JPH10184418A - Exhaust purifying device for lean combustion engine - Google Patents

Exhaust purifying device for lean combustion engine

Info

Publication number
JPH10184418A
JPH10184418A JP9005485A JP548597A JPH10184418A JP H10184418 A JPH10184418 A JP H10184418A JP 9005485 A JP9005485 A JP 9005485A JP 548597 A JP548597 A JP 548597A JP H10184418 A JPH10184418 A JP H10184418A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
intake
intake air
fuel
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9005485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Zenichirou Masuki
善一郎 益城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP9005485A priority Critical patent/JPH10184418A/en
Publication of JPH10184418A publication Critical patent/JPH10184418A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the occurrence of the difference in level of torque when nitrogen oxide is reduced and discharged, and prevent worsening of fuel consumption, in a lean combustion engine having a nitrogen oxide storage reduction catalyst. SOLUTION: A fuel injection valve 11 is arranged at the peripheral part of the inner wall surface of a cylinder head 4 in the vicinity of the first and second intake valves 6a and 6b of an engine 1, and fuel from the fuel injection valve 11 is injected directly in a cylinder 1a. A throttle valve 23 opened and closed by a step motor 22 is disposed in an intake duct 20, and a nitrogen oxide storage reduction catalyst 56 is arranged in an exhaust duct 55. When an electronic control device(ECU) 30 performs rich spike control, an air-fuel ratio is increased by fundamentally reducing a throttle opening not merely by increasing a fuel injection amount. This constitution controls an air-fuel ratio to the rich side and executes reduction of a nitrogen oxide. Thus, torque is not rapidly increased and there is no need to effect a delay of an ignition timing.

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、希薄燃焼エンジン
の排気浄化装置に係り、詳しくは、エンジンの排気通路
に窒素酸化物吸蔵還元触媒有してなる希薄燃焼エンジン
の排気浄化装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust emission control device for a lean burn engine, and more particularly to an exhaust emission control device for a lean burn engine having a nitrogen oxide storage reduction catalyst in an exhaust passage of the engine. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一般的に使用されているエンジン
においては、燃料噴射弁からの燃料は吸気ポートに噴射
され、燃焼室には予め燃料と空気との均質混合気が供給
される。かかるエンジンでは、アクセル操作に連動する
スロットル弁によって吸気通路が開閉され、この開閉に
より、エンジンの燃焼室に供給される吸入空気量(結果
的には燃料と空気とが均質に混合された気体の量)が調
整され、もってエンジン出力が制御される。
2. Description of the Related Art In a conventionally used engine, fuel from a fuel injection valve is injected into an intake port, and a homogeneous mixture of fuel and air is supplied to a combustion chamber in advance. In such an engine, an intake passage is opened and closed by a throttle valve linked to an accelerator operation, and by this opening and closing, the amount of intake air supplied to a combustion chamber of the engine (consequently, a gas mixture in which fuel and air are homogeneously mixed). ) Is adjusted, thereby controlling the engine output.

【0003】しかし、上記のいわゆる均質燃焼による技
術では、スロットル弁の絞り動作に伴って大きな吸気負
圧が発生し、ポンピングロスが大きくなって効率は低く
なる。これに対し、スロットル弁の絞りを小とし、燃焼
室に直接燃料を供給することにより、点火プラグの近傍
に可燃混合気を存在させ、当該部分の空燃比を高めて、
着火性を向上するようにしたいわゆる「成層燃焼」とい
う技術が知られている。
[0003] However, in the technique based on the so-called homogeneous combustion described above, a large intake negative pressure is generated in accordance with the throttle operation of the throttle valve, and the pumping loss increases to lower the efficiency. On the other hand, by reducing the throttle of the throttle valve and supplying fuel directly to the combustion chamber, a combustible mixture is present near the ignition plug, and the air-fuel ratio of the portion is increased,
There is known a so-called "stratified combustion" technique for improving ignitability.

【0004】かかる技術においては、エンジンの低負荷
時には、噴射された燃料が、点火プラグ周りに偏在供給
されるとともに、スロットル弁がほぼ全開に開かれて成
層燃焼が実行される。これにより、ポンピングロスの低
減が図られ、燃費の向上が図られる。
In this technique, when the engine is under a low load, the injected fuel is supplied unevenly around the spark plug, and the throttle valve is almost fully opened to perform stratified combustion. Thereby, the pumping loss is reduced, and the fuel efficiency is improved.

