JP3835664B2 - In-cylinder injection engine catalyst temperature control method and engine control apparatus - Google Patents

In-cylinder injection engine catalyst temperature control method and engine control apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒内噴射式エンジンの触媒硫黄被毒を回復する筒内噴射式エンジンの触媒温度制御方法及びエンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンの排気通路に混合気の空燃比がリーンのときの排気ガス中のNOx(窒素酸化物)を吸着し、排気ガス中の酸素濃度が低下したときにNOxを放出するリーンNOx触媒を設け、この放出されるNOxを還元浄化するようにしたものは一般に知られている。リーンNOx触媒は、燃料やエンジンオイルに硫黄成分が含まれている場合、排気ガス中のNOxを吸着するよりも排気ガス中のSOx(硫黄酸化物)を吸着しやすいという特性を持っており、SOxの吸着により硫黄被毒されるとNOxの吸着能力が著しく低下していまう。
【0003】
この硫黄被毒を回復するために、特開平6−272541号公報には、リーンNOx触媒上の酸化バリウムが硫黄被毒によって硫酸バリウムになることを利用し、当該触媒を高温に加熱した後に排気ガスの空燃比をリッチにすること、硫酸バリウムが分解してSO2ガスとして脱離させる方法が記載されている。
【0004】
また、硫黄被毒されたリーンNOx触媒を高温にするために、空燃比をλ≒1に設定し、吸気行程と圧縮行程の2回に分けて燃料を噴射するものが提案されている(特開平11−107740号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そして、リーンNOx触媒の硫黄被毒の回復時には、排気ガス温度を急速に上げることと、筒内噴射式エンジンの利点である燃費改善を損なわないことが要求される。
【0006】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、リーンNOx触媒の硫黄被毒の回復時において、排気ガス温度を急速に上昇させ、筒内噴射式エンジンの利点である燃費改善を損うことのない筒内噴射式エンジンの触媒温度制御方法及びエンジンの制御装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明のエンジンの制御装置は、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に酸素過剰雰囲気でNOxを吸着し、酸素濃度が減少するにしたがって吸着したNOxを放出するNOx触媒を備え、該NOx触媒の硫黄被毒回復処理の実行時に、気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射して該NOx触媒の温度を上昇させるエンジンの制御装置において、前記NOx触媒の温度状態を検出する温度検出手段と、気筒内の吸気流動強さを強制的に変化させる可変手段とを備え、前記NOx触媒の硫黄被毒回復処理時に、該NOx触媒温度の昇温要求が高い程、前記吸気流動強さが弱くなるように前記可変手段を動作させる。
【0008】
また、好ましくは、前記NOx触媒温度の昇温要求の高さに応じて、前記吸気流動強さを弱くし、且つ後期噴射時期を遅らせる。
【0009】
また、好ましくは、前記NOx触媒温度の昇温要求が最も高いときには、前記吸気流動強さを弱くし、後期噴射時期を遅らせ、且つ点火時期を遅らせる。
【0010】
また、好ましくは、前記NOx触媒温度の昇温要求の高さは、前記NOx触媒の温度状態及びエンジン負荷が低い程高く設定される。
【0011】
また、好ましくは、前記硫黄被毒回復処理は、エンジン負荷が低く、空燃比がλ>1の運転領域において、前記NOx触媒温度の昇温要求が高いときに実行される。
【0012】
また、本発明のエンジンの制御装置は、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に酸素過剰雰囲気でNOxを吸着し、酸素濃度が減少するにしたがって吸着したNOxを放出するNOx触媒を備え、該NOx触媒の硫黄被毒回復処理の実行時に、気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射して該NOx触媒の温度を上昇させるエンジンの制御装置において、点火時期を制御する点火時期制御手段と、気筒内の吸気流動強さを強制的に変化させる可変手段と、燃料噴射時期を制御する噴射時期制御手段とを備え、前記点火時期制御手段は、前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは所定の第1期間点火時期を遅らせ、その後目標触媒温度に未達のときは前記可変手段が所定の第2期間吸気流動強さを弱め、その後目標触媒温度に未達のときは前記噴射時期制御手段が所定の第3期間後期噴射時期を遅らせる。
【0013】
また、好ましくは、前記NOx触媒温度が低いエンジン低負荷時に実行する。
【0014】
また、好ましくは、前記排気通路の前記NOx触媒上流には過給機が配置されている。
【0015】
また、好ましくは、前記排気通路には、前記過給機をバイパスするバイパス通路が形成され、エンジン低負荷時におけるNOx触媒の昇温要求時に該バイパス通路を開通する。
【0016】
本発明のエンジンの制御装置は、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に酸素過剰雰囲気でNOxを吸着し、酸素濃度が減少するにしたがって吸着したNOxを放出するNOx触媒を備え、該NOx触媒の硫黄被毒回復処理の実行時に、気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射して該NOx触媒の温度を上昇させるエンジンの制御装置において、点火時期を制御する点火時期制御手段と、気筒内の吸気流動強さを強制的に変化させる可変手段と、燃料噴射時期を制御する噴射時期制御手段とを備え、前記点火時期制御手段は、前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは点火時期を遅らせ、その後前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは前記点火時期制御手段が遅らせた点火時期を遅らせる前の点火時期に戻しつつ、前記可変手段が吸気流動強さを弱め、その後前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは前記噴射時期制御手段が後期噴射時期を遅らせる
【0019】
本発明の筒内噴射式エンジンの触媒温度制御方法は、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に酸素過剰雰囲気でNOxを吸着し、酸素濃度が減少するにしたがって吸着したNOxを放出するNOx触媒を備え、該NOx触媒の硫黄被毒回復処理の実行時に、気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射して該NOx触媒の温度状態を上昇させる筒内噴射式エンジンにおいて、前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは所定の第1期間点火時期を遅らせ、その後目標触媒温度に未達のときは所定の第2期間吸気流動強さを弱め、その後目標触媒温度に未達のときは所定の第3期間後期噴射時期を遅らせる。
【0020】
また、好ましくは、前記NOx触媒温度が低いエンジン低負荷時に実行する。
【0021】
また、好ましくは、前記排気通路の前記NOx触媒上流には過給機が配置されている。
【0022】
また、好ましくは、前記排気通路には、前記過給機をバイパスするバイパス通路が形成され、エンジン低負荷時におけるNOx触媒の昇温要求時に該バイパス通路を開通する。
【0023】
本発明の筒内噴射式エンジンの触媒温度制御方法は、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に酸素過剰雰囲気でNOxを吸着し、酸素濃度が減少するにしたがって吸着したNOxを放出するNOx触媒を備え、該NOx触媒の硫黄被毒回復処理の実行時に、気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射して該NOx触媒の温度を上昇させる筒内噴射式エンジンにおいて、前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは点火時期を遅らせ、その後前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは遅らせた点火時期を遅らせる前の点火時期に戻しつつ、気筒内の吸気流動強さを弱め、その後前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは後期噴射時期を遅らせる
【0026】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の発明によれば、NOx触媒の硫黄被毒回復処理時に、NOx触媒温度の昇温要求が高い程、吸気流動強さを弱くすることにより、排気ガス温度を急速に上昇させ、筒内噴射式エンジンの利点である高い燃費改善率の悪化を抑制することができる。
【0027】
請求項2の発明によれば、NOx触媒温度の昇温要求の高さに応じて、吸気流動強さを弱くし、且つ後期噴射時期を遅らせることにより、燃費悪化を抑えながら昇温効果を高めることができる。
【0028】
請求項3の発明によれば、NOx触媒温度の昇温要求が最も高いときには、吸気流動強さを弱くし、後期噴射時期を遅らせ、且つ点火時期を遅らせることにより、燃費悪化代を少なくしつつ昇温効果をより高めることができる。
【0029】
請求項4の発明によれば、NOx触媒温度の昇温要求の高さは、NOx触媒の温度状態及びエンジン負荷が低い程高く設定されることにより、排気ガス温度が低いときの昇温要求に対処できる。
【0030】
請求項5の発明によれば、硫黄被毒回復処理は、エンジン負荷が低く、空燃比がλ>1の運転領域において、NOx触媒温度が比較的低い状態であっても触媒を急速に昇温できる。
【0031】
請求項6及び11によれば、NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは所定の第1期間点火時期を遅らせ、その後目標触媒温度に未達のときは所定の第2期間吸気流動強さを弱め、その後目標触媒温度に未達のときは所定の第3期間後期噴射時期を遅らせることにより、排気ガス温度を急速に上昇させ、筒内噴射式エンジンの利点である高い燃費改善率の悪化を抑制することができる。
【0032】
請求項7及び12の発明によれば、NOx触媒の温度が低いエンジン低負荷時に実行することにより、運転頻度が比較的多い領域で触媒を急速に昇温できる。
【0033】
請求項8、9、13及び14によれば、排気通路のNOx触媒上流には過給機が配置され、排気通路には、過給機をバイパスするバイパス通路が形成され、エンジン低負荷時におけるNOx触媒の昇温要求時に該バイパス通路を開通することにより、タービンへの放熱が減少して昇温効果をより高めることができる。
【0034】
請求項10及び15の発明によれば、NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは点火時期を遅らせることにより、燃費悪化代を少なくしつつ触媒を急速に昇温させることができる。
【0035】
また、NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは吸気流動強さを弱め、その後目標触媒温度に未達のときは後期噴射時期を遅らせることにより、燃費悪化代を少なくしつつ触媒を急速に昇温させることができる。
【0036】
また、NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは遅らせた点火時期を遅らせる前の点火時期に戻しつつ、吸気流動強さを弱め、その後目標触媒温度に未達のときは後期噴射時期を遅らせることにより、燃費悪化を最小限に抑えながら触媒を急速に昇温させることができる。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
[筒内噴射式エンジンの構造]
図1は、本実施形態の筒内噴射式エンジンの燃焼室部分の構造を示す概略断面図である。
【0038】
図1に示すように、1はエンジンであって、シリンダブロック2には複数のシリンダが形成され、シリンダブロック2の頂部にシリンダヘッド3がガスケットを介して固定されている。各シリンダにはピストン4が嵌挿され、ピストン4の頂面とシリンダヘッド3の下面との間に燃焼室5が形成されている。そして、燃焼室5に連通するように吸気ポート6及び排気ポート7とこれらポート6、7を開閉する吸気弁8及び排気弁9とが配設され、燃焼室5に臨むように点火プラグ10とインジェクタ11が配設されている。インジェクタ11は燃焼室5内に直接燃料を噴射する。
【0039】
シリンダヘッド3の下面には断面略台形の凹部が形成され、燃焼室5の上部を画定している。燃焼室5の上面部には吸気ポート6が開口し、傾斜面部には排気ポート7が開口している。吸気ポート6及び排気ポート7は、夫々2個ずつ紙面と直交する方向に並んで設けられ、吸気弁8及び排気弁9が夫々配設されている。吸気弁8及び排気弁9は、図示しないカムシャフト等からなる動弁機構により作動されて所定タイミングで開閉する。
【0040】
点火プラグ10は、燃焼室5上部の略中央部に配置され、点火ギャップが燃焼室5内に臨むようにシリンダヘッド3に取り付られる。
【0041】
インジェクタ11は燃焼室5の周縁部に配設され、吸気ポート6の側方においてシリンダヘッド3に取り付けられ、吸気ポート6が開口する燃焼室5上面部とシリンダブロック2に対する合わせ面との間の壁面12にインジェクタ11のノズル部が臨み、斜め下方に向けて燃料を噴射する。
【0042】
ビストン4頂部のインジェクタ11寄りには、凹状の成層用キャビティ13が形成されている。そして、ピストン4が上死点に近い位置となる圧縮行程後半に燃料がインジェクタ11からキャビティ13に向けて噴射されると共に、キャビティ13で反射されて点火プラグ10付近に達するように、インジェクタ11の位置及び方向とキャビティ1の位置と点火プラグ10の位置関係が予め設定されている。
【0043】
図2は、筒内噴射式エンジン全体の概略図である。
【0044】
図2に示すように、エンジン1には吸気通路15及び排気通路16が接続されている。吸気通路15の下流には、吸気マニホールドにおいてシリンダごとに分岐し、且つ気筒別通路15aには並列に2つの分岐通路が形成され、その下流端に2つの吸気ポート6が図1の燃焼室5に開口している。一方の分岐通路には吸気流動制御弁17が設けられ、吸気流動制御弁17の開度を制御することにより、他方の分岐通路から導入される吸気により燃焼室5に吸気流動(スワール又はタンブル)が生成されると共に、吸気流動の強弱が制御される。尚、吸気流動の強弱は、2つの吸気弁の一方の開度を制御したり、バルブタイミングの可変制御により実行することもできる。
【0045】
吸気通路15の途中にはスロットル弁18が設けられ、吸入空気量を制御可能にステップモータ等の電気的なアクチュエータ19によってスロットル弁18が作動される。
【0046】
排気通路16には、排気中の空燃比検出のためのO2センサ21が配設されると共に、排気ガス浄化用の触媒を備えた触媒装置22が設けられている。この触媒装置22は、排気通路16の上流側に配設されたHC,CO,NOxを浄化する三元触媒22aと、三元触媒22aの下流側に配設されたNOxを吸着するNOx触媒22bとから構成される。NOx触媒22bは、暖機後に空燃比をλ>1のリーン領域にして成層燃焼を行う場合に、空燃比λ>1においてNOxを吸着する。また、NOx触媒22bは理論空燃比λ=1付近において三元機能を発揮し、λ≦1の空燃比において吸着したNOxを放出してHCやCOと反応させる。
