
のC’領域(斜線部)に達したときには、上記同様に、
全体A/Fを所定のリッチ空燃比(例えば、値12)に
保持するようにしながら、2段噴射を実施せず主噴射の
みを吸気行程で行い、点火時期補正によって昇温制御を
行うようにする。なお、点火時期補正については上述し
たとおりであるが、この点火時期補正は、メインA/F
が下限値(例えば、値12)に達したときにも用いるこ
とができる。
Therefore, when the main A / F reaches the upper limit value 22 and the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne reach the region C '(shaded area) in FIG.
While maintaining the overall A / F at a predetermined rich air-fuel ratio (for example, value 12), only the main injection is performed in the intake stroke without performing the two-stage injection, and the temperature increase control is performed by correcting the ignition timing. I do. The ignition timing correction is as described above, but this ignition timing correction is performed by the main A / F.
Can also be used when reaches the lower limit (for example, value 12).

【0060】ところで、車両が高速走行しておりエンジ
ン回転速度Neと目標平均有効圧Peとが大きくエンジン
負荷が高負荷状態にあり、メインA/Fが下限値16よ
りも小さく理論空燃比(ストイキオ)近傍となるような
場合、つまり目標平均有効圧Pe、エンジン回転速度Ne
が図8中のC領域にあるときには、インジェクタドライ
バ等の制約もあり2段噴射が困難である一方、燃焼熱が
大きく排気温度が十分高く、2段噴射より昇温効果の小
さい点火時期補正だけでも吸蔵型NOx触媒30aをS
パージ可能な所定の高温Tcat1(例えば、650℃)ま
で加熱させることが可能と判断できる。故に、この場合
には、2段噴射を実施せずに主噴射のみを吸気行程で行
い、点火時期補正によって昇温制御を行うようにする。
なお、この場合においても、全体A/Fは所定のリッチ
空燃比(例えば、値12)とされる。
The vehicle is running at high speed, the engine speed Ne and the target average effective pressure Pe are large, the engine load is high, the main A / F is smaller than the lower limit value 16, and the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric) ), The target average effective pressure Pe, the engine speed Ne
Is in the region C in FIG. 8, it is difficult to perform the two-stage injection due to the restriction of the injector driver and the like, but the combustion heat is large, the exhaust temperature is sufficiently high, and the ignition timing correction is less than the two-stage injection. However, the storage NOx catalyst 30a
It can be determined that heating to a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.) that can be purged is possible. Therefore, in this case, only the main injection is performed in the intake stroke without performing the two-stage injection, and the temperature rise control is performed by correcting the ignition timing.
Note that, also in this case, the overall A / F is set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12).

【0061】また、エンジン回転速度Neと目標平均有
効圧Peとが極めて大きく、メインA/Fがリッチ空燃
比であるような場合、つまり目標平均有効圧Pe、エン
ジン回転速度Neが図8中のD領域にあるときには、燃
焼熱が極めて大きく昇温制御を実施しなくても排気温度
がSパージ可能なほど高いと判断でき、この場合には、
排気昇温制御自体を行わないようにする。
In the case where the engine speed Ne and the target average effective pressure Pe are extremely large and the main A / F has a rich air-fuel ratio, that is, the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne in FIG. When it is in the D region, it can be determined that the combustion heat is extremely large and the exhaust gas temperature is high enough to perform the S purge without performing the temperature increase control. In this case,
The exhaust gas temperature rise control itself is not performed.

【0062】また、制御開始時に目標平均有効圧Pe、
エンジン回転速度Neが図8中のC’領域(斜線部)に
あり、メインA/Fが値22と値24の間とされる場合
もあるが、このような場合においても、全体A/Fを所
定のリッチ空燃比(例えば、値12)としながら、2段
噴射を実施せず主噴射のみを吸気行程で行い、上述した
如く点火時期補正によって昇温制御を行うようにする。
At the start of the control, the target average effective pressure Pe,
In some cases, the engine speed Ne is in the region C ′ (hatched portion) in FIG. 8 and the main A / F is set between the values 22 and 24. Is set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, value 12), only the main injection is performed in the intake stroke without performing the two-stage injection, and the temperature increase control is performed by the ignition timing correction as described above.