【0005】ところで、上記成層燃焼の如く、希薄(リ
ーン)空燃比での運転が行われるエンジンにおいては、
リーン空燃比領域で発生しやすい窒素酸化物(NOx)
を浄化させるべく、NOx吸蔵還元触媒装置なるものが
用いられている。
[0005] Incidentally, in an engine that operates at a lean air-fuel ratio, such as the above-described stratified combustion,
Nitrogen oxides (NOx) easily generated in the lean air-fuel ratio range
In order to purify NOx, a NOx storage reduction catalyst device is used.

【0006】前記NOx吸蔵還元触媒は、例えばゼオラ
イトを主成分とするものであり、排気中の炭化水素(H
C)を一時的に吸着し、このHCによりNOxを還元す
るものであると推定されている。かかるNOx吸蔵還元
触媒装置を有する技術として、例えば特開平6−108
824号公報に開示されたものが知られている。この技
術では、基本的な制御として、いわゆるリッチスパイク
制御なるものが行われる。すなわち、リーン空燃比での
運転が続けられると、前記触媒に吸着されるNOxが飽
和状態に達し、余剰のNOxは排気ガス中に放出されて
しまうおそれがある。このため、本制御では、所定のタ
イミングを見計らって、空燃比が一時的に強制的にリッ
チに制御される。このような制御が行われることで、排
気中のHCの量が増大し、NOxが窒素ガス(N2 )に
還元されて大気中に放出されるのである。
[0006] The NOx storage reduction catalyst is mainly composed of, for example, zeolite, and contains hydrocarbons (H
It is estimated that C) temporarily adsorbs C) and reduces NOx with this HC. As a technology having such a NOx storage reduction catalyst device, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
One disclosed in Japanese Patent No. 824 is known. In this technique, so-called rich spike control is performed as basic control. That is, if the operation at the lean air-fuel ratio is continued, the NOx adsorbed on the catalyst reaches a saturated state, and there is a possibility that excess NOx may be released into the exhaust gas. Therefore, in the present control, the air-fuel ratio is temporarily and forcibly controlled to be rich in anticipation of a predetermined timing. By performing such control, the amount of HC in the exhaust gas increases, and NOx is reduced to nitrogen gas (N 2 ) and released to the atmosphere.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記技術で
は、次に示すような問題があった。すなわち、リッチス
パイク制御に際し、空燃比が強制的にリッチとされるの
であるが、この場合、燃料噴射量の増量が行われる。そ
のため、トルクが急激に増大し、いわゆるトルクショッ
クが発生するおそれがあった。特に、成層燃焼に代表さ
れる超リーンでの燃焼が行われるような場合には吸入空
気量が多くなるため、強制的にリッチとする際には、燃
料噴射量もそれだけ多くなってしまい、トルク増大の程
度も大きなものとなってしまうおそれがあった。
However, the above technique has the following problems. That is, during the rich spike control, the air-fuel ratio is forcibly made rich. In this case, the fuel injection amount is increased. For this reason, the torque may increase sharply, and a so-called torque shock may occur. In particular, when combustion is performed in a super-lean state represented by stratified charge combustion, the amount of intake air is large. Therefore, when the fuel is forcibly made rich, the fuel injection amount also increases, and the torque increases. There was a risk that the degree of increase would be large.

【0008】また、このようにトルクが増大するのを抑
制するべく、燃料の増量とともに点火時期を遅角させる
ことも考えられる。しかしながら、かかる場合には、単
位噴射量当たりの発生トルクが小さくなり、結果的に燃
費の低下を招いてしまうこととなっていた。
In order to suppress such an increase in torque, it is conceivable to retard the ignition timing together with an increase in the amount of fuel. However, in such a case, the generated torque per unit injection amount becomes small, and as a result, the fuel consumption is reduced.