【0047】
排気通路16における触媒装置22は、排気マニホールド16aの直下流(排気マニホールドに直結)に配置すると高速高負荷時に触媒温度が過剰に上昇しやすくなり、触媒保護のためにエンジンから遠ざかるように排気マニホールド16aに接続された排気管16bの途中に配置されている。
【0048】
排気通路16と吸気通路15との間には、排気ガスの−部を吸気系に還流するEGR通路43が接続され、このEGR通路43にはEGRバルブ44が介設されている。
【0049】
排気管16bにおける触媒装置22の上流側には、過給機のタービン40と、タービン40をバイパスするウエストゲート41とが設けられている。ウエストゲート41はウエストゲートバルブ42により開閉され、過給圧が過剰に上昇するのを抑制する。
【0050】
エンジン制御ECU(電気的コントロールユニット)30は、排気ガス中の酸素濃度を検出するO2センサ21、エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ23、アクセル開度(アクセルペダル踏み込み量)を検出するアクセル開度センサ24、吸入空気量を検出するエアフローメータ25、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ26、エンジン回転数センサ27、吸気温センサ28及び大気圧センサ29等からの信号が入力される。
【0051】
図3は、エンジン及び触媒の状態検出及びエンジン制御を実行するためのエンジン制御ECUに入力される各種パラメータを示す図である。
【0052】
エンジン制御ECU30は、温度状態判別部31、運転状態検出部32、燃料供給制御部33、噴射量演算部34、点火時期制御部35及び回転数制御部36を含んでいる。
【0053】
温度状態判別部31は、エンジン回転数センサ27からのエンジン回転数検出信号、アクセル開度センサ24からのアクセル開度検出信号、エアフローメータ25からの吸気流量検出信号、水温センサ26からの水温検出信号、燃料噴射量Ta、噴射モード等の過去の履歴によって触媒温度を推定すると共に、この推定された触媒温度からNOx浄化率を検出することで触媒温度を昇温させて硫黄被毒回復処理を実行するか否かを判定する。さらに温度状態判別部31はエンジン温度も推定し、水温が設定温度未満であればエンジン冷機状態、設定温度以上であればエンジン暖機状態と判定する。尚、触媒温度の推定は、水温検出とエンジン始動からの経過時間の判定とを併用して行なうようにしてもよく、また、触媒温度を直接検出するようにしてもよい。
【0054】
噴射モードは、吸気行程噴射(均一燃焼領域)、又は圧縮行程噴射(成層燃焼領域)、更にこれらの領域での分割噴射という噴射形態を有し、運転領域ごとに予め設定されているため、運転領域の判定により設定される。
【0055】
運転状態検出部32は、エンジン回転数センサ27からのエンジン回転数検出信号、アクセル開度センサ24からのアクセル開度検出信号、エアフローメータ25からの吸気流量検出信号及び水温センサ26からの水温検出信号、吸気温センサ28からの吸気温検出信号、大気圧センサ29からの大気圧検出信号によってリーン領域やリッチ領域等のエンジンの運転領域を判定する。また、吸気流量検出信号からエンジンの急加速や高負荷運転等の過渡運転状態を判定する。また、水温検出信号からエンジンの冷間若しくは温間運転状態の判定を行う。更に、O2センサ21からのO2検出信号はO2センサ21の活性時に出力され、O2フィードバック制御時に用いられる。
【0056】
燃料噴射制御部33は、エンジン回転数センサ27からのエンジン回転数検出信号、アクセル開度センサ24からのアクセル開度検出信号、エアフローメータ25からの吸気流量検出信号及び水温センサ26からの水温検出信号、O2センサ21からのO2検出信号によって燃料の噴射時期Qaを演算する。
【0057】
噴射量演算部34は、エンジン回転数センサ27からのエンジン回転数検出信号、アクセル開度センサ24からのアクセル開度検出信号、エアフローメータ25からの吸気流量検出信号、水温センサ26からの水温検出信号、燃圧及び噴射モードによって燃料噴射量Taを演算する。
【0058】
燃圧は、インジェクタに作用する高圧燃料ポンプの吐出圧力であり、燃圧センサ出力と筒内圧(推測値)との差圧により噴射量Taが補正される。
【0059】
燃料噴射制御部33及び噴射量演算部34は、インジェクタ駆動回路37を介してインジェクタ11からの燃料噴射時期Qa及び噴射量(パルス幅)Taを制御するものであり、触媒冷機状態のときは、燃焼室5全体の空燃比は略理論空燃比λ≒1としつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、この後期噴射より早い吸気行程前半の早期噴射との少なくとも2つに分割して燃料を噴射する分割噴射により、燃焼室5内の点火プラグ10付近の領域に理論空燃比(λ=1)若しくはこれよりリッチな空燃比λ<1の混合気を形成するとともに、点火プラグ10付近の領域の周囲に理論空燃比λ=1よりもリーンな空燃比λ>1の混合気を形成するように制御する。
【0060】
点火時期制御部35は、エンジン回転数センサ27からのエンジン回転数検出信号、アクセル開度センサ24からのアクセル開度検出信号、エアフローメータ25からの吸気流量検出信号、水温センサ26からの水温検出信号及び噴射モードによって点火時期θigを演算する。
【0061】
点火時期制御部35は、点火装置38に制御信号を出力して、点火時期θigをエンジンの運転状態に応じて制御するものであり、基本的には点火時期θigをMBT(ベストトルクを発揮する点火タイミング近傍)に制御するが、後述のように硫黄被毒回復処理時にエンジン低負荷の成層運転領域において点火時期をリタードする。
【0062】
また、エンジン制御ECU30は、スロットル弁18を駆動するアクチュエータ19に制御信号を出力することによって吸入空気量の制御も行なうようになっており、エンジン暖機後に圧縮行程のみの燃料噴射により成層燃焼が行われるような場合等に、空燃比をリーンとすべく吸入空気量を調整する。スロットル弁開度θtvは、エンジン回転数センサ27からのエンジン回転数検出信号、アクセル開度センサ24からのアクセル開度検出信号、エアフローメータ25からの吸気流量検出信号、吸気温センサ28からの吸気温検出信号、大気圧センサ29からの大気圧検出信号及び噴射モードによって演算される。
【0063】
また、エンジン制御ECU30は、分割噴射時等に燃焼室5内にスワールを生じさせるべく、吸気流動制御弁17を制御すると共に、空燃比をλ=1よりリーンとする成層燃焼時等にEGRを行なうべくEGR弁44を制御する。
【0064】
吸気流動制御弁17の開閉は、エンジン回転数センサ27からのエンジン回転数検出信号、アクセル開度センサ24からのアクセル開度検出信号、エアフローメータ25からの吸気流量検出信号及び噴射モードによって制御され、気筒内のスワール比(スワールの旋回角速度/エンジン回転角速度)により制御される。
【0065】
EGR弁開度θegrは、エンジン回転数センサ27からのエンジン回転数検出信号、アクセル開度センサ24からのアクセル開度検出信号、エアフローメータ25からの吸気流量検出信号、水温センサ26からの水温検出信号及び噴射モードによって演算される。
【0066】
エンジン制御ECU30は、エンジン回転数センサ27からのエンジン回転数検出信号及びスタータ信号からエンジン始動を判定する。
【0067】
更に、エンジン制御ECU30は、硫黄被毒回復処理時にエンジン低負荷ならばウエストゲートバルブ42によりウエストゲート41を開いてリーンNOx触媒22bに流れる排気ガス量を増加させて昇温効果を高めている。
[触媒の温度制御]
<硫黄被毒回復処理のための触媒の昇温制御>
先ず、リーンNOx触媒の硫黄被毒回復時において、触媒温度を600℃以上に急速に上昇させるための触媒の昇温制御について説明する。
【0068】
図4及び図5は、本実施形態の筒内噴射式ガソリンエンジンにおける触媒の昇温制御を示すフローチャートである。
【0069】
先ず、触媒の昇温制御の概要について説明する。
【0070】
本実施形態では、リーンNOx触媒が暖機した状態で、リーンNOx触媒の硫黄被毒回復処理時に触媒温度を600℃以上に急速に上昇させるために、エンジン低負荷のリーン運転領域において以下の制御を実行する。但し、NOx触媒は暖機した状態である。
【0071】
▲1▼気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射する。
【0072】
▲2▼触媒温度の昇温要求の高さに応じて、スワールが弱くなるように吸気流動制御弁を開動作させ、スワール弱の時の要求噴射タイミング(同一運転領域においてスワール強の時の要求噴射タイミングよりリタード側に設定されたタイミング)に設定する。
【0073】
▲3▼触媒温度の昇温要求の高さに応じて、スワールを弱くし、且つ後期噴射時期を上記スワール弱の時の要求噴射時期に対してリタードさせる。
【0074】
▲4▼触媒温度の昇温要求が最も高いときには、上記スワールを弱くし、且つ後期噴射時期のリタードに加え、さらに点火時期をリタードさせる。
【0075】
次に、図4及び図5を参照して上記▲1▼〜▲4▼の制御を実行するためのエンジン制御ECU30による具体的フローについて説明する。
【0076】
図4に示すように、ステップS1では、フラグFをゼロリセットし、ステップS2では、エンジン制御ECU30は、O2センサ21、エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ23、アクセル開度センサ24、エアフローメータ25、水温センサ26、エンジン回転数センサ27、吸気温センサ28、大気圧センサ29、燃圧センサ及びスタータ等からの各検出信号を読み込む。
【0077】
ステップS3では、エンジン回転数センサ27からのエンジン回転数検出信号、アクセル開度センサ24からのアクセル開度検出信号、エアフローメータ25からの吸気流量検出信号、水温センサ26からの水温検出信号、燃料噴射量Ta、噴射モード等の過去の履歴によってNOx触媒温度Tcatを推定する。尚、排気ガス温度を計測し、NOx触媒温度Tcatに代用してもよい。
【0078】
ステップS4では、ステップS2で推定されたNOx触媒温度TcatからNOx浄化率Cを検出する。
【0079】
ステップS6では、タイマN1〜N3を設定する。期間N1〜N3は実験等により最適な時間に設定される。
【0080】
ステップS8では、NOx浄化率Cが所定値C1未満か否かを判定する。
【0081】
ステップS8でNOx浄化率Cが所定値C1以上ならば(ステップS8でNO)、ステップS9で通常のエンジン制御を実行する。
【0082】
ステップS8でNOx浄化率Cが所定値C1未満ならば(ステップS8でYES)、硫黄被毒によりNOx浄化率Cが低下しているのでステップS10に進む。
【0083】
ステップS10では、硫黄被毒回復処理に必要な温度Tre(例えば、600℃)と現在のNOx触媒温度Tcatとの差ΔTを算出して触媒の昇温要求度合を算出する。
【0084】
ステップS12では、触媒温度差ΔTが所定温度T1以上か否かを判定する。ステップS12で触媒温度差ΔTが所定温度T1以上ならば(ステップS12でYES)、触媒の昇温要求が高いのでステップS14に進み、触媒温度差ΔTが所定温度T1未満ならば(ステップS12でNO)、触媒の昇温要求が低いのでステップS22に進む。
【0085】
ステップS14では、触媒の昇温要求が高いので吸気流動制御弁を開作動させてスワール弱とし、排気ガス温度を上昇させる。
【0086】
ステップS16では、噴射パルス幅Taをα:1−αに配分して、分割噴射における早期噴射パルスTak(=α×Ta)と、後期噴射パルスTad(=(1−α)×Ta)とを算出する。但し、α<0.5に設定して後期噴射パルス幅Tadを大きくする。
【0087】
ステップS18では、スワール弱の時に要求される早期基本噴射時期θakbと後期基本噴射時期θadbとを設定する。
【0088】
ステップS20では、スワール弱の時に要求される後期基本噴射時期θadbを設定する。尚、この後期基本噴射時期θadbは、相対的にスワール弱の時の要求値がスワール強の時の要求値に対してリタード側にある。
【0089】
一方、触媒の昇温要求が低いときには、ステップS22で吸気流動制御弁17を閉作動させてスワール強とする。
【0090】
ステップS24では、噴射パルス幅Taをα:1−αに配分して、分割噴射における早期噴射パルスTak(=α×Ta)と、後期噴射パルスTad(=(1−α)×Ta)とを算出する。但し、α≧0.5に設定して後期噴射パルス幅Tadを小さくする。
【0091】
ステップS26では、スワール強の時に要求される早期基本噴射時期θakbと後期基本噴射時期θadbとを設定する。
【0092】
ステップS28では、スワール強の時に要求される後期基本噴射時期θadbを設定する。尚、このスワール強の時に要求される後期基本噴射時期θadbは、スワール弱の時に要求される値より相対的にアドバンス側にある。
【0093】
ステップS30では、フラグFが1か否かを判定し、点火時期θigリタードのフラグFが1ならば(ステップS30でYES)、ステップS45で設定された点火時期θig(点火リタード)のまま、ステップS32に進む。
【0094】
一方、ステップS30でフラグFが1でないならば(ステップS30でNO)、ステップS31に進む。
【0095】
ステップS31では、ステップS45で設定される点火時期θigよりもアドバンス側にある適切な点火時期θigを設定する。
【0096】
ステップS32では、クランク角センサ23から検出されたエンジンのクランク角が設定された噴射時期になったならば(ステップS32でYES)、ステップS34に進む。
【0097】
ステップS34では、ステップS16又はS24で算出された噴射パルス幅Tak,Tadにてインジェクタ11から燃料を噴射する。
【0098】
図5に示すように、ステップS36では、ステップS31乃至S45で設定された点火時期θigになったならば(ステップS36でYES)、ステップS38に進む。
【0099】
ステップS38では、ステップS31乃至S45で設定された点火時期θigにて点火プラグ10を点火させる。
【0100】
ステップS39では、フラグFが1か否かを判定し、点火時期θigリタードのフラグFが1ならば(ステップS39でYES)、ステップS44へ進む。
【0101】
一方、フラグFが1でないならば(ステップS39でNO)、ステップS40へ進む。
【0102】
ステップS40、42では、タイマN2をカウントダウンが終了するまでステップS8〜S38までのエンジン制御を継続する。
【0103】
ステップS44では、触媒温度差ΔTがゼロ以下、つまり触媒温度Tcat硫黄被毒回復処理に必要な温度Treまで上昇したか否かを判定する。
【0104】
ステップS44で触媒温度Tcatが硫黄被毒回復処理に必要な温度Treまで上昇したならば(ステップS44でYES)、ステップS47に進む。
【0105】
また、触媒温度Tcatが硫黄被毒回復処理に必要な温度Treまで上昇していないならば(ステップS44でNO)、ステップS45に進む。
【0106】
ステップS45では、さらに触媒温度Tcatの上昇を図るため、点火時期θigをリタードさせ、ステップS46で点火時期θigのリタードフラグFを1にセットし、上記ステップS8〜S38までのエンジン制御を継続する。
【0107】
ステップS47では、ステップS46までのフローに基づいたステップS8〜S38までのエンジン制御を継続する。
【0108】
ステップS48、50では、タイマN1のカウントダウンが終了するまで上記ステップS8〜S38までのエンジン制御を継続する。