【0063】これにより、吸蔵型NOx触媒30aが所
定の高温Tcat1(例えば、650℃)にまで十分に加熱
させられ且つ当該所定の高温Tcat1に安定的に保持さ
れ、Sパージが常に良好に実施されることになる。図2
のステップS24では、Sパージモードが開始されてか
ら所定時間t2経過したか否かを判別する。この所定時
間t2は、吸蔵型NOx触媒30aを還元雰囲気中で所定
の高温Tcat1に保持した場合にSOxを十分に除去可能
な時間として実験等により予め設定された時間である。
As a result, the storage NOx catalyst 30a is sufficiently heated to a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.) and is stably maintained at the predetermined high temperature Tcat1, so that the S purge is always performed satisfactorily. Will be. FIG.
In step S24, it is determined whether a predetermined time t2 has elapsed since the start of the S purge mode. The predetermined time t2 is a time preset by experiments or the like as a time during which SOx can be sufficiently removed when the storage NOx catalyst 30a is maintained at a predetermined high temperature Tcat1 in a reducing atmosphere.

【0064】ステップS24の判別結果が偽(No)
で、所定時間t2が未だ経過していないと判定された場
合には、ステップS12に戻りSパージモードでの昇温
制御を継続する。一方、ステップS24の判別結果が真
(Yes)となり所定時間t2が経過したと判定された
ら、SOxが十分に除去されたとみなし、排気昇温制御
を終了すべく当該ルーチンを抜ける。
The determination result of step S24 is false (No)
If it is determined that the predetermined time t2 has not yet elapsed, the process returns to step S12 to continue the temperature increase control in the S purge mode. On the other hand, if the determination result of step S24 is true (Yes) and it is determined that the predetermined time t2 has elapsed, it is assumed that SOx has been sufficiently removed, and the routine exits to terminate the exhaust gas temperature raising control.

【0065】以上説明したように、本発明に係る筒内噴
射型内燃機関の排気昇温装置では、吸蔵型NOx触媒3
0aに吸蔵されたSOxの量、即ち被毒S量Qsが所定量
に達したときには、全体A/Fを所定のリッチ空燃比
(例えば、値12)とするとともに主噴射と副噴射とか
らなる2段噴射を行うようにし、さらに、そのときの目
標平均有効圧Pe、エンジン回転速度Neに応じて主噴射
の噴射時期を圧縮行程とするのか或いは吸気行程とする
のかを決定するようにしている。つまり、目標平均有効
圧Peが小さくエンジン回転速度Neが小さいときには主
噴射を圧縮行程で行うことで主噴射の目標A/F、即ち
メインA/Fを極力大きくして副噴射量を多くする一
方、エンジン負荷、エンジン回転速度が中程度のときに
は主噴射を吸気行程で行うことでメインA/Fを比較的
小さく副噴射量を絞るようにして排気昇温制御を行うよ
うにしている。
As described above, in the exhaust gas temperature raising apparatus for a direct injection internal combustion engine according to the present invention, the storage NOx catalyst 3
When the amount of SOx occluded at 0a, that is, the poisoning S amount Qs reaches a predetermined amount, the entire A / F is set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12) and the main injection and the sub injection are performed. Two-stage injection is performed, and it is determined whether the injection timing of the main injection is to be the compression stroke or the intake stroke in accordance with the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne at that time. . That is, when the target average effective pressure Pe is small and the engine rotational speed Ne is small, the main injection is performed in the compression stroke to increase the target A / F of the main injection, that is, the main A / F as much as possible to increase the sub injection amount. When the engine load and the engine rotation speed are moderate, the main injection is performed in the intake stroke so that the main A / F is relatively small and the sub injection amount is reduced to perform the exhaust gas temperature increase control.