【0009】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、窒素酸化物吸蔵還元触
媒を備えるとともに、希薄燃焼及び理論空燃比での燃焼
を行いうる希薄燃焼エンジンの排気浄化装置において、
窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化物を還元
し放出する際のトルク段差の発生を抑制し、かつ、燃費
の悪化を防止することのできる希薄燃焼エンジンの排気
浄化装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a lean-burn engine having a nitrogen oxide storage-reduction catalyst and capable of performing lean-burn and stoichiometric combustion. In the exhaust purification device of
To provide an exhaust gas purification device for a lean burn engine that can suppress the occurrence of a torque step when reducing and releasing nitrogen oxides stored in a nitrogen oxide storage reduction catalyst and prevent deterioration of fuel efficiency. It is in.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明においては、図1に示すよう
に、希薄燃焼及び理論空燃比での燃焼を行うべく、エン
ジンM1の気筒内に燃料を供給しうる燃料噴射手段M2
と、前記エンジンM1へ導入される吸入空気量を調整す
るための吸気量調整手段M3と、前記エンジンM1の運
転状態を検出する運転状態検出手段M4と、前記運転状
態検出手段M4の検出結果に基づき、前記吸気量調整手
段M3を制御する吸気量制御手段M5と、前記エンジン
M1の排気通路M6に設けられた窒素酸化物吸蔵還元触
媒M7とを備えた希薄燃焼エンジンの排気浄化装置であ
って、前記窒素酸化物吸蔵還元触媒M7に吸蔵された窒
素酸化物を還元し放出する際には、前記吸気量調整手段
M3を制御して前記エンジンM1へ導入される吸入空気
量を減少させることにより空燃比をリッチにする吸気量
減少制御手段M8を設けたことをその要旨としている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, a cylinder of an engine M1 is used to perform lean combustion and combustion at a stoichiometric air-fuel ratio. Fuel injection means M2 capable of supplying fuel to the inside
An intake air amount adjusting unit M3 for adjusting an intake air amount introduced into the engine M1, an operating state detecting unit M4 for detecting an operating state of the engine M1, and a detection result of the operating state detecting unit M4. An exhaust gas purification device for a lean burn engine, comprising: an intake air amount control means M5 for controlling the intake air amount adjusting means M3; and a nitrogen oxide storage reduction catalyst M7 provided in an exhaust passage M6 of the engine M1. When reducing and releasing the nitrogen oxides stored in the nitrogen oxide storage reduction catalyst M7, the amount of intake air introduced into the engine M1 is reduced by controlling the intake amount adjusting means M3. The gist of the invention is to provide an intake amount decrease control unit M8 for enriching the air-fuel ratio.

【0011】また、請求項2に記載の発明では、請求項
1に記載の希薄燃焼エンジンの排気浄化装置において、
さらに、前記吸気量減少制御手段M8により吸入空気量
を減少させる際には、その減少程度に応じて燃料供給量
を増大させるべく前記燃料噴射手段M2を制御し、トル
ク減少を抑制する噴射量制御手段M9を設けたことをそ
の要旨としている。
According to a second aspect of the present invention, in the exhaust gas purifying apparatus for a lean burn engine according to the first aspect,
Further, when the intake air amount is reduced by the intake amount decrease control unit M8, the fuel injection unit M2 is controlled to increase the fuel supply amount in accordance with the degree of the decrease, and the injection amount control for suppressing the torque decrease is performed. The point is that the means M9 is provided.

【0012】さらに、請求項3に記載の発明では、請求
項1又は2に記載の希薄燃焼エンジンの排気浄化装置に
おいて、前記吸気量調整手段M3は、前記エンジンM1
の吸気通路に設けられたスロットル弁及び該スロットル
弁を開閉するためのアクチュエータよりなる電子制御式
スロットル機構によって構成されていることをその要旨
としている。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the exhaust gas purifying apparatus for a lean burn engine according to the first or second aspect, the intake air amount adjusting means M3 includes the engine M1.
The gist of the present invention is that the electronically controlled throttle mechanism is constituted by a throttle valve provided in the intake passage and an actuator for opening and closing the throttle valve.

【0013】併せて、請求項4に記載の発明では、請求
項1又は2に記載の希薄燃焼エンジンの排気浄化装置に
おいて、前記吸気量調整手段M3は、前記エンジンM1
の排気通路M6と吸気通路とを連通する排気ガス再循環
通路及び当該排気ガス再循環通路を開閉するためのEG
Rバルブを有し、前記エンジンM1から排出される排気
の一部を当該エンジンM1に取り込まれる吸気へ再循環
させるためのEGR機構によって構成されており、前記
エンジンM1へ導入される吸入空気量を減少させる際に
は、EGRバルブの開度を増大せしめるようにしたこと
をその要旨としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the exhaust gas purifying apparatus for a lean burn engine according to the first or second aspect, the intake air amount adjusting means M3 includes the engine M1.
Exhaust gas recirculation passage connecting the exhaust passage M6 to the intake passage and an EG for opening and closing the exhaust gas recirculation passage
An EGR mechanism for recirculating a part of exhaust gas discharged from the engine M1 to intake air taken into the engine M1 has an R valve, and the amount of intake air introduced into the engine M1 is controlled by an EGR mechanism. The gist of the present invention is to increase the degree of opening of the EGR valve when decreasing it.

【0014】加えて、請求項5に記載の発明では、請求
項2から4のいずれかに記載の希薄燃焼エンジンの排気
浄化装置において、前記噴射量制御手段M9による燃料
供給量の増大の程度は、前記吸気通路内の計算上の圧力
と、実際の圧力との差に基づいて決定するようにしたこ
とをその要旨としている。
In addition, according to the fifth aspect of the present invention, in the exhaust purification system for a lean burn engine according to any one of the second to fourth aspects, the degree of increase in the fuel supply amount by the injection amount control means M9 is as follows. The gist is that the determination is made based on the difference between the calculated pressure in the intake passage and the actual pressure.