【0109】
ステップS52では、NOx浄化率Cが所定値C2(所定値C1より多少大きい値)未満か否かを判定する。
【0110】
ステップS52でNOx浄化率Cが所定値C2以上ならば(ステップS52でYES)、硫黄被毒が十分に回復したので、ステップS54に進んで硫黄被毒回復制御終了処理を実行してリターンする。
【0111】
ステップS52でNOx浄化率Cが所定値C2未満ならば(ステップS52でNO)、硫黄被毒が十分に回復していないので、ステップS56に進む。
【0112】
ステップS56、58、60では、タイマN3のカウントダウンが終了するまで上記ステップS8〜S38までのエンジン制御を継続して、硫黄被毒回復処理を延長する。
【0113】
図7は、エンジンの運転領域を示すマップである。図8は、本実施形態の触媒の昇温制御による排気ガス温度の変化を示す図である。図9は、点火時期に応じた排気ガス温度と図示平均有効圧力との関係を示す図である。図10は、2分割噴射における燃料噴射量と噴射時期とを示すタイミングチャートである。
【0114】
図7に示す成層燃焼領域は、圧縮行程後期のみに燃料を噴射することにより、点火プラグ10まわりに混合気を偏在させて成層燃焼を行わせる領域である。λ=1の領域は、吸気行程前期及び圧縮行程中期乃至後期に燃料を噴射し且つ燃焼室全体の空燃比を略理論空燃比(λ≒1)とする領域である。エンリッチ領域は、吸気行程前期乃至圧縮行程中期のみに燃料を噴射する領域である。
【0115】
図1に示すエンジン1は、ピストン4の頂部に、インジェクタ11から噴出された燃料をトラップして点火プラグ10方向に導く成層化用のキャビティ12を設けることにより、圧縮行程中期以降にインジェクタ11から燃料が噴射されたときに点火プラグ10付近の局所空燃比が後期噴射によりリッチとなるように気筒内のスワール比(スワール流動角速度/エンジン角速度)が設定される。
【0116】
本実施形態の硫黄被毒回復処理は、図7に示す成層燃焼領域で且つエンジン負荷が低い領域で実行され、空燃比をλ≒1に設定して吸気流動制御弁17を開作動させてスワール弱とし、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、後期噴射より早い早期噴射との2分割で燃料を噴射する。更に、後期噴射割合を前期噴射割合より大きくしている。
【0117】
図8に示すように、後期噴射の割合を20〜60%で変化させた場合に、後期噴射割合を大きくする程排気ガス温度が高まり、且つスワール弱により燃焼速度が抑制されて緩慢燃焼になり排気ガス温度が高められるため、触媒温度を急速に上昇させることができる。また、成層領域で且つエンジン負荷が低い領域なので燃費の悪化を最小限に抑えることができる。
【0118】
ここで、圧縮行程中期とは、図10に示すように圧縮行程を前期、中期、後期に3等分したときの中期、つまり、クランク角でBTDC(上死点前)120°からBTDC60°の期間を意味する。従って、後期噴射はBTDC120°以降となる。但し、後述のように後期噴射の時期が遅すぎると燃焼安定性が損なわれることから、圧縮行程の3/4の期間が経過するまで(BTDC45°まで)に後期噴射を開始することが望ましい。
【0119】
つまり、図10に示すように後期噴射は圧縮行程における上死点前120°から上死点前45°までの期間内に開始されるように設定され、早期噴射は後期噴射より前の適当な時期、例えば吸気行程の期間内に開始されるように設定される。
【0120】
更に、上記制御に加えて、図10の点線に示すように、後期噴射時期をリタードさせ、必要ならば点火時期もリタードさせることにより、排気ガス温度を急速に上昇できる。
【0121】
点火時期のリタードは、図9に示すように、エンジンのPi(図示平均有効圧力)変動率が約5%の範囲内において実行される。尚、このPi変動率は、Piの標準偏差σ/Piのサイクル平均×100(%)で定義される。
<他の触媒の昇温制御>
また、他の昇温制御手順として、空燃比をλ≒1に設定して分割噴射させたときに、NOx触媒温度が硫黄被毒回復処理に必要な温度Treに未達のときは点火時期をリタードさせ、更にNOx触媒温度が温度Treに未達のときはスワール弱とし、それでも温度Treに未達のときは後期噴射時期を遅らせるか、又は点火時期をリタードさせてもNOx触媒温度が硫黄被毒回復処理に必要な温度Treに未達のときは点火時期を戻しつつ、スワール弱とし、その後温度Treに未達のときは後期噴射時期をリタードさせることによって、燃費悪化を最小限に抑えることができる。
【0122】
尚、本実施形態のように過給機を搭載するエンジンならば、エンジン低負荷領域では過給を必要としないので、硫黄被毒回復処理時にウエストゲートを開通することにより、タービンへの放熱が少なくして触媒に流れる排気ガス温度を高温に保ち、昇温効果をより高めることができる。
<硫黄被毒回復制御後の触媒の温度復帰制御>
次に、リーンNOx触媒の硫黄被毒回復制御後に、600℃以上に昇温されてNOx浄化率の低い触媒を急速にNOx浄化率の高い400℃程度の温度領域まで戻すための触媒の温度復帰制御について説明する。
【0123】
図6は、本実施形態の筒内噴射式ガソリンエンジンにおける触媒の温度復帰制御を示すフローチャートである。
【0124】
先ず、触媒の温度復帰制御の概要について説明する。
【0125】
硫黄被毒回復処理後の浄化可能温度範囲から逸脱した触媒高温状態においてエンジンの運転状態が空燃比λ≦1の領域からλ>1のリーン領域に移行してしまうと、NOx触媒温度が低下するまでNOx吸着性能が低いという不都合がある。
【0126】
このため、本実施形態では、リーンNOx触媒が暖機した状態で、硫黄被毒回復処理後の浄化可能温度範囲から逸脱したNOx触媒温度を、早急にNOx浄化率の高い温度領域まで戻す(温度を下げる)ために以下の制御を実行する。
【0127】
▲1▼空燃比をλ≦1からλ>1のリーン領域に移行する前にスワール強としつつ、空燃比λ≒1に設定する。
【0128】
▲2▼空燃比がλ<1乃至λ≒1で分割噴射による運転状態から、λ>1のリーン領域に移行する時に、少なくとも後期噴射時期をアドバンスする。
【0129】
▲3▼吸着されたNOxを放出するとき、いわゆるNOxパージ時に、空燃比をλ<1乃至λ≒1に設定し、吸気行程から点火時期にかけての期間内に少なくとも2回に分割して燃料を噴射すると共に、この運転状態からλ>1のリーン領域に移行する前に、スワール強としつつ、空燃比をλ≒1に設定する。
【0130】
次に、図6を参照して上記▲1▼〜▲3▼の制御を実行するためのエンジン制御ECU30による具体的フローについて説明する。
【0131】
図6に示すように、ステップS62では、エンジン制御ECU30は、空燃比をλ≒1に保持した状態で、吸気流動制御弁17が閉状態か否かを判定する。
【0132】
ステップS62で閉状態ならば(ステップS62でYES)、スワール強を保持して、ステップS64に進む。
【0133】
ステップS64では、上記ステップS45で設定された点火時期θigのリタードを終了する。
【0134】
ステップS66では分割噴射を終了して成層燃焼領域での運転に戻され、上記ステップS9での通常のエンジン制御を実行する。
【0135】
ステップS62で開状態ならば(ステップS62でYES)、ステップS68に進んで吸気流動制御弁を閉動作させてスワール強とする。
【0136】
ステップS70では、上記ステップS18又はS26で設定された後期基本噴射時期θadbをアドバンスしてステップS66に進む。
【0137】
図11は、リーンNOx触媒と三元触媒の温度変化に伴うNOx浄化率の特性を示す図である。図12は、本実施形態の触媒の温度復帰制御による排気ガス温度の変化を示す図である。
【0138】
図7及び図12に示すように、上記温度復帰制御は、硫黄被毒回復処理後に空燃比をλ≦1のリッチ領域からλ>1の成層燃焼領域に移行させる前にスワール強とすることにより、燃費悪化及び燃焼安定性低下を抑えつつ、図11に示すように排気ガス温度を急速に低下させて硫黄被毒回復制御後に600℃程度まで昇温された触媒を急速にNOx浄化率の高い400℃程度の温度領域まで戻すことができ、この間、空燃比をλ≒1に設定することにより三元触媒の浄化ウィンドウにおいてNOx浄化を図ることができる。
【0139】
また、三元触媒がない仕様においても空燃比λ≒1の設定によって、NOx触媒の三元機能を利用し、排気ガスの浄化を図ることができる。
【0140】
また、スワール強にするための吸気流動制御弁の閉作動は、燃焼室への吸入空気量が少ないエンジン低負荷及び低回転領域において行われ、出力効率が低下する高負荷、高回転領域では行わないことが望ましい。尚、スワールの代わりに、吸気弁等の他の手段を用いて吸気流動を強化してもよい。
【0141】
更に、空燃比がλ<1乃至λ≒1で分割噴射による運転状態から、λ>1のリーン領域に移行する時に、少なくとも後期噴射時期をアドバンスすることにより、より排気ガス温度を急速に低下させることができる。
【0142】
特に、リーンNOx触媒が吸着したNOxを放出して、この触媒が有する還元浄化機能によりNOxを還元する触媒リフレッシュが実行されるときに、空燃比をλ<1乃至λ≒1に設定し、吸気行程から点火時期にかけての期間内に少なくとも2回に分割して燃料を噴射するとNOxと反応するCOを増加できるので、NOxを効率よく浄化できる。
【0143】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の筒内噴射式エンジンの燃焼室部分の構造を示す概略断面図である。
【図2】筒内噴射式エンジン全体の概略図である。
【図3】エンジン及び触媒の状態検出及びエンジン制御を実行するためのエンジン制御ECUに入力される各種パラメータを示す図である。
【図4】本実施形態の筒内噴射式ガソリンエンジンにおける触媒の昇温制御を示すフローチャートである。
【図5】本実施形態の筒内噴射式ガソリンエンジンにおける触媒の昇温制御を示すフローチャートである。
【図6】本実施形態の筒内噴射式ガソリンエンジンにおける触媒の温度復帰制御を示すフローチャートである。
【図7】エンジンの運転領域を示すマップである。
【図8】本実施形態の触媒の昇温制御による排気ガス温度の変化を示す図である。
【図9】点火時期に応じた排気ガス温度と図示平均有効圧力との関係を示す図である。
【図10】2分割噴射における燃料噴射量と噴射時期とを示すタイミングチャートである。
【図11】リーンNOx触媒と三元触媒の温度変化に伴うNOx浄化率の特性を示す図である。
【図12】本実施形態の触媒の温度復帰制御による排気ガス温度の変化を示す図である。
【符号の説明】
1…エンジン
10…点火プラグ
11…インジェクタ
15…吸気通路
16…排気通路
21…O2センサ
22…触媒装置
30…ECU
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catalyst temperature control method for an in-cylinder injection engine that recovers catalyst sulfur poisoning in an in-cylinder injection engine and an engine control apparatus.
[0002]
[Prior art]
A lean NOx catalyst that adsorbs NOx (nitrogen oxides) in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is lean and releases NOx when the oxygen concentration in the exhaust gas decreases is provided in the exhaust passage of the engine; A device in which this released NOx is reduced and purified is generally known. The lean NOx catalyst has a characteristic that when the fuel or engine oil contains a sulfur component, it absorbs SOx (sulfur oxide) in the exhaust gas more easily than NOx in the exhaust gas. When sulfur poisoning occurs due to SOx adsorption, the NOx adsorption capacity is significantly reduced.
[0003]
In order to recover this sulfur poisoning, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-272541 uses the fact that barium oxide on a lean NOx catalyst becomes barium sulfate by sulfur poisoning, and exhausts the catalyst after heating the catalyst to a high temperature. A method of enriching the gas air-fuel ratio and a method of decomposing barium sulfate and desorbing it as SO 2 gas are described.
[0004]