【0066】また、燃焼の成立性の問題から主噴射を圧
縮行程で行う場合には例えば値24がメインA/Fの下
限とされ、一方吸気行程で行う場合には例えば値22が
メインA/Fの上限とされるのであるが、目標平均有効
圧Pe、エンジン回転速度Neに応じて或いは触媒温度F
/B制御中にこの不連続領域(値22〜値24の範囲)
の空燃比値がメインA/Fとして選定された場合には、
全体A/Fを所定のリッチ空燃比(例えば、値12)に
保持するとともに点火時期補正を実施することで排気昇
温制御を補完するようにしている。
In the case where the main injection is performed in the compression stroke, for example, the value 24 is set as the lower limit of the main A / F when the main injection is performed in the compression stroke. The upper limit of F is set according to the target average effective pressure Pe, the engine speed Ne, or the catalyst temperature F.
This discontinuous area (range of value 22 to value 24) during / B control
Is selected as the main A / F,
The overall A / F is maintained at a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12), and the ignition timing is corrected to complement the exhaust gas temperature rise control.

【0067】従って、エンジン始動直後やエンジン負
荷、エンジン回転速度が小さい低速走行時のように、吸
蔵型NOx触媒30aが低温状態であっても、またエン
ジン負荷、エンジン回転速度が高く吸蔵型NOx触媒3
0aが比較的加熱している場合であっても、主として2
段噴射を実施することにより燃費の悪化少なく常に良好
且つ十分に排気昇温を行うことができ、吸蔵型NOx触
媒30aをSパージ可能な所定の高温Tcat1(例えば、
650℃)にまで迅速に加熱することができる。
Therefore, even when the storage type NOx catalyst 30a is in a low temperature state, such as immediately after the engine is started or when the engine load and the engine speed are low and the engine speed is low, the storage type NOx catalyst is high in the engine load and engine speed. 3
0a is relatively heated even if it is relatively heated.
By performing the stage injection, the exhaust gas temperature can always be increased sufficiently and sufficiently with less deterioration of fuel efficiency, and a predetermined high temperature Tcat1 (for example,
650 ° C.).

【0068】次に実施例2について説明する。当該実施
例2では、装置の構成は上記実施例1と同一であり、排
気昇温制御のうちの不連続領域、即ち図8中の主噴射モ
ード選択マップのC’領域(斜線部)の補完方法のみが
異なっている。故に、ここでは上記実施例1と異なる部
分についてのみ説明する。
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the configuration of the device is the same as that of the first embodiment, and the discontinuous region in the exhaust gas temperature raising control, that is, the complement of the C ′ region (hatched portion) of the main injection mode selection map in FIG. 8 is complemented. Only the method is different. Therefore, only the portions different from the first embodiment will be described here.