【0015】さらにまた、請求項6に記載の発明では、
請求項1から5のいずれかに記載の希薄燃焼エンジンの
排気浄化装置において、前記エンジンM1は、成層燃焼
を行いうるものであることをその要旨としている。
Furthermore, in the invention according to claim 6,
The exhaust purifying apparatus for a lean burn engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the gist is that the engine M1 is capable of performing stratified combustion.

【0016】(作用)請求項1に記載の発明によれば、
図1に示すように、燃料噴射手段M2によって、エンジ
ンM1の気筒内に燃料が供給され、気筒内の燃料が燃焼
することにより、エンジンM1は駆動力を得る。また、
エンジンM1の気筒内の燃料により、希薄燃焼及び理論
空燃比での燃焼が行われうる。
(Operation) According to the first aspect of the present invention,
As shown in FIG. 1, fuel is supplied into the cylinder of the engine M1 by the fuel injection means M2, and the fuel in the cylinder burns, so that the engine M1 obtains a driving force. Also,
Lean combustion and combustion at the stoichiometric air-fuel ratio can be performed by the fuel in the cylinder of the engine M1.

【0017】さらに、吸気量調整手段M3により、前記
エンジンM1へ導入される吸入空気量が調整される。そ
して、運転状態検出手段M4によってエンジンM1の運
転状態が検出され、その検出結果に基づき、吸気量制御
手段M5により、吸気量調整手段M3が制御される。
Further, the intake air amount introduced into the engine M1 is adjusted by the intake air amount adjusting means M3. Then, the operating state of the engine M1 is detected by the operating state detecting means M4, and based on the detection result, the intake air amount adjusting means M3 is controlled by the intake air amount controlling means M5.

【0018】本発明では、エンジンM1の排気通路M6
に設けられた窒素酸化物吸蔵還元触媒M7により窒素酸
化物が吸蔵されうる。この吸蔵された窒素酸化物は、空
燃比がリッチになることにより還元されうる。さて、本
発明において、当該窒素酸化物吸蔵還元触媒M7に吸蔵
された窒素酸化物が還元され、放出される際には、吸気
量減少制御手段M8により、前記吸気量調整手段M3が
制御され、エンジンM1へ導入される吸入空気量が減少
させられる。これにより、空燃比はリッチ側に制御さ
れ、窒素酸化物の還元が実行される。従って、吸入空気
量の減少によるポンピングロスでのトルク低下に対し燃
料噴射量の増量が行われることにより、トルクが急激に
増大してしまうのが抑制される。また、点火時期の遅角
を行う必要もないため、単位時間当たりの出力の低減も
抑制されうる。
In the present invention, the exhaust passage M6 of the engine M1
The nitrogen oxides can be stored by the nitrogen oxide storage-reduction catalyst M7 provided in the above. The stored nitrogen oxides can be reduced by making the air-fuel ratio rich. Now, in the present invention, when the nitrogen oxides stored in the nitrogen oxide storage reduction catalyst M7 are reduced and released, the intake air amount adjustment means M3 is controlled by the intake air amount reduction control means M8, The amount of intake air introduced into engine M1 is reduced. Thereby, the air-fuel ratio is controlled to the rich side, and the reduction of nitrogen oxides is executed. Accordingly, a sudden increase in torque is suppressed by increasing the fuel injection amount in response to a decrease in torque due to pumping loss due to a decrease in the intake air amount. Further, since there is no need to retard the ignition timing, a reduction in output per unit time can be suppressed.

【0019】また、請求項2に記載の発明によれば、請
求項1に記載の発明の作用に加えて、さらに、前記吸気
量減少制御手段M8により吸入空気量が減少させられる
際には、噴射量制御手段M9により、その減少程度に応
じて燃料噴射手段M2が制御されて燃料供給量が増大さ
せられる。このため、吸入空気量の減少に伴うトルク減
少が抑制されうる。
According to the second aspect of the present invention, in addition to the operation of the first aspect, when the intake air amount is reduced by the intake amount decrease control means M8, The fuel injection means M2 is controlled by the injection amount control means M9 according to the degree of the decrease to increase the fuel supply amount. For this reason, a decrease in torque due to a decrease in the intake air amount can be suppressed.