In addition, in order to increase the temperature of the sulfur-poisoned lean NOx catalyst, an air-fuel ratio is set to λ≈1, and fuel is injected in two steps, an intake stroke and a compression stroke (special feature). Kaihei 11-107740).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When the sulfur poisoning of the lean NOx catalyst is recovered, it is required that the exhaust gas temperature be raised rapidly and the fuel efficiency improvement that is an advantage of the direct injection engine is not impaired.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to rapidly increase the exhaust gas temperature at the time of recovery of sulfur poisoning of the lean NOx catalyst, thereby impairing the fuel efficiency improvement that is an advantage of the direct injection engine. It is an object of the present invention to provide a catalyst temperature control method and an engine control device for an in-cylinder injection engine without any problems.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To solve the problems described above and achieve the object, the control device of the engine of the present invention is to adsorb the fuel injection valve for injecting fuel directly into the combustion chamber, the NOx in an oxygen-rich atmosphere in the exhaust passage, the oxygen A NOx catalyst that releases adsorbed NOx as the concentration decreases is provided. When performing sulfur poisoning recovery processing of the NOx catalyst, the air-fuel ratio in the cylinder is set to λ≈1, and from the intake stroke to the ignition timing In the engine control device for increasing the temperature of the NOx catalyst by injecting the fuel into at least two times of the late injection after the middle of the compression stroke and the early injection earlier than the late injection within the period of Temperature detecting means for detecting the temperature state of the NOx catalyst, and variable means for forcibly changing the intake flow strength in the cylinder, and at the time of sulfur poisoning recovery processing of the NOx catalyst, the NOx catalyst temperature The higher temperature requirements, the intake flow strength is to operate the changing means so weak.
[0008]
Preferably, the intake flow strength is weakened and the late injection timing is delayed according to the heightening request for the NOx catalyst temperature.
[0009]
Preferably, when the temperature increase request for the NOx catalyst temperature is highest, the intake flow strength is weakened, the late injection timing is delayed, and the ignition timing is delayed.
[0010]
Further, preferably, the height of the temperature increase request for the NOx catalyst temperature is set higher as the temperature state of the NOx catalyst and the engine load are lower.
[0011]
Preferably, the sulfur poisoning recovery process is executed when the temperature increase request for the NOx catalyst temperature is high in an operation region where the engine load is low and the air-fuel ratio is λ> 1.
[0012]
The control device of the engine of the present invention, emits a fuel injection valve for injecting fuel directly into the combustion chamber, NOx adsorbs oxygen-rich atmosphere in the exhaust passage, the NOx adsorbed in accordance with the oxygen concentration decreases The NOx catalyst is provided, and when the sulfur poisoning recovery process of the NOx catalyst is executed, the air-fuel ratio in the cylinder is set to λ≈1, and the late injection after the middle of the compression stroke within the period from the intake stroke to the ignition timing And an ignition timing control means for controlling the ignition timing, in an engine control device for increasing the temperature of the NOx catalyst by injecting fuel at least twice as early injection earlier than the late injection, Variable means for forcibly changing the intake flow strength of the fuel, and injection timing control means for controlling the fuel injection timing. The ignition timing control means is configured such that the temperature state of the NOx catalyst is a target catalyst temperature. When not reached, the ignition timing is delayed for a predetermined first period, and when the target catalyst temperature is not reached, the variable means weakens the intake flow strength for a predetermined second period, and then the target catalyst temperature is not reached The injection timing control means delays the third period late injection timing.
[0013]
Further, it is preferably executed at a low engine load when the NOx catalyst temperature is low.
[0014]
Preferably, a supercharger is disposed upstream of the NOx catalyst in the exhaust passage.
[0015]
Preferably, a bypass passage that bypasses the supercharger is formed in the exhaust passage, and the bypass passage is opened when a temperature increase request of the NOx catalyst is required at a low engine load.
[0016]
The engine control apparatus of the present invention, a fuel injection valve for injecting fuel directly into the combustion chamber, NOx adsorbs oxygen-rich atmosphere in the exhaust passage, the NOx catalyst to release the adsorbed NOx in accordance with the oxygen concentration decreases And during the execution of the sulfur poisoning recovery process of the NOx catalyst, while setting the air-fuel ratio in the cylinder to λ≈1, during the period from the intake stroke to the ignition timing, In an engine control device that raises the temperature of the NOx catalyst by injecting fuel at least twice with early injection earlier than the late injection, an ignition timing control means for controlling the ignition timing , and intake air in the cylinder and changing means for forcibly changing the flow strength, and a fuel injection timing control means for controlling the fuel injection timing, the ignition timing control means, non-temperature state to the target catalyst temperature of the NOx catalyst Retards ignition timing when, while thereafter the when the temperature state of the NOx catalyst is not achieved at the target catalyst temperature back to the ignition timing before delaying the ignition timing by delaying said ignition timing control means, said variable means intake When the flow strength is weakened and then the temperature state of the NOx catalyst does not reach the target catalyst temperature, the injection timing control means delays the late injection timing .
[0019]
The method for controlling the catalyst temperature of a direct injection engine according to the present invention includes a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber, and NOx that is adsorbed as NOx is adsorbed in an oxygen excess atmosphere in an exhaust passage and the oxygen concentration decreases. During the period from the middle of the compression stroke within the period from the intake stroke to the ignition timing, while setting the air-fuel ratio in the cylinder to λ≈1 when performing the sulfur poisoning recovery process of the NOx catalyst. In a cylinder injection engine in which fuel is injected to increase the temperature state of the NOx catalyst by dividing it into at least two times, ie, late injection and early injection earlier than the late injection, the temperature state of the NOx catalyst is a target When the catalyst temperature has not been reached, the ignition timing is delayed for a predetermined first period. After that, when the target catalyst temperature is not reached, the intake flow strength is reduced for a predetermined second period. After that, when the target catalyst temperature is not reached, Place Delaying the third period late injection timing.
[0020]
Further, it is preferably executed at a low engine load when the NOx catalyst temperature is low.
[0021]
Preferably, a supercharger is disposed upstream of the NOx catalyst in the exhaust passage.
[0022]
Preferably, a bypass passage that bypasses the supercharger is formed in the exhaust passage, and the bypass passage is opened when a temperature increase request of the NOx catalyst is required at a low engine load.