【0069】図9を参照すると、実施例2に係る主噴射
モード選択マップが示されており、以下同図に基づき説
明する。なお、同図中のC”領域は上記C’領域に対応
している。当該実施例2では、制御開始時に、或いは運
転状態の変化により目標平均有効圧Pe、エンジン回転
速度NeがC”領域の範囲内となるような場合には、そ
の時点で選択されている燃料噴射モードがそのまま選択
されて昇温制御が行われる。つまり、通常の設定で圧縮
行程噴射モードが選択されている場合、或いはA領域か
ら目標平均有効圧Pe、エンジン回転速度Neの変化によ
りC”領域に移った場合には、圧縮行程で主噴射が行わ
れるとともにメインA/Fが値24とされて点火時期補
正が行われ、一方通常の設定で吸気行程噴射モードが選
択されている場合、或いはB領域から目標平均有効圧P
e、エンジン回転速度Neの変化によりC”領域に移った
場合には、吸気行程で主噴射が行われるとともにメイン
A/Fが値22とされて点火時期補正が行われる。
Referring to FIG. 9, there is shown a main injection mode selection map according to the second embodiment, which will be described below with reference to FIG. It should be noted that the region C "in the figure corresponds to the region C '. In the second embodiment, the target average effective pressure Pe and the engine rotational speed Ne are in the region C" at the start of control or due to a change in the operating state. In this case, the fuel injection mode selected at that time is selected as it is, and the temperature increase control is performed. In other words, when the compression stroke injection mode is selected in the normal setting, or when the engine shifts from the area A to the area C "due to changes in the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne, the main injection is performed in the compression stroke. At the same time, the main A / F is set to the value 24 and the ignition timing is corrected. On the other hand, when the intake stroke injection mode is selected in the normal setting, or when the target average effective pressure P
e, when the engine speed Ne shifts due to a change in the engine rotation speed Ne, the main injection is performed in the intake stroke, and the main A / F is set to the value 22 to correct the ignition timing.

【0070】これにより、やはり吸蔵型NOx触媒30
aが所定の高温Tcat1(例えば、650℃)にまで迅速
且つ十分に加熱させられるとともに当該所定の高温Tca
t1に安定的に保持され、Sパージが常に良好に実施され
ることになる。ところで、上記実施形態(実施例1及び
2)では、触媒温度F/B制御において、メインA/F
が下限値24或いは上限値22となったら、点火時期補
正によって昇温制御を継続するようにしているが、メイ
ンA/Fの変化に応じて主噴射を行う燃料噴射モードを
切り換えて2段噴射を継続するようにしてもよい。
As a result, the storage NOx catalyst 30
a is quickly and sufficiently heated to a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.) and the predetermined high temperature Tca1
It is stably held at t1, and the S purge is always satisfactorily performed. By the way, in the above embodiment (Examples 1 and 2), in the catalyst temperature F / B control, the main A / F
When the temperature reaches the lower limit value 24 or the upper limit value 22, the temperature increase control is continued by correcting the ignition timing. However, the fuel injection mode for performing the main injection is switched according to the change of the main A / F to perform the two-stage injection. May be continued.

【0071】つまり、圧縮行程で主噴射が実施されて昇
温制御が行われている場合には、メインA/Fが下限値
24を下回りさらに値22を下回った時点で主噴射を吸
気行程で行うよう切り換えてもよく、吸気行程で主噴射
が実施されて昇温制御が行われている場合には、メイン
A/Fが上限値22を超えてさらに値24を超えた時点
で主噴射を圧縮行程で行うよう切り換えてもよい。
That is, when the main injection is performed in the compression stroke and the temperature rise control is performed, the main injection is performed in the intake stroke when the main A / F falls below the lower limit 24 and further falls below the value 22. When the main injection is performed during the intake stroke and the temperature rise control is performed, the main injection is performed when the main A / F exceeds the upper limit value 22 and further exceeds the value 24. It may be switched to be performed in the compression stroke.

【0072】これにより、燃費の悪化の少ない昇温効果
の高い2段噴射が効率よく実施されることになり、吸蔵
型NOx触媒30aの温度をより一層安定して所定の高
温Tcat1(例えば、650℃)に保持することが可能と
なる。また、本実施形態では、機関負荷と機関回転速度
とからなる運転状態に基づいて噴射手段を吸気行程噴射
(主噴射)と膨張行程噴射(副噴射)又は圧縮行程噴射
(主噴射)と膨張行程噴射(副噴射)に切り換えるよう
にしているが、機関負荷又は機関回転速度、即ち目標平
均有効圧Pe又はエンジン回転速度Neの一方に基づいて
噴射手段を切り換えるようにしてもよい。
As a result, the two-stage injection with a high temperature raising effect with less deterioration of fuel efficiency is efficiently performed, and the temperature of the storage NOx catalyst 30a is further stabilized to a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650). C). Further, in the present embodiment, the injection means is operated based on the operating state including the engine load and the engine rotation speed by performing the intake stroke injection (main injection) and the expansion stroke injection (sub-injection) or the compression stroke injection (main injection) and the expansion stroke. Although the mode is switched to the injection (sub-injection), the injection means may be switched based on the engine load or the engine speed, that is, one of the target average effective pressure Pe and the engine speed Ne.