【0020】さらに、請求項3に記載の発明によれば、
請求項1及び2に記載の発明の作用に加えて、前記吸気
量調整手段M3は、エンジンM1の吸気通路に設けられ
たスロットル弁及び該スロットル弁を開閉するためのア
クチュエータよりなる電子制御式スロットル機構によっ
て構成される。このため、既存の設備でもって、上述の
作用が奏される。
Further, according to the third aspect of the present invention,
In addition to the functions of the invention described in claims 1 and 2, the intake air amount adjusting means M3 includes an electronically controlled throttle comprising a throttle valve provided in an intake passage of the engine M1 and an actuator for opening and closing the throttle valve. It is constituted by a mechanism. For this reason, the above-mentioned operation is achieved with existing equipment.

【0021】併せて、請求項4に記載の発明によれば、
請求項1及び2に記載の発明の作用に加えて、前記吸気
量調整手段M3は、エンジンM1の排気通路M6と吸気
通路とを連通する排気ガス再循環通路及び当該排気ガス
再循環通路を開閉するためのEGRバルブを有し、エン
ジンM1から排出される排気の一部を当該エンジンM1
に取り込まれる吸気へ再循環させるためのEGR機構に
よって構成される。そして、エンジンM1へ導入される
吸入空気量が減少させられる際には、EGRバルブの開
度が増大させられる。このため、同じく既存の設備でも
って、上述の作用が奏される。また、上記請求項3に記
載の発明の場合と比較して、燃費の向上が図られうる。
In addition, according to the invention described in claim 4,
In addition to the functions of the invention described in claims 1 and 2, the intake air amount adjusting means M3 opens and closes an exhaust gas recirculation passage connecting the exhaust passage M6 and the intake passage of the engine M1 and the exhaust gas recirculation passage. And a part of the exhaust gas discharged from the engine M1.
It is constituted by an EGR mechanism for recirculating to the intake air taken into the engine. When the amount of intake air introduced into the engine M1 is reduced, the opening of the EGR valve is increased. For this reason, the above-mentioned action is also exerted by the existing equipment. Further, the fuel efficiency can be improved as compared with the case of the third aspect of the invention.

【0022】加えて、請求項5に記載の発明によれば、
請求項2から4に記載の発明の作用に加えて、噴射量制
御手段M9による燃料供給量の増大の程度は、吸気通路
内の計算上の圧力と、実際の圧力との差に基づいて決定
される。ここで、吸気通路内の計算上の圧力と、実際の
圧力との差は、ポンピングロスの程度に対応している。
従って、当該ロスに応じた燃料供給量の増大が図られ、
トルクの変動を最小限に止めることが可能となる。
In addition, according to the fifth aspect of the present invention,
In addition to the effect of the invention according to claims 2 to 4, the degree of increase in the fuel supply amount by the injection amount control means M9 is determined based on the difference between the calculated pressure in the intake passage and the actual pressure. Is done. Here, the difference between the calculated pressure in the intake passage and the actual pressure corresponds to the degree of pumping loss.
Therefore, the fuel supply amount is increased according to the loss,
It is possible to minimize fluctuations in torque.

【0023】さらにまた、請求項6に記載の発明によれ
ば、請求項1から5に記載の発明の作用に加えて、前記
エンジンM1は、成層燃焼を行いうるものである。ここ
で、成層燃焼が行われている場合には、吸入空気量も多
量となっている。このため、上述した作用がより効果的
なものとなる。
According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the functions of the first to fifth aspects, the engine M1 can perform stratified combustion. Here, when stratified combustion is performed, the amount of intake air is also large. For this reason, the above-mentioned operation becomes more effective.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明における成層燃焼エ
ンジンの排気浄化装置を具体化した一実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an exhaust gas purifying apparatus for a stratified combustion engine according to the present invention.

【0025】図2は本実施の形態において、車両に搭載
された筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置を示す概
略構成図である。内燃機関としてのエンジン1は、例え
ば4つの気筒1aを具備し、これら各気筒1aの燃焼室
構造が図3に示されている。これらの図に示すように、
エンジン1はシリンダブロック2内にピストンを備えて
おり、当該ピストンはシリンダブロック2内で往復運動
する。シリンダブロック2の上部にはシリンダヘッド4
が設けられ、前記ピストンとシリンダヘッド4間には燃
焼室5が形成されている。また、本実施の形態では1気
筒1aあたり、4つの弁が配置されており、図中におい
て、符号6aとして第1吸気弁、6bとして第2吸気
弁、7aとして第1吸気ポート、7bとして第2吸気ポ
ート、8として一対の排気弁、9として一対の排気ポー
トがそれぞれ示されている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a fuel injection control device for a direct injection type engine mounted on a vehicle in the present embodiment. The engine 1 as an internal combustion engine includes, for example, four cylinders 1a, and the combustion chamber structure of each of the cylinders 1a is shown in FIG. As shown in these figures,
The engine 1 includes a piston in a cylinder block 2, and the piston reciprocates in the cylinder block 2. The cylinder head 4 is located above the cylinder block 2.
Is provided, and a combustion chamber 5 is formed between the piston and the cylinder head 4. Further, in the present embodiment, four valves are arranged per cylinder 1a, and in the figure, the first intake valve 6a, the second intake valve 6b, the first intake port 7a, and the first intake port 7b in the figure. Two intake ports, a pair of exhaust valves as 8, and a pair of exhaust ports as 9 are shown.