[0023]
The method for controlling the catalyst temperature of a direct injection engine according to the present invention includes a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber, and NOx that is adsorbed as NOx is adsorbed in an oxygen excess atmosphere in an exhaust passage and the oxygen concentration decreases. During the period from the middle of the compression stroke within the period from the intake stroke to the ignition timing, while setting the air-fuel ratio in the cylinder to λ≈1 when performing the sulfur poisoning recovery process of the NOx catalyst. In the in-cylinder injection engine in which the fuel is injected and the temperature of the NOx catalyst is increased by dividing the injection into at least two times of the late injection and the early injection earlier than the late injection, the temperature state of the NOx catalyst is the target catalyst retards ignition timing when the unreached temperature, while subsequent temperature state of the NOx catalyst is returned to the ignition timing before delaying the ignition timing which is delayed when the unreached the target catalyst temperature, intake of the cylinder Weakening the flow strength followed the temperature state of the NOx catalyst is when the unreached the target catalyst temperature delaying the later injection timing.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, during the sulfur poisoning recovery process of the NOx catalyst, the higher the NOx catalyst temperature increase request, the weaker the intake flow strength, so that the exhaust gas temperature is rapidly increased. It is possible to suppress the deterioration of the high fuel efficiency improvement rate, which is an advantage of the cylinder injection engine.
[0027]
According to the second aspect of the present invention, the intake flow strength is decreased and the late injection timing is delayed in accordance with the high temperature increase request of the NOx catalyst temperature, thereby increasing the temperature increase effect while suppressing fuel consumption deterioration. be able to.
[0028]
According to the invention of claim 3, when the temperature increase request for the NOx catalyst temperature is the highest, the intake flow strength is weakened, the late injection timing is delayed, and the ignition timing is delayed, thereby reducing the fuel consumption deterioration margin. The temperature raising effect can be further increased.
[0029]
According to the invention of claim 4, the height of the temperature increase request for the NOx catalyst temperature is set higher as the temperature state of the NOx catalyst and the engine load are lower, thereby satisfying the temperature increase request when the exhaust gas temperature is low. I can deal with it.
[0030]
According to the invention of claim 5, in the sulfur poisoning recovery process, the temperature of the catalyst is rapidly raised even in a state where the NOx catalyst temperature is relatively low in an operating region where the engine load is low and the air-fuel ratio is λ> 1. it can.
[0031]
According to the sixth and eleventh aspects, when the temperature state of the NOx catalyst does not reach the target catalyst temperature, the ignition timing is delayed for a predetermined first period, and thereafter, when the target catalyst temperature is not reached, the intake air for the predetermined second period Decreasing the flow strength and then delaying the late injection timing of the third period when the target catalyst temperature has not been reached delays the exhaust gas temperature rapidly, improving fuel efficiency, which is an advantage of the direct injection engine The deterioration of the rate can be suppressed.
[0032]
According to the seventh and twelfth aspects of the present invention, the temperature of the catalyst can be rapidly increased in a region where the operation frequency is relatively high by executing the engine at a low engine load with a low temperature of the NOx catalyst.
[0033]
According to the eighth, ninth, thirteen, and fourteenth aspects, the supercharger is disposed upstream of the NOx catalyst in the exhaust passage, and the bypass passage that bypasses the supercharger is formed in the exhaust passage. By opening the bypass passage when the NOx catalyst temperature rise is requested, the heat release to the turbine is reduced and the temperature rise effect can be further enhanced.
[0034]
According to the tenth and fifteenth aspects of the present invention, when the temperature state of the NOx catalyst does not reach the target catalyst temperature, the ignition timing is delayed, whereby the temperature of the catalyst can be rapidly raised while reducing the fuel consumption deterioration margin. .
[0035]
Further , when the temperature state of the NOx catalyst does not reach the target catalyst temperature, the intake flow strength is weakened, and when the target catalyst temperature is not reached after that, the late injection timing is delayed, thereby reducing the fuel deterioration rate. Can be heated rapidly.
[0036]
Further , when the temperature state of the NOx catalyst has not reached the target catalyst temperature, the ignition flow strength is reduced while returning to the ignition timing before delaying the delayed ignition timing, and later when the target catalyst temperature is not reached, late injection is performed. By delaying the timing, the temperature of the catalyst can be rapidly raised while minimizing deterioration in fuel consumption.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[In-cylinder injection engine structure]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the combustion chamber portion of the direct injection engine of the present embodiment.
[0038]
As shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine. A plurality of cylinders are formed in a cylinder block 2, and a cylinder head 3 is fixed to the top of the cylinder block 2 via a gasket. A piston 4 is inserted into each cylinder, and a combustion chamber 5 is formed between the top surface of the piston 4 and the lower surface of the cylinder head 3. An intake port 6 and an exhaust port 7 are provided so as to communicate with the combustion chamber 5, and an intake valve 8 and an exhaust valve 9 that open and close the ports 6 and 7 are disposed. An injector 11 is provided. The injector 11 directly injects fuel into the combustion chamber 5.
[0039]
A concave portion having a substantially trapezoidal cross section is formed on the lower surface of the cylinder head 3 to delimit the upper portion of the combustion chamber 5. An intake port 6 is opened in the upper surface portion of the combustion chamber 5, and an exhaust port 7 is opened in the inclined surface portion. Two intake ports 6 and two exhaust ports 7 are provided side by side in the direction orthogonal to the paper surface, and an intake valve 8 and an exhaust valve 9 are provided. The intake valve 8 and the exhaust valve 9 are operated by a valve mechanism including a camshaft (not shown) and the like, and open and close at a predetermined timing.
[0040]
The spark plug 10 is disposed at a substantially central portion above the combustion chamber 5, and is attached to the cylinder head 3 so that the ignition gap faces the combustion chamber 5.
[0041]
The injector 11 is disposed on the peripheral edge of the combustion chamber 5 and is attached to the cylinder head 3 at the side of the intake port 6. The injector 11 is disposed between the upper surface of the combustion chamber 5 where the intake port 6 opens and the mating surface with respect to the cylinder block 2. The nozzle portion of the injector 11 faces the wall surface 12 and injects the fuel obliquely downward.
[0042]
A concave stratification cavity 13 is formed near the injector 11 at the top of the biston 4. Then, fuel is injected from the injector 11 toward the cavity 13 in the latter half of the compression stroke at which the piston 4 is close to top dead center, and is reflected by the cavity 13 to reach the vicinity of the spark plug 10. The positional relationship between the position and direction, the position of the cavity 1 and the spark plug 10 is set in advance.
[0043]
FIG. 2 is a schematic view of the entire in-cylinder injection engine.
[0044]
As shown in FIG. 2, an intake passage 15 and an exhaust passage 16 are connected to the engine 1. Downstream of the intake passage 15, each cylinder is branched in the intake manifold, and two branch passages are formed in parallel in the cylinder-by-cylinder passage 15 a, and two intake ports 6 are formed at the downstream end of the combustion chamber 5 in FIG. 1. Is open. An intake flow control valve 17 is provided in one branch passage, and by controlling the opening degree of the intake flow control valve 17, intake air flow (swirl or tumble) into the combustion chamber 5 by intake air introduced from the other branch passage. Is generated and the strength of the intake flow is controlled. Note that the strength of the intake flow can be controlled by controlling the opening of one of the two intake valves or by variable control of the valve timing.
[0045]
A throttle valve 18 is provided in the middle of the intake passage 15, and the throttle valve 18 is operated by an electric actuator 19 such as a step motor so that the amount of intake air can be controlled.
[0046]
The exhaust passage 16 is provided with an O 2 sensor 21 for detecting an air-fuel ratio in the exhaust, and a catalyst device 22 having a catalyst for purifying exhaust gas. The catalytic device 22 includes a three-way catalyst 22a that purifies HC, CO, and NOx disposed upstream of the exhaust passage 16, and a NOx catalyst 22b that adsorbs NOx disposed downstream of the three-way catalyst 22a. It consists of. The NOx catalyst 22b adsorbs NOx at the air-fuel ratio λ> 1 when stratified combustion is performed with the air-fuel ratio in the lean region of λ> 1 after warm-up. Further, the NOx catalyst 22b exhibits a three-way function in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio λ = 1, releases NOx adsorbed at an air-fuel ratio of λ ≦ 1, and reacts with HC and CO.
[0047]
When the catalyst device 22 in the exhaust passage 16 is arranged immediately downstream of the exhaust manifold 16a (directly connected to the exhaust manifold), the catalyst temperature tends to rise excessively at high speed and high load, and the exhaust manifold is moved away from the engine for catalyst protection. It arrange | positions in the middle of the exhaust pipe 16b connected to 16a.
[0048]
An EGR passage 43 is connected between the exhaust passage 16 and the intake passage 15 to recirculate −portion of exhaust gas to the intake system, and an EGR valve 44 is interposed in the EGR passage 43.
[0049]
A turbocharger turbine 40 and a wastegate 41 that bypasses the turbine 40 are provided upstream of the catalyst device 22 in the exhaust pipe 16 b. The wastegate 41 is opened and closed by a wastegate valve 42 to suppress the boost pressure from rising excessively.
[0050]
The engine control ECU (electric control unit) 30 detects an O 2 sensor 21 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas, a crank angle sensor 23 that detects the crank angle of the engine, and an accelerator opening (depressing amount of the accelerator pedal). Signals from an accelerator opening sensor 24, an air flow meter 25 for detecting the amount of intake air, a water temperature sensor 26 for detecting the temperature of engine cooling water, an engine speed sensor 27, an intake air temperature sensor 28, an atmospheric pressure sensor 29, and the like are input. The
[0051]
FIG. 3 is a diagram showing various parameters input to the engine control ECU for executing engine and catalyst state detection and engine control.
[0052]
The engine control ECU 30 includes a temperature state determination unit 31, an operation state detection unit 32, a fuel supply control unit 33, an injection amount calculation unit 34, an ignition timing control unit 35, and a rotation speed control unit 36.
[0053]
The temperature state determination unit 31 detects an engine speed detection signal from the engine speed sensor 27, an accelerator position detection signal from the accelerator position sensor 24, an intake flow rate detection signal from the air flow meter 25, and a water temperature detection from the water temperature sensor 26. The catalyst temperature is estimated based on past history such as signal, fuel injection amount Ta, injection mode, etc., and the NOx purification rate is detected from the estimated catalyst temperature to raise the catalyst temperature and perform sulfur poisoning recovery processing. It is determined whether or not to execute. Further, the temperature state determination unit 31 also estimates the engine temperature, and determines that the engine is cold when the water temperature is lower than the set temperature, and the engine is warm when the water temperature is equal to or higher than the set temperature. Note that the estimation of the catalyst temperature may be performed using both the water temperature detection and the determination of the elapsed time from the engine start, or the catalyst temperature may be directly detected.
[0054]
The injection mode has an injection mode of intake stroke injection (uniform combustion region) or compression stroke injection (stratified combustion region), and divided injection in these regions, and is set in advance for each operation region. It is set by determining the area.
[0055]
The operating state detection unit 32 detects an engine speed detection signal from the engine speed sensor 27, an accelerator position detection signal from the accelerator position sensor 24, an intake flow rate detection signal from the air flow meter 25, and a water temperature detection from the water temperature sensor 26. Based on the signal, the intake air temperature detection signal from the intake air temperature sensor 28, and the atmospheric pressure detection signal from the atmospheric pressure sensor 29, an engine operating region such as a lean region or a rich region is determined. Further, a transient operation state such as a rapid acceleration of the engine or a high load operation is determined from the intake flow rate detection signal. Further, the engine cold or warm operation state is determined from the water temperature detection signal. Further, O 2 detection signal from the O 2 sensor 21 is output when the activity of the O 2 sensor 21 is used when O 2 feedback control.