【0073】更に、本実施形態では、本発明に係る排気
昇温装置を吸蔵型NOx触媒30aに吸蔵されたSOxの
除去に適用した場合について説明したが、これに限られ
ず、当該排気昇温装置をエンジン始動時の触媒の活性化
に適用することもできる。
Further, in the present embodiment, the case where the exhaust gas temperature raising device according to the present invention is applied to the removal of SOx stored in the storage type NOx catalyst 30a has been described. Can be applied to the activation of the catalyst when the engine is started.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項1の筒内噴射型内燃機関の排気昇温装置によれば、
排気昇温制御用に設定された目標空燃比に対応した量の
燃料の一部を吸気行程において主噴射として噴射すると
ともに、残部を膨張行程において副噴射として噴射する
第1の2段噴射手段と、前記設定された目標空燃比に対
応した量の燃料の一部を圧縮行程において主噴射として
噴射するとともに、残部を膨張行程において副噴射とし
て噴射する第2の2段噴射手段とを備え、排気昇温が必
要なときには、運転状態検出手段からの負荷または回転
速度状態情報に応じて第1の2段噴射手段及び第2の2
段噴射手段のいずれか一方を選択するようにしている。
As described above in detail, according to the exhaust gas heating apparatus for a direct injection internal combustion engine of the first aspect of the present invention,
A first two-stage injection means for injecting a part of fuel in an amount corresponding to the target air-fuel ratio set for the exhaust gas temperature rise control as a main injection in an intake stroke and injecting the remainder as a sub-injection in an expansion stroke; A second two-stage injection means for injecting a part of fuel in an amount corresponding to the set target air-fuel ratio as a main injection in a compression stroke and injecting a remainder as a sub-injection in an expansion stroke. When the temperature needs to be raised, the first two-stage injection means and the second
One of the stage injection means is selected.

【0075】従って、機関の負荷、回転速度が比較的高
く排気温度がある程度高いようなときには、第1の2段
噴射手段を選択して排気昇温制御用に設定された目標空
燃比のもと主噴射を吸気行程で実施するとともに副噴射
を膨張行程で実施するようにでき、主噴射による燃焼を
燃焼成立の上限値(例えば、値22)以下の空燃比の範
囲内で燃焼の不安定化なく良好に行うことができる一
方、副噴射による燃料を排気通路内において余剰酸素存
在の下に良好に燃焼させて発熱させることができる。故
に、排気を所望の温度にまで効率よく好適に昇温させる
ことが可能である。
Therefore, when the load and rotation speed of the engine are relatively high and the exhaust gas temperature is somewhat high, the first two-stage injection means is selected and the target air pressure set for the exhaust gas temperature rise control is selected.
Based on the fuel ratio, the main injection can be performed in the intake stroke and the sub-injection can be performed in the expansion stroke. Combustion by the main injection is performed within an air-fuel ratio range equal to or less than the upper limit of combustion establishment (eg, value 22). The fuel can be satisfactorily burned without destabilization, and the fuel by the sub-injection can be satisfactorily burned in the exhaust passage in the presence of excess oxygen to generate heat. Therefore, it is possible to efficiently and suitably raise the temperature of the exhaust gas to a desired temperature.