【0026】図3に示すように、第1の吸気ポート7a
はヘリカル型吸気ポートからなり、第2の吸気ポート7
bはほぼ真っ直ぐに延びるストレートポートからなる。
また、シリンダヘッド4の内壁面の中央部には、点火プ
ラグ10が配設されている。この点火プラグ10には、
図示しないディストリビュータを介してイグナイタ12
からの高電圧が印加されるようになっている。そして、
この点火プラグ10の点火タイミングは、イグナイタ1
2からの高電圧の出力タイミングにより決定される。さ
らに、第1吸気弁6a及び第2吸気弁6b近傍のシリン
ダヘッド4内壁面周辺部には燃料噴射手段としての燃料
噴射弁11が配置されている。すなわち、本実施の形態
においては、燃料噴射弁11からの燃料は、直接的に気
筒1a内に噴射されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the first intake port 7a
Is composed of a helical intake port, and the second intake port 7
b consists of a straight port extending almost straight.
In addition, an ignition plug 10 is disposed at the center of the inner wall surface of the cylinder head 4. This spark plug 10 includes:
The igniter 12 via a distributor (not shown)
Is applied. And
The ignition timing of the ignition plug 10 is determined by the igniter 1
2 is determined by the output timing of the high voltage. Further, a fuel injection valve 11 as a fuel injection means is disposed around the inner wall surface of the cylinder head 4 near the first intake valve 6a and the second intake valve 6b. That is, in the present embodiment, the fuel from the fuel injection valve 11 is directly injected into the cylinder 1a.

【0027】図2に示すように、各気筒1aの第1吸気
ポート7a及び第2吸気ポート7bは、それぞれ各吸気
マニホルド15内に形成された第1吸気路15a及び第
2吸気路15bを介してサージタンク16内に連結され
ている。各第2吸気通路15b内にはそれぞれスワール
コントロールバルブ17が配置されている。これらのス
ワールコントロールバルブ17は共通のシャフト18を
介して例えばステップモータ19に連結されている。こ
のステップモータ19は、後述する電子制御装置(以下
単に「ECU」という)30からの出力信号に基づいて
制御される。なお、当該ステップモータ19の代わり
に、エンジン1の吸気ポート7a,7bの負圧に応じて
制御されるものを用いてもよい。
As shown in FIG. 2, the first intake port 7a and the second intake port 7b of each cylinder 1a are respectively connected via a first intake path 15a and a second intake path 15b formed in each intake manifold 15. Connected to the surge tank 16. A swirl control valve 17 is arranged in each second intake passage 15b. These swirl control valves 17 are connected to, for example, a step motor 19 via a common shaft 18. The step motor 19 is controlled based on an output signal from an electronic control unit (hereinafter simply referred to as “ECU”) 30 described later. Instead of the step motor 19, a motor controlled according to the negative pressure of the intake ports 7a and 7b of the engine 1 may be used.

【0028】前記サージタンク16は、吸気ダクト20
を介してエアクリーナ21に連結され、吸気ダクト20
内には、ステップモータ22によって開閉される吸気量
調整手段としてのスロットル弁23が配設されている。
つまり、本実施の形態のスロットル弁23は、いわゆる
電子制御式のものであり、基本的には、ステップモータ
22が前記ECU30からの出力信号に基づいて駆動さ
れることにより、スロットル弁23が開閉制御される。
そして、このスロットル弁23の開閉により、吸気ダク
ト20を通過して燃焼室5内に導入される吸入空気量が
調節されるようになっている。本実施の形態では、吸気
ダクト20、サージタンク16並びに第1吸気路15a
及び第2吸気路15b等により、吸気通路が構成されて
いる。
The surge tank 16 includes an intake duct 20
Is connected to the air cleaner 21 through the intake duct 20.
Inside, a throttle valve 23 as an intake air amount adjusting means which is opened and closed by a step motor 22 is provided.
That is, the throttle valve 23 of the present embodiment is of a so-called electronic control type. Basically, the throttle valve 23 is opened and closed by the step motor 22 being driven based on the output signal from the ECU 30. Controlled.
By opening and closing the throttle valve 23, the amount of intake air introduced into the combustion chamber 5 through the intake duct 20 is adjusted. In the present embodiment, the intake duct 20, the surge tank 16, and the first intake path 15a
The second intake passage 15b and the like constitute an intake passage.