[0056]
The fuel injection control unit 33 detects the engine speed from the engine speed sensor 27, the accelerator position detection signal from the accelerator position sensor 24, the intake flow rate detection signal from the air flow meter 25, and the water temperature detection from the water temperature sensor 26. The fuel injection timing Qa is calculated from the signal and the O 2 detection signal from the O 2 sensor 21.
[0057]
The injection amount calculation unit 34 detects an engine speed detection signal from the engine speed sensor 27, an accelerator position detection signal from the accelerator position sensor 24, an intake flow rate detection signal from the air flow meter 25, and a water temperature detection from the water temperature sensor 26. The fuel injection amount Ta is calculated based on the signal, the fuel pressure, and the injection mode.
[0058]
The fuel pressure is the discharge pressure of the high-pressure fuel pump acting on the injector, and the injection amount Ta is corrected by the differential pressure between the fuel pressure sensor output and the in-cylinder pressure (estimated value).
[0059]
The fuel injection control unit 33 and the injection amount calculation unit 34 control the fuel injection timing Qa and the injection amount (pulse width) Ta from the injector 11 via the injector drive circuit 37, and when in the catalyst cold state, While the air-fuel ratio of the entire combustion chamber 5 is substantially the stoichiometric air-fuel ratio λ≈1, during the period from the intake stroke to the ignition timing, the late injection after the middle of the compression stroke and the early injection in the first half of the intake stroke earlier than this late injection By split injection in which the fuel is injected into at least two of the above, the stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1) or a richer air-fuel ratio λ <1 is mixed in the region near the spark plug 10 in the combustion chamber 5. At the same time, control is performed so as to form an air-fuel mixture λ> 1 that is leaner than the theoretical air-fuel ratio λ = 1 around the region near the spark plug 10.
[0060]
The ignition timing control unit 35 detects an engine speed detection signal from the engine speed sensor 27, an accelerator position detection signal from the accelerator position sensor 24, an intake flow rate detection signal from the air flow meter 25, and a water temperature detection from the water temperature sensor 26. The ignition timing θig is calculated according to the signal and the injection mode.
[0061]
The ignition timing control unit 35 outputs a control signal to the ignition device 38 and controls the ignition timing θig according to the operating state of the engine. Basically, the ignition timing θig is set to MBT (exhibiting the best torque). The ignition timing is retarded in the stratified operation region of the engine low load during the sulfur poisoning recovery process as will be described later.
[0062]
The engine control ECU 30 also controls the intake air amount by outputting a control signal to the actuator 19 that drives the throttle valve 18, and stratified combustion is performed by fuel injection only during the compression stroke after the engine is warmed up. In such a case, the intake air amount is adjusted so that the air-fuel ratio becomes lean. The throttle valve opening degree θtv is calculated based on the engine speed detection signal from the engine speed sensor 27, the accelerator position detection signal from the accelerator position sensor 24, the intake flow rate detection signal from the air flow meter 25, and the intake temperature sensor 28. Calculation is performed based on the temperature detection signal, the atmospheric pressure detection signal from the atmospheric pressure sensor 29, and the injection mode.
[0063]
Further, the engine control ECU 30 controls the intake flow control valve 17 so as to generate a swirl in the combustion chamber 5 at the time of split injection or the like, and at the same time stratified combustion when the air-fuel ratio is made lean from λ = 1. The EGR valve 44 is controlled to be performed.
[0064]
Opening and closing of the intake flow control valve 17 is controlled by an engine speed detection signal from the engine speed sensor 27, an accelerator position detection signal from the accelerator position sensor 24, an intake flow rate detection signal from the air flow meter 25, and an injection mode. The swirl ratio in the cylinder (the swirl angular velocity / engine rotational angular velocity) is controlled.
[0065]
The EGR valve opening degree θegr is an engine speed detection signal from the engine speed sensor 27, an accelerator opening degree detection signal from the accelerator opening sensor 24, an intake flow rate detection signal from the air flow meter 25, and a water temperature detection from the water temperature sensor 26. Calculated by signal and injection mode.
[0066]
The engine control ECU 30 determines engine start from the engine speed detection signal and the starter signal from the engine speed sensor 27.
[0067]
Further, the engine control ECU 30 increases the amount of exhaust gas flowing through the lean NOx catalyst 22b by opening the wastegate 41 by the wastegate valve 42 if the engine load is low during the sulfur poisoning recovery process, thereby enhancing the temperature rise effect.
[Catalyst temperature control]
<Temperature control of catalyst for sulfur poisoning recovery treatment>
First, the temperature rise control of the catalyst for rapidly increasing the catalyst temperature to 600 ° C. or higher when sulfur poisoning of the lean NOx catalyst is recovered will be described.
[0068]
4 and 5 are flowcharts showing the temperature rise control of the catalyst in the direct injection gasoline engine of the present embodiment.
[0069]
First, an overview of catalyst temperature rise control will be described.
[0070]
In the present embodiment, in order to rapidly increase the catalyst temperature to 600 ° C. or higher during the sulfur NOx recovery process of the lean NOx catalyst while the lean NOx catalyst is warmed up, the following control is performed in the lean operation region of the engine low load. Execute. However, the NOx catalyst is in a warmed-up state.
[0071]
(1) While setting the air-fuel ratio in the cylinder to λ≈1, at least two times of the late injection after the middle of the compression stroke and the early injection earlier than the late injection in the period from the intake stroke to the ignition timing Divide and inject fuel.
[0072]
(2) The intake flow control valve is opened so that the swirl becomes weak according to the high temperature rise requirement of the catalyst temperature, and the required injection timing when the swirl is weak (required when the swirl is strong in the same operating range) The timing set to the retard side from the injection timing).
[0073]
{Circle around (3)} The swirl is weakened in accordance with the request for raising the catalyst temperature, and the late injection timing is retarded with respect to the required injection timing when the swirl is weak.
[0074]
(4) When the demand for raising the catalyst temperature is highest, the swirl is weakened, and the ignition timing is retarded in addition to the retard of the late injection timing.
[0075]
Next, a specific flow by the engine control ECU 30 for executing the controls (1) to (4) will be described with reference to FIGS.
[0076]
As shown in FIG. 4, in step S1, the flag F is reset to zero, and in step S2, the engine control ECU 30 performs an O 2 sensor 21, a crank angle sensor 23 for detecting the crank angle of the engine, an accelerator opening sensor 24, The detection signals from the air flow meter 25, the water temperature sensor 26, the engine speed sensor 27, the intake air temperature sensor 28, the atmospheric pressure sensor 29, the fuel pressure sensor, and the starter are read.
[0077]
In step S3, an engine speed detection signal from the engine speed sensor 27, an accelerator position detection signal from the accelerator position sensor 24, an intake flow rate detection signal from the air flow meter 25, a water temperature detection signal from the water temperature sensor 26, fuel The NOx catalyst temperature Tcat is estimated from past histories such as the injection amount Ta and the injection mode. The exhaust gas temperature may be measured and substituted for the NOx catalyst temperature Tcat.
[0078]
In step S4, the NOx purification rate C is detected from the NOx catalyst temperature Tcat estimated in step S2.
[0079]
In step S6, timers N1 to N3 are set. The periods N1 to N3 are set to optimum times by experiments or the like.
[0080]
In step S8, it is determined whether or not the NOx purification rate C is less than a predetermined value C1.
[0081]
If the NOx purification rate C is greater than or equal to the predetermined value C1 in step S8 (NO in step S8), normal engine control is executed in step S9.
[0082]
If the NOx purification rate C is less than the predetermined value C1 in step S8 (YES in step S8), the process proceeds to step S10 because the NOx purification rate C has decreased due to sulfur poisoning.
[0083]
In step S10, the difference ΔT between the temperature Tre (for example, 600 ° C.) required for the sulfur poisoning recovery process and the current NOx catalyst temperature Tcat is calculated to calculate the catalyst temperature increase request degree.
[0084]
In step S12, it is determined whether or not the catalyst temperature difference ΔT is equal to or higher than a predetermined temperature T1. If the catalyst temperature difference ΔT is greater than or equal to the predetermined temperature T1 in step S12 (YES in step S12), the catalyst temperature increase request is high, so the process proceeds to step S14, and if the catalyst temperature difference ΔT is less than the predetermined temperature T1 (NO in step S12) ) Since the temperature increase request of the catalyst is low, the process proceeds to step S22.
[0085]
In step S14, since the catalyst temperature increase request is high, the intake flow control valve is opened to weaken the swirl and the exhaust gas temperature is raised.
[0086]
In step S16, the injection pulse width Ta is allocated to α: 1−α, and the early injection pulse Tak (= α × Ta) and the late injection pulse Tad (= (1−α) × Ta) in the divided injection are obtained. calculate. However, α <0.5 is set to increase the late injection pulse width Tad.
[0087]
In step S18, the early basic injection timing θakb and the late basic injection timing θadb required when the swirl is weak are set.
[0088]
In step S20, the late basic injection timing θadb required when the swirl is weak is set. This late basic injection timing θadb is on the retard side with respect to the required value when the required value when the swirl is weak is relatively strong.
[0089]
On the other hand, when the temperature increase request of the catalyst is low, the intake flow control valve 17 is closed in step S22 to make the swirl strong.
[0090]
In step S24, the injection pulse width Ta is allocated to α: 1−α, and the early injection pulse Tak (= α × Ta) in the divided injection and the late injection pulse Tad (= (1−α) × Ta) are obtained. calculate. However, α ≧ 0.5 is set to reduce the late injection pulse width Tad.
[0091]
In step S26, the early basic injection timing θakb and the late basic injection timing θadb required when the swirl is strong are set.
[0092]
In step S28, the late basic injection timing θadb required when the swirl is strong is set. It should be noted that the late basic injection timing θadb required when the swirl is strong is relatively advanced than the value required when the swirl is weak.
[0093]
In Step S30, it is determined whether or not the flag F is 1. If the ignition timing θig retard flag F is 1 (YES in Step S30), the ignition timing θig (ignition retard) set in Step S45 remains unchanged. Proceed to S32.
[0094]
On the other hand, if the flag F is not 1 in step S30 (NO in step S30), the process proceeds to step S31.
[0095]
In step S31, an appropriate ignition timing θig that is more advanced than the ignition timing θig set in step S45 is set.
[0096]
In step S32, if the engine crank angle detected from the crank angle sensor 23 has reached the set injection timing (YES in step S32), the process proceeds to step S34.
[0097]
In step S34, fuel is injected from the injector 11 with the injection pulse widths Tak and Tad calculated in step S16 or S24.
[0098]
As shown in FIG. 5, in step S36, if the ignition timing θig set in steps S31 to S45 is reached (YES in step S36), the process proceeds to step S38.
[0099]
In step S38, the spark plug 10 is ignited at the ignition timing θig set in steps S31 to S45.
[0100]
In step S39, it is determined whether or not the flag F is 1. If the flag F of the ignition timing θig retard is 1 (YES in step S39), the process proceeds to step S44.
[0101]
On the other hand, if the flag F is not 1 (NO in step S39), the process proceeds to step S40.
[0102]
In steps S40 and S42, the engine control from steps S8 to S38 is continued until the timer N2 finishes counting down.
[0103]
In step S44, it is determined whether or not the catalyst temperature difference ΔT has risen to zero or less, that is, the catalyst temperature Tcat has increased to the temperature Tre necessary for the sulfur poisoning recovery process.
[0104]
If the catalyst temperature Tcat rises to the temperature Tre required for the sulfur poisoning recovery process in step S44 (YES in step S44), the process proceeds to step S47.
[0105]
If the catalyst temperature Tcat has not risen to the temperature Tre necessary for the sulfur poisoning recovery process (NO in step S44), the process proceeds to step S45.
[0106]
In step S45, in order to further increase the catalyst temperature Tcat, the ignition timing θig is retarded. In step S46, the retard flag F of the ignition timing θig is set to 1, and the engine control from the above steps S8 to S38 is continued.