【0076】また、機関の負荷、回転速度が低く排気温
度が低いようなときには、第2の2段噴射手段を選択し
前記目標空燃比のもと主噴射を圧縮行程で実施すると
ともに副噴射を膨張行程で実施できる。つまり、圧縮行
程噴射では超リーン空燃比(値50程度まで)での燃焼
が可能であり、主噴射の燃料量を極めて少量にする一方
その分副噴射の燃料量を増量できるのであるが、このよ
うに主噴射の燃料量を極めて少量にした場合において、
主噴射による燃焼を燃焼成立の下限値(例えば、値2
4)以上の超リーン空燃比の範囲内でやはり燃焼の不安
定化なく良好に行うことができる一方、副噴射による多
量の燃料を排気通路内で余剰酸素存在の下に良好に燃焼
させて高熱を発するようにできる。故に、排気を所望の
温度にまで効率よく迅速に昇温させることが可能であ
る。
When the load and rotation speed of the engine are low and the exhaust gas temperature is low, the second two-stage injection means is selected to execute the main injection in the compression stroke under the target air-fuel ratio and the sub-injection. Can be performed in the expansion stroke. That is, in the compression stroke injection, combustion can be performed at a super lean air-fuel ratio (up to a value of about 50), and while the fuel amount of the main injection can be made extremely small, the fuel amount of the sub-injection can be increased accordingly. When the fuel amount of the main injection is extremely small,
Combustion by the main injection is defined as the lower limit of combustion establishment (for example, value 2
4) Within the above range of the super-lean air-fuel ratio, the combustion can be satisfactorily performed without destabilizing the combustion. On the other hand, a large amount of fuel due to the sub-injection is favorably burned in the exhaust passage in the presence of excess oxygen, thereby achieving high heat. Can be emitted. Therefore, it is possible to efficiently and quickly raise the temperature of the exhaust gas to a desired temperature.

【0077】これにより、筒内噴射型内燃機関が上記吸
蔵型NOx触媒を備えている場合にあっては、機関の負
荷、回転速度が高く排気温度、即ち吸蔵型NOx触媒の
温度が高い場合に限らず、機関の負荷、回転速度が低く
吸蔵型NOx触媒の温度が低い場合であっても、常に適
切に排気昇温を実施でき、吸蔵型NOx触媒をSOx除去
可能な所定の高温にまで速やかに加熱させることができ
る。また、請求項2の筒内噴射型内燃機関の排気昇温装
置によれば、筒内噴射型内燃機関が上記吸蔵型NOx触
媒を備え、SOx除去を実施する場合において、SOx除
去を行っている間に亘り吸蔵型NOx触媒の温度を良好
に所定の高温に保持でき、SOxを十分に除去できると
ともに該吸蔵型NOx触媒や三元触媒等の過熱を防止で
きる。 また、請求項3の筒内噴射型内燃機関の排気昇温
装置によれば、機関の運転状態に拘わらず、排気昇温を
燃焼の不安定化なく常に効率よく適正且つ確実に行うこ
とができる。
Thus, when the in-cylinder injection type internal combustion engine is equipped with the above-mentioned storage NOx catalyst, when the load and rotation speed of the engine are high and the exhaust temperature, that is, the temperature of the storage NOx catalyst is high, Not limited to this, even when the load of the engine and the rotational speed are low and the temperature of the storage NOx catalyst is low, the exhaust gas temperature can always be appropriately raised, and the storage NOx catalyst quickly reaches a predetermined high temperature at which SOx can be removed. Can be heated. In addition, the exhaust gas heating device of the direct injection internal combustion engine according to claim 2 is provided.
According to the arrangement, the in-cylinder injection type internal combustion engine is
In the case where a medium is provided and SOx removal is performed, the SOx removal
The temperature of the storage NOx catalyst during the removal
Can be maintained at a predetermined high temperature and SOx can be sufficiently removed.
Both can prevent overheating of the storage NOx catalyst, three-way catalyst, etc.
Wear. Further, the exhaust gas temperature rise of the in-cylinder injection type internal combustion engine of claim 3
According to the device, the exhaust gas temperature can be raised regardless of the operating state of the engine.
Always perform it efficiently and properly without instability of combustion.
Can be.