【0029】また、スロットル弁23の近傍には、その
開度(スロットル開度TA)を検出するためのスロット
ルセンサ25が設けられている。なお、前記各気筒の排
気ポート9には排気マニホルド14が接続されている。
そして、燃焼後の排気ガスは当該排気マニホルド14を
介して排気通路を構成する排気ダクト55へ排出される
ようになっている。
In the vicinity of the throttle valve 23, a throttle sensor 25 for detecting the opening (throttle opening TA) is provided. An exhaust manifold 14 is connected to the exhaust port 9 of each cylinder.
Then, the exhaust gas after combustion is discharged to an exhaust duct 55 forming an exhaust passage via the exhaust manifold 14.

【0030】さらに、本実施の形態では、公知の排気ガ
ス再循環(EGR)機構51が設けられている。このE
GR機構51は、排気ガス再循環通路としてのEGR通
路52と、同通路52の途中に設けられたEGRバルブ
53とを含んでいる。EGR通路52は、スロットル弁
23の下流側の吸気ダクト20と、排気ダクト55との
間を連通するよう設けられている。また、EGRバルブ
53は、弁座、弁体及びステップモータ(いずれも図示
せず)を内蔵している。EGRバルブ53の開度は、ス
テップモータが弁体を弁座に対して断続的に変位させる
ことにより、変動する。そして、EGRバルブ53が開
くことにより、排気ダクト55へ排出された排気ガスの
一部がEGR通路52へと流れる。その排気ガスは、E
GRバルブ53を介して吸気ダクト20へ流れる。すな
わち、排気ガスの一部がEGR機構51によって吸入混
合気中に再循環する。このとき、EGRバルブ53の開
度が調節されることにより、排気ガスの再循環量が調整
されるのである。
Further, in the present embodiment, a known exhaust gas recirculation (EGR) mechanism 51 is provided. This E
The GR mechanism 51 includes an EGR passage 52 as an exhaust gas recirculation passage, and an EGR valve 53 provided in the middle of the EGR passage 52. The EGR passage 52 is provided so as to communicate between the intake duct 20 downstream of the throttle valve 23 and the exhaust duct 55. The EGR valve 53 has a built-in valve seat, valve body, and step motor (all not shown). The opening degree of the EGR valve 53 fluctuates when the stepping motor intermittently displaces the valve body with respect to the valve seat. When the EGR valve 53 is opened, a part of the exhaust gas discharged to the exhaust duct 55 flows to the EGR passage 52. The exhaust gas is E
It flows to the intake duct 20 via the GR valve 53. That is, a part of the exhaust gas is recirculated into the intake air-fuel mixture by the EGR mechanism 51. At this time, the recirculation amount of the exhaust gas is adjusted by adjusting the opening degree of the EGR valve 53.

【0031】併せて、本実施の形態では、前記排気ダク
ト55内には、窒素酸化物吸蔵還元触媒56が設けられ
ている。この触媒56は、基本的には、リーン空燃比で
の運転が行われると、排気ガス中の窒素酸化物(NO
x)を吸収する。また、空燃比がリッチに制御される
と、排気中のHC量の増大により、吸蔵されていたNO
xが窒素ガス(N2 )に還元されて大気中に放出される
ようになっている。
In addition, in the present embodiment, a nitrogen oxide storage reduction catalyst 56 is provided in the exhaust duct 55. Basically, when the catalyst 56 is operated at a lean air-fuel ratio, nitrogen oxide (NO
x) is absorbed. When the air-fuel ratio is controlled to be rich, the amount of stored NO is increased due to an increase in the amount of HC in the exhaust gas.
x is reduced to nitrogen gas (N 2 ) and released into the atmosphere.

【0032】さて、上述したECU30は、デジタルコ
ンピュータからなっており、双方向性バス31を介して
相互に接続されたRAM(ランダムアクセスメモリ)3
2、ROM(リードオンリメモリ)33、マイクロプロ
セッサからなるCPU(中央処理装置)34、入力ポー
ト35及び出力ポート36を具備している。本実施の形
態においては、当該ECU30により、吸気量制御手
段、吸気量減少制御手段及び噴射量制御手段が構成され
ている。
The above-described ECU 30 is a digital computer, and is connected to a RAM (random access memory) 3 via a bidirectional bus 31.
2, a ROM (Read Only Memory) 33, a CPU (Central Processing Unit) 34 composed of a microprocessor, an input port 35 and an output port 36. In the present embodiment, the ECU 30 constitutes an intake amount control unit, an intake amount decrease control unit, and an injection amount control unit.