[0107]
In step S47, engine control from steps S8 to S38 based on the flow up to step S46 is continued.
[0108]
In steps S48 and S50, the engine control in steps S8 to S38 is continued until the timer N1 finishes counting down.
[0109]
In step S52, it is determined whether or not the NOx purification rate C is less than a predetermined value C2 (a value slightly larger than the predetermined value C1).
[0110]
If the NOx purification rate C is greater than or equal to the predetermined value C2 in step S52 (YES in step S52), the sulfur poisoning has sufficiently recovered, so the process proceeds to step S54, where the sulfur poisoning recovery control end process is executed and the process returns.
[0111]
If the NOx purification rate C is less than the predetermined value C2 in step S52 (NO in step S52), the sulfur poisoning has not sufficiently recovered, and the process proceeds to step S56.
[0112]
In steps S56, 58, and 60, the engine control in steps S8 to S38 is continued until the countdown of the timer N3 ends, and the sulfur poisoning recovery process is extended.
[0113]
FIG. 7 is a map showing the operating region of the engine. FIG. 8 is a diagram showing a change in the exhaust gas temperature by the temperature rise control of the catalyst of the present embodiment. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the exhaust gas temperature corresponding to the ignition timing and the indicated mean effective pressure. FIG. 10 is a timing chart showing the fuel injection amount and the injection timing in the two-part injection.
[0114]
The stratified combustion region shown in FIG. 7 is a region where stratified combustion is performed by injecting fuel only in the latter half of the compression stroke so that the air-fuel mixture is unevenly distributed around the spark plug 10. The region of λ = 1 is a region in which fuel is injected during the first half of the intake stroke and from the middle to the second half of the compression stroke, and the air-fuel ratio of the entire combustion chamber is set to a substantially theoretical air-fuel ratio (λ≈1). The enriched region is a region where fuel is injected only during the first half of the intake stroke or the middle of the compression stroke.
[0115]
The engine 1 shown in FIG. 1 is provided with a stratification cavity 12 at the top of a piston 4 for trapping the fuel ejected from the injector 11 and guiding it in the direction of the spark plug 10. The swirl ratio (swirl flow angular velocity / engine angular velocity) in the cylinder is set so that the local air-fuel ratio in the vicinity of the spark plug 10 becomes rich by late injection when fuel is injected.
[0116]
The sulfur poisoning recovery process of the present embodiment is executed in the stratified combustion region shown in FIG. 7 and in the region where the engine load is low. The air-fuel ratio is set to λ≈1, and the intake flow control valve 17 is opened to operate the swirl. Within a period from the intake stroke to the ignition timing, the fuel is injected in two parts, that is, a late injection after the middle of the compression stroke and an early injection earlier than the late injection. Furthermore, the late injection ratio is made larger than the previous injection ratio.
[0117]
As shown in FIG. 8, when the late injection ratio is changed from 20 to 60%, the exhaust gas temperature increases as the late injection ratio increases, and the combustion speed is suppressed by the weak swirl, resulting in slow combustion. Since the exhaust gas temperature is increased, the catalyst temperature can be rapidly increased. Further, since the engine is a stratified region and the engine load is low, deterioration of fuel consumption can be minimized.
[0118]
Here, as shown in FIG. 10, the middle stage of the compression stroke is the middle stage when the compression stroke is divided into three equal parts in the first, middle, and second half, that is, the crank angle is BTDC (before top dead center) 120 ° to BTDC 60 °. Means period. Therefore, the late injection is after BTDC 120 °. However, if the timing of the late injection is too late as will be described later, the combustion stability is impaired. Therefore, it is desirable to start the late injection until the ¾ period of the compression stroke has elapsed (until BTDC 45 °).
[0119]
That is, as shown in FIG. 10, the late injection is set to start within a period from 120 ° before top dead center to 45 ° before top dead center in the compression stroke, and the early injection is an appropriate time before the late injection. The timing is set to start within, for example, the period of the intake stroke.
[0120]
Further, in addition to the above control, as shown by the dotted line in FIG. 10, the exhaust gas temperature can be rapidly increased by retarding the late injection timing and, if necessary, the ignition timing.
[0121]
As shown in FIG. 9, the ignition timing retard is executed when the fluctuation rate of the engine Pi (the indicated mean effective pressure) is about 5%. The Pi variation rate is defined by the standard deviation σ of Pi / cycle average of Pi × 100 (%).
<Temperature control of other catalysts>
As another temperature increase control procedure, when the air-fuel ratio is set to λ≈1 and divided injection is performed, if the NOx catalyst temperature does not reach the temperature Tre required for the sulfur poisoning recovery process, the ignition timing is set. When the NOx catalyst temperature does not reach the temperature Tre, the swirl is weakened. When the NOx catalyst temperature is not reached yet, the late injection timing is delayed or the ignition timing is retarded. When the temperature Tre required for the poison recovery process has not been reached, the ignition timing is returned and the swirl is made weaker. After that, when the temperature Tre is not reached, the late injection timing is retarded to minimize fuel consumption deterioration. Can do.
[0122]
If the engine is equipped with a supercharger as in this embodiment, supercharging is not required in the engine low load region, so opening the wastegate during the sulfur poisoning recovery process will reduce heat dissipation to the turbine. By reducing the temperature, the temperature of the exhaust gas flowing through the catalyst can be kept high, and the temperature rise effect can be further enhanced.
<Catalyst temperature recovery control after sulfur poisoning recovery control>
Next, after the sulfur poisoning recovery control of the lean NOx catalyst, the temperature return of the catalyst for rapidly returning the catalyst whose temperature is raised to 600 ° C. or higher and has a low NOx purification rate to a temperature range of about 400 ° C. with a high NOx purification rate Control will be described.
[0123]
FIG. 6 is a flowchart showing the temperature return control of the catalyst in the direct injection gasoline engine of the present embodiment.
[0124]
First, an overview of catalyst temperature recovery control will be described.
[0125]
If the operating state of the engine shifts from the region where the air-fuel ratio λ ≦ 1 to the lean region where λ> 1 in the catalyst high temperature state that deviates from the purifiable temperature range after the sulfur poisoning recovery process, the NOx catalyst temperature decreases. There is a disadvantage that the NOx adsorption performance is low.
[0126]
For this reason, in the present embodiment, the NOx catalyst temperature that deviates from the purifiable temperature range after the sulfur poisoning recovery process in a state where the lean NOx catalyst is warmed up is quickly returned to the temperature region where the NOx purification rate is high (temperature The following control is executed.
[0127]
{Circle around (1)} The air / fuel ratio is set to λ≈1 while increasing the swirl before shifting from λ ≦ 1 to the lean region of λ> 1.
[0128]
(2) At least the late injection timing is advanced when the air-fuel ratio shifts from the operating state by split injection to λ <1 to λ≈1 to the lean region where λ> 1.
[0129]
(3) When releasing the adsorbed NOx, at the time of so-called NOx purge, the air-fuel ratio is set to λ <1 to λ≈1, and the fuel is divided into at least twice within the period from the intake stroke to the ignition timing. At the same time as injection, the air-fuel ratio is set to λ≈1 while increasing the swirl before shifting to the lean region of λ> 1 from this operating state.
[0130]
Next, a specific flow by the engine control ECU 30 for executing the controls (1) to (3) will be described with reference to FIG.
[0131]
As shown in FIG. 6, in step S62, the engine control ECU 30 determines whether or not the intake air flow control valve 17 is closed with the air-fuel ratio maintained at λ≈1.
[0132]
If it is in the closed state in step S62 (YES in step S62), the swirl strength is maintained and the process proceeds to step S64.
[0133]
In step S64, the retard of the ignition timing θig set in step S45 is terminated.
[0134]
In step S66, the split injection is terminated and the operation is returned to the operation in the stratified combustion region, and the normal engine control in step S9 is executed.
[0135]
If it is in the open state in step S62 (YES in step S62), the process proceeds to step S68, where the intake flow control valve is closed and the swirl is strong.
[0136]
In step S70, the late basic injection timing θadb set in step S18 or S26 is advanced, and the process proceeds to step S66.
[0137]
FIG. 11 is a diagram showing the characteristics of the NOx purification rate accompanying the temperature change of the lean NOx catalyst and the three-way catalyst. FIG. 12 is a diagram showing a change in the exhaust gas temperature by the temperature return control of the catalyst of the present embodiment.
[0138]
As shown in FIG. 7 and FIG. 12, the temperature return control is performed by setting the air-fuel ratio to a strong swirl before shifting from the rich region of λ ≦ 1 to the stratified combustion region of λ> 1 after the sulfur poisoning recovery process. As shown in FIG. 11, the exhaust gas temperature is rapidly lowered and the catalyst heated to about 600 ° C. after the sulfur poisoning recovery control is rapidly increased in NOx purification rate while suppressing deterioration in fuel consumption and combustion stability. The temperature can be returned to a temperature range of about 400 ° C. During this time, NOx purification can be achieved in the purification window of the three-way catalyst by setting the air-fuel ratio to λ≈1.
[0139]
Even in a specification without a three-way catalyst, the exhaust gas can be purified by utilizing the three-way function of the NOx catalyst by setting the air-fuel ratio λ≈1.
[0140]
In addition, the intake flow control valve closing operation for increasing the swirl is performed in the engine low load and low rotation regions where the amount of intake air into the combustion chamber is small, and is performed in the high load and high rotation regions where the output efficiency decreases. Desirably not. In addition, you may reinforce an intake flow using other means, such as an intake valve, instead of a swirl.
[0141]
Further, when the air-fuel ratio shifts from the operation state by split injection with λ <1 to λ≈1 to the lean region where λ> 1, the exhaust gas temperature is rapidly decreased by at least advancing the late injection timing. be able to.
[0142]
In particular, when catalyst refresh is performed in which the NOx adsorbed by the lean NOx catalyst is released and NOx is reduced by the reduction purification function of the catalyst, the air-fuel ratio is set to λ <1 to λ≈1, and the intake air If fuel is injected at least twice during the period from the stroke to the ignition timing, CO that reacts with NOx can be increased, so that NOx can be efficiently purified.
[0143]
Note that the present invention can be applied to modifications or variations of the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a combustion chamber portion of a direct injection engine according to the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic view of the entire cylinder injection engine.
FIG. 3 is a diagram showing various parameters input to an engine control ECU for executing engine and catalyst state detection and engine control.
FIG. 4 is a flowchart showing catalyst temperature increase control in the direct injection gasoline engine of the present embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing catalyst temperature increase control in the direct injection gasoline engine of the present embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing temperature return control of the catalyst in the direct injection gasoline engine of the present embodiment.
FIG. 7 is a map showing an engine operating region.
FIG. 8 is a diagram showing a change in exhaust gas temperature by temperature increase control of the catalyst of the present embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the exhaust gas temperature corresponding to the ignition timing and the indicated mean effective pressure.
FIG. 10 is a timing chart showing the fuel injection amount and the injection timing in the two-part injection.
FIG. 11 is a graph showing the characteristics of the NOx purification rate associated with the temperature change of the lean NOx catalyst and the three-way catalyst.