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

【図1】本発明に係る筒内噴射型内燃機関の排気昇温装
置を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an exhaust gas heating device for a direct injection internal combustion engine according to the present invention.

【図2】本発明に係る排気昇温制御の制御ルーチンを示
すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a control routine of exhaust gas temperature rise control according to the present invention.

【図3】被毒S量Qsの補正係数のうち空燃比A/Fに
応じたS被毒係数K1の空燃比A/Fとの関係を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an S-poisoning coefficient K1 and an air-fuel ratio A / F according to an air-fuel ratio A / F among correction coefficients of a poisoning S amount Qs.

【図4】被毒S量Qsの補正係数のうちS含有量に応じ
たS被毒係数K2のS含有量との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the S poisoning coefficient K2 and the S content according to the S content in the correction coefficient of the poisoning S amount Qs.

【図5】被毒S量Qsの補正係数のうち触媒温度Tcatに
応じたS被毒係数K3の触媒温度Tcatとの関係を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an S poisoning coefficient K3 and a catalyst temperature Tcat according to a catalyst temperature Tcat among correction coefficients of the poisoning S amount Qs.

【図6】再生S量Rsの演算に使用する触媒温度Tcatに
応じた再生能力係数R1の触媒温度Tcatとの関係を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the regeneration temperature coefficient R1 and the catalyst temperature Tcat in accordance with the catalyst temperature Tcat used for calculating the regeneration S amount Rs.

【図7】再生S量Rsの演算に使用する空燃比A/Fに
応じた再生能力係数R2の空燃比A/Fとの関係を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the regeneration capacity coefficient R2 and the air-fuel ratio A / F according to the air-fuel ratio A / F used for calculating the regeneration S amount Rs.

【図8】実施例1に係る2段噴射を行う際の主噴射モー
ド選択マップである。
FIG. 8 is a main injection mode selection map when performing two-stage injection according to the first embodiment.

【図9】実施例2に係る2段噴射を行う際の主噴射モー
ド選択マップである。
FIG. 9 is a main injection mode selection map when performing two-stage injection according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン(筒内噴射型内燃機関) 4 点火プラグ 6 燃料噴射弁 11 スロットル弁 11a スロットルセンサ 13 クランク角センサ 16 高温センサ 30a 吸蔵型NOx触媒 32 NOxセンサ 40 電子コントロールユニット(ECU) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine (in-cylinder injection type internal combustion engine) 4 Spark plug 6 Fuel injection valve 11 Throttle valve 11a Throttle sensor 13 Crank angle sensor 16 High temperature sensor 30a Storage type NOx catalyst 32 NOx sensor 40 Electronic control unit (ECU)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 41/02 325 F02D 41/02 325A 41/34 41/34 H F02P 5/15 F02P 5/15 B (56)参考文献 特開 平8−296485(JP,A) 特開 平10−47040(JP,A) 特開 平10−122015(JP,A) 特開 平11−50894(JP,A) 特開 平10−184417(JP,A) 特開 平10−141115(JP,A) 特開 平10−54287(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 41/40 F01N 3/00 - 3/38 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F02D 41/02 325 F02D 41/02 325A 41/34 41/34 H F02P 5/15 F02P 5/15 B (56) References JP 8-296485 (JP, A) JP 10-47040 (JP, A) JP 10-122015 (JP, A) JP 11-50894 (JP, A) JP 10-184417 (JP JP, A) JP-A-10-141115 (JP, A) JP-A-10-54287 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 41/00-41/40 F01N 3/00-3/38