FIG. 12 is a diagram showing a change in exhaust gas temperature by temperature return control of the catalyst of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... engine 10 ... spark plug 11 ... injector 15 ... intake passage 16 ... exhaust passage 21 ... O 2 sensor 22 ... catalytic device 30 ... ECU

Claims (15)

燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に酸素過剰雰囲気でNOxを吸着し、酸素濃度が減少するにしたがって吸着したNOxを放出するNOx触媒を備え、該NOx触媒の硫黄被毒回復処理の実行時に、気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射して該NOx触媒の温度を上昇させるエンジンの制御装置において、
前記NOx触媒の温度状態を検出する温度検出手段と、
気筒内の吸気流動強さを強制的に変化させる可変手段とを備え、
前記NOx触媒の硫黄被毒回復処理時に、該NOx触媒温度の昇温要求が高い程、前記吸気流動強さが弱くなるように前記可変手段を動作させることを特徴とするエンジンの制御装置。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber and a NOx catalyst that adsorbs NOx in an exhaust passage in an oxygen-excess atmosphere and releases the adsorbed NOx as the oxygen concentration decreases, sulfur poisoning of the NOx catalyst At the time of executing the recovery process, at least the late injection after the middle of the compression stroke and the early injection earlier than the late injection are set during the period from the intake stroke to the ignition timing while setting the air-fuel ratio in the cylinder to λ≈1. In an engine control apparatus that increases the temperature of the NOx catalyst by injecting fuel in two steps,
Temperature detecting means for detecting the temperature state of the NOx catalyst;
Variable means for forcibly changing the intake flow strength in the cylinder,
An engine control apparatus, wherein, during the NOx catalyst sulfur poisoning recovery process, the variable means is operated so that the intake flow strength becomes weaker as the NOx catalyst temperature rise request is higher.
前記NOx触媒温度の昇温要求の高さに応じて、前記吸気流動強さを弱くし、且つ後期噴射時期を遅らせることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。  2. The engine control device according to claim 1, wherein the intake flow strength is weakened and the late injection timing is delayed in accordance with a high temperature increase request of the NOx catalyst temperature. 前記NOx触媒温度の昇温要求が最も高いときには、前記吸気流動強さを弱くし、後期噴射時期を遅らせ、且つ点火時期を遅らせることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。  2. The engine control device according to claim 1, wherein when the temperature increase request for the NOx catalyst temperature is highest, the intake flow strength is weakened, the late injection timing is delayed, and the ignition timing is delayed. 前記NOx触媒温度の昇温要求の高さは、前記NOx触媒の温度状態及びエンジン負荷が低い程高く設定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエンジンの制御装置。  4. The engine control according to claim 1, wherein the temperature increase request for the NOx catalyst temperature is set higher as the temperature state of the NOx catalyst and the engine load are lower. apparatus. 前記硫黄被毒回復処理は、エンジン負荷が低く、空燃比がλ>1の運転領域において、前記NOx触媒温度の昇温要求が高いときに実行されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエンジンの制御装置。  5. The sulfur poisoning recovery process is executed when the temperature increase request for the NOx catalyst temperature is high in an operation region where the engine load is low and the air-fuel ratio is λ> 1. The engine control device according to any one of the preceding claims. 燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に酸素過剰雰囲気でNOxを吸着し、酸素濃度が減少するにしたがって吸着したNOxを放出するNOx触媒を備え、該NOx触媒の硫黄被毒回復処理の実行時に、気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射して該NOx触媒の温度を上昇させるエンジンの制御装置において、
点火時期を制御する点火時期制御手段と、
気筒内の吸気流動強さを強制的に変化させる可変手段と、
燃料噴射時期を制御する噴射時期制御手段とを備え、
前記点火時期制御手段は、前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは所定の第1期間点火時期を遅らせ、
その後目標触媒温度に未達のときは前記可変手段が所定の第2期間吸気流動強さを弱め、
その後目標触媒温度に未達のときは前記噴射時期制御手段が所定の第3期間後期噴射時期を遅らせることを特徴とするエンジンの制御装置。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber and a NOx catalyst that adsorbs NOx in an exhaust passage in an oxygen-excess atmosphere and releases the adsorbed NOx as the oxygen concentration decreases, sulfur poisoning of the NOx catalyst At the time of executing the recovery process, at least the late injection after the middle of the compression stroke and the early injection earlier than the late injection are set in the period from the intake stroke to the ignition timing while setting the air-fuel ratio in the cylinder to λ≈1. In an engine control apparatus that increases the temperature of the NOx catalyst by injecting fuel in two steps,
Ignition timing control means for controlling the ignition timing;
Variable means for forcibly changing the intake flow strength in the cylinder;
An injection timing control means for controlling the fuel injection timing;
The ignition timing control means delays the ignition timing for a predetermined first period when the temperature state of the NOx catalyst has not reached the target catalyst temperature,
Thereafter, when the target catalyst temperature is not reached, the variable means weakens the intake flow strength for a predetermined second period,
Thereafter, when the target catalyst temperature is not reached, the injection timing control means delays the late injection timing in a predetermined third period.
前記NOx触媒温度が低いエンジン低負荷時に実行することを特徴とする請求項6に記載のエンジンの制御装置。  The engine control apparatus according to claim 6, wherein the engine control apparatus is executed at a low engine load when the NOx catalyst temperature is low. 前記排気通路の前記NOx触媒上流には過給機が配置されていることを特徴とする請求項6又は7に記載のエンジンの制御装置。  The engine control device according to claim 6 or 7, wherein a supercharger is disposed upstream of the NOx catalyst in the exhaust passage. 前記排気通路には、前記過給機をバイパスするバイパス通路が形成され、エンジン低負荷時におけるNOx触媒の昇温要求時に該バイパス通路を開通することを特徴とする請求項8に記載のエンジンの制御装置。  9. The engine according to claim 8, wherein a bypass passage that bypasses the supercharger is formed in the exhaust passage, and the bypass passage is opened when a temperature increase request of the NOx catalyst is required at a low engine load. Control device. 燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に酸素過剰雰囲気でNOxを吸着し、酸素濃度が減少するにしたがって吸着したNOxを放出するNOx触媒を備え、該NOx触媒の硫黄被毒回復処理の実行時に、気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射して該NOx触媒の温度を上昇させるエンジンの制御装置において、
点火時期を制御する点火時期制御手段と、
気筒内の吸気流動強さを強制的に変化させる可変手段と、
燃料噴射時期を制御する噴射時期制御手段とを備え、
前記点火時期制御手段は、前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは点火時期を遅らせ
その後前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは前記点火時期制御手段が遅らせた点火時期を遅らせる前の点火時期に戻しつつ、前記可変手段が吸気流動強さを弱め、
その後前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは前記噴射時期制御手段が後期噴射時期を遅らせることを特徴とするエンジンの制御装置。
A fuel injection valve for injecting fuel directly into the combustion chamber, the NOx adsorbed by an oxygen-rich atmosphere in the exhaust passage, and a NOx catalyst to release the adsorbed NOx in accordance with the oxygen concentration decreases, the sulfur of the NOx catalyst When the poison recovery process is performed, while the air-fuel ratio in the cylinder is set to λ≈1, the late injection after the middle of the compression stroke and the early injection earlier than the late injection are performed during the period from the intake stroke to the ignition timing. In an engine control apparatus for increasing the temperature of the NOx catalyst by injecting fuel at least twice,
Ignition timing control means for controlling the ignition timing ;
Variable means for forcibly changing the intake flow strength in the cylinder;
An injection timing control means for controlling the fuel injection timing ;
The ignition timing control means delays the ignition timing when the temperature state of the NOx catalyst has not reached the target catalyst temperature ,
Thereafter, when the temperature state of the NOx catalyst does not reach the target catalyst temperature, the variable means weakens the intake flow strength while returning to the ignition timing before delaying the ignition timing delayed by the ignition timing control means,
Thereafter, when the temperature state of the NOx catalyst does not reach the target catalyst temperature, the injection timing control means delays the late injection timing .
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に酸素過剰雰囲気でNOxを吸着し、酸素濃度が減少するにしたがって吸着したNOxを放出するNOx触媒を備え、該NOx触媒の硫黄被毒回復処理の実行時に、気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射して該NOx触媒の温度状態を上昇させる筒内噴射式エンジンにおいて、
前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは所定の第1期間点火時期を遅らせ、その後目標触媒温度に未達のときは所定の第2期間吸気流動強さを弱め、その後目標触媒温度に未達のときは所定の第3期間後期噴射時期を遅らせることを特徴とする筒内噴射式エンジンの触媒温度制御方法。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber and a NOx catalyst that adsorbs NOx in an exhaust passage in an oxygen-excess atmosphere and releases the adsorbed NOx as the oxygen concentration decreases, sulfur poisoning of the NOx catalyst At the time of executing the recovery process, at least the late injection after the middle of the compression stroke and the early injection earlier than the late injection are set in the period from the intake stroke to the ignition timing while setting the air-fuel ratio in the cylinder to λ≈1. In the in-cylinder injection engine in which fuel is injected in two steps to increase the temperature state of the NOx catalyst,
When the temperature state of the NOx catalyst does not reach the target catalyst temperature, the ignition timing is delayed for a predetermined first period, and when the target catalyst temperature is not reached, the intake flow strength is decreased for a predetermined second period, and then the target A catalyst temperature control method for an in-cylinder injection engine, characterized in that when the catalyst temperature has not been reached, the late injection timing of a predetermined third period is delayed.
前記NOx触媒温度が低いエンジン低負荷時に実行することを特徴とする請求項11に記載の筒内噴射式エンジンの触媒温度制御方法。The catalyst temperature control method for a direct injection engine according to claim 11 , wherein the control is performed at a low engine load when the NOx catalyst temperature is low. 前記排気通路の前記NOx触媒上流には過給機が配置されていることを特徴とする請求項11又は12に記載の筒内噴射式エンジンの触媒温度制御方法。The method for controlling the catalyst temperature of a direct injection engine according to claim 11 or 12 , wherein a supercharger is disposed upstream of the NOx catalyst in the exhaust passage. 前記排気通路には、前記過給機をバイパスするバイパス通路が形成され、エンジン低負荷時におけるNOx触媒の昇温要求時に該バイパス通路を開通することを特徴とする請求項13に記載の筒内噴射式エンジンの触媒温度制御方法。The in-cylinder of claim 13 , wherein a bypass passage that bypasses the supercharger is formed in the exhaust passage, and the bypass passage is opened when a temperature increase request of the NOx catalyst is required at a low engine load. A catalyst temperature control method for an injection engine. 燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に酸素過剰雰囲気でNOxを吸着し、酸素濃度が減少するにしたがって吸着したNOxを放出するNOx触媒を備え、該NOx触媒の硫黄被毒回復処理の実行時に、気筒内の空燃比をλ≒1に設定しつつ、吸気行程から点火時期にかけての期間内に、圧縮行程中期以降の後期噴射と、該後期噴射より早い早期噴射との少なくとも2回に分割して燃料を噴射して該NOx触媒の温度を上昇させる筒内噴射式エンジンにおいて、
前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは点火時期を遅らせ
その後前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは遅らせた点火時期を遅らせる前の点火時期に戻しつつ、気筒内の吸気流動強さを弱め、
その後前記NOx触媒の温度状態が目標触媒温度に未達のときは後期噴射時期を遅らせることを特徴とする筒内噴射式エンジンの触媒温度制御方法。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber and a NOx catalyst that adsorbs NOx in an exhaust passage in an oxygen-excess atmosphere and releases the adsorbed NOx as the oxygen concentration decreases, sulfur poisoning of the NOx catalyst At the time of executing the recovery process, at least the late injection after the middle of the compression stroke and the early injection earlier than the late injection are set in the period from the intake stroke to the ignition timing while setting the air-fuel ratio in the cylinder to λ≈1. In the in-cylinder injection engine that injects fuel in two steps to increase the temperature of the NOx catalyst,
When the temperature state of the NOx catalyst does not reach the target catalyst temperature, the ignition timing is delayed ,
After that, when the temperature state of the NOx catalyst does not reach the target catalyst temperature, the ignition flow strength in the cylinder is weakened while returning to the ignition timing before delaying the delayed ignition timing,
Thereafter, when the temperature state of the NOx catalyst does not reach the target catalyst temperature, the late injection timing is delayed , and the catalyst temperature control method for a direct injection engine is characterized.
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