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 排気昇温制御用の目標空燃比を設定する
目標空燃比設定手段と、 機関の負荷または回転速度状態を検出する運転状態検出
手段と、前記 目標空燃比に対応した量の燃料の一部を吸気行程に
おいて主噴射として噴射するとともに、残部を膨張行程
において副噴射として噴射する第1の2段噴射手段と、前記 目標空燃比に対応した量の燃料の一部を圧縮行程に
おいて主噴射として噴射するとともに、残部を膨張行程
において副噴射として噴射する第2の2段噴射手段と、 排気昇温が必要なとき前記運転状態検出手段からの負荷
または回転速度状態情報に応じて前記第1の2段噴射手
段及び前記第2の2段噴射手段のいずれか一方を選択す
る噴射手段選択手段と、 を備えたことを特徴とする筒内噴射型内燃機関の排気昇
温装置。
1. A and the target air-fuel ratio setting means for setting a target air-fuel ratio for the exhaust gas Atsushi Nobori control, the operating condition detecting means for detecting a load or speed conditions of the engine, the amount of fuel corresponding to the target air-fuel ratio as well as injection as a main injection in some of the intake stroke of the first second stage injection means for injecting the auxiliary injection and the remainder in the expansion stroke, the compression stroke a part of the fuel of an amount corresponding to the target air-fuel ratio A second two-stage injection means for injecting the remainder as a sub-injection during an expansion stroke while injecting the remainder as an auxiliary injection; and An injection temperature selecting device for selecting one of the first two-stage injection device and the second two-stage injection device. An exhaust gas heating device for a direct injection internal combustion engine, comprising:
【請求項2】 さらに、排気温度を検出する排気温度検
出手段を有し、 前記第1の2段噴射手段と前記第2の2段噴射手段は、
前記排気温度検出手段からの検出情報に基づき排気温度
を一定に保持すべく主噴射の燃料量と副噴射の燃料量と
の比率を変更して副噴射の燃料量を増減調節する温度フ
ィードバック制御手段を含んでなることを特徴とする、
請求項1記載の筒内噴射型内燃機関の排気昇温装置。
2. An exhaust gas temperature detector for detecting an exhaust gas temperature.
Output means, the first two-stage injection means and the second two-stage injection means,
The exhaust gas temperature based on the detection information from the exhaust gas temperature detection
In order to maintain a constant value, the fuel amount of the main injection and the fuel amount of the
Temperature to change the ratio of
Characterized by comprising feedback control means,
The exhaust gas heating device for a direct injection internal combustion engine according to claim 1.
【請求項3】 前記第1の2段噴射手段は、主燃焼の空
燃比が燃焼の成立する第1の空燃比以下となる範囲で前
記吸気行程における主噴射と前記膨張行程における副噴
射とを実施し、前記第2の2段噴射手段は、主燃焼の空
燃比が燃焼の成立する第2の空燃比以上となる範囲で前
記圧縮行程における主噴射と前記膨張行程における副噴
射とを実施するものであり、 排気昇温が必要なとき、主燃焼の空燃比が前記第1の空
燃比と前記第2の空燃比間の値となるときには、前記目
標空燃比に対応した量の燃料の全部を主噴射として噴射
するとともに点火時期を遅角させる点火時期遅角手段を
含んでなることを特徴とする、請求項1記載の筒内噴射
型内燃機関の排気昇温装置。
3. The first two-stage injection means comprises a main combustion idler.
In the range where the fuel ratio is equal to or less than the first air-fuel ratio at which combustion is established,
The main injection in the intake stroke and the sub-injection in the expansion stroke
And the second two-stage injection means performs the main combustion
In the range where the fuel ratio is equal to or higher than the second air-fuel ratio where combustion is established,
Main injection in the compression stroke and sub-injection in the expansion stroke
When the temperature of the exhaust gas needs to be raised, the air-fuel ratio of the main combustion is reduced to the first air-fuel ratio.
When the value is between the fuel ratio and the second air-fuel ratio,
Injects all fuel in the amount corresponding to the target air-fuel ratio as main injection
Ignition timing retarding means to retard ignition timing
The in-cylinder injection according to claim 1, characterized in that:
Exhaust temperature raising device for internal combustion engines.
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