【0033】運転者により操作されるアクセルペダル2
4には、当該アクセルペダル24の踏込み量に比例した
出力電圧を発生するアクセルセンサ26Aが接続され、
該アクセルセンサ26Aによりアクセル開度ACCPが
検出される。当該アクセルセンサ26Aの出力電圧は、
AD変換器37を介して入力ポート35に入力される。
また、同じくアクセルペダル24には、アクセルペダル
24の踏込み量が「0」であることを検出するための全
閉スイッチ26Bが設けられている。すなわち、この全
閉スイッチ26Bは、アクセルペダル24の踏込み量が
「0」である場合に全閉信号として「1」の信号を、そ
うでない場合には「0」の信号を発生する。そして、該
全閉スイッチ26Bの出力電圧も入力ポート35に入力
されるようになっている。
Accelerator pedal 2 operated by driver
4 is connected to an accelerator sensor 26A that generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 24,
Accelerator opening ACCP is detected by accelerator sensor 26A. The output voltage of the accelerator sensor 26A is
The signal is input to the input port 35 via the AD converter 37.
Similarly, the accelerator pedal 24 is provided with a fully-closed switch 26B for detecting that the depression amount of the accelerator pedal 24 is "0". That is, the fully closed switch 26B generates a signal of "1" as the fully closed signal when the depression amount of the accelerator pedal 24 is "0", and generates a signal of "0" otherwise. The output voltage of the fully closed switch 26B is also input to the input port 35.

【0034】また、上死点センサ27は例えば1番気筒
1aが吸気上死点に達したときに出力パルスを発生し、
この出力パルスが入力ポート35に入力される。クラン
ク角センサ28は例えばクランクシャフトが30°CA
回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入
力ポートに入力される。CPU34では上死点センサ2
7の出力パルスとクランク角センサ28の出力パルスか
らエンジン回転数NEが算出される(読み込まれる)。
The top dead center sensor 27 generates an output pulse when the first cylinder 1a reaches the intake top dead center, for example.
This output pulse is input to the input port 35. The crank angle sensor 28 has a crankshaft of 30 ° CA, for example.
An output pulse is generated each time the motor rotates, and the output pulse is input to the input port. In the CPU 34, the top dead center sensor 2
7 and the output pulse of the crank angle sensor 28, the engine speed NE is calculated (read).

【0035】さらに、前記シャフト18の回転角度はス
ワールコントロールバルブセンサ29により検出され、
これによりスワールコントロールバルブ17の開度が測
定される。そして、スワールコントロールバルブセンサ
29の出力はA/D変換器37を介して入力ポート35
に入力される。
Further, the rotation angle of the shaft 18 is detected by a swirl control valve sensor 29,
Thereby, the opening of the swirl control valve 17 is measured. The output of the swirl control valve sensor 29 is supplied to an input port 35 via an A / D converter 37.
Is input to

【0036】併せて、前記スロットルセンサ25によ
り、スロットル開度TAが検出される。このスロットル
センサ25の出力はA/D変換器37を介して入力ポー
ト35に入力される。
At the same time, the throttle sensor 25 detects the throttle opening degree TA. The output of the throttle sensor 25 is input to an input port 35 via an A / D converter 37.

【0037】加えて、本実施の形態では、サージタンク
16内の圧力(吸気圧PiM)を検出する吸気圧センサ
61が設けられている。さらに、エンジン1の冷却水の
温度(冷却水温THW)を検出する水温センサ62が設
けられている。また、排気通路の途中の図示しない三元
触媒よりも上流側においては、排気中の酸素濃度OXを
検出するための酸素センサ63が設けられている。この
酸素センサ63は、理論空燃比近傍で、出力電圧が急変
する特性を有している。そして、本実施の形態では、か
かる特性に基づいて空燃比A/Fが検出されるようにな
っている。これら各センサ61,62,63の出力も、
A/D変換器37を介して入力ポート35に入力される
ようになっている。
In addition, in the present embodiment, an intake pressure sensor 61 for detecting the pressure (intake pressure PiM) in the surge tank 16 is provided. Further, a water temperature sensor 62 that detects the temperature of the cooling water of the engine 1 (cooling water temperature THW) is provided. Further, an oxygen sensor 63 for detecting the oxygen concentration OX in the exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage upstream of a three-way catalyst (not shown). The oxygen sensor 63 has a characteristic that the output voltage changes abruptly near the stoichiometric air-fuel ratio. In the present embodiment, the air-fuel ratio A / F is detected based on such characteristics. The outputs of these sensors 61, 62, 63 are also
The data is input to the input port 35 via the A / D converter 37.

【0038】本実施の形態において、これらスロットル
センサ25、アクセルセンサ26A、全閉スイッチ26
B、上死点センサ27、クランク角センサ28、スワー
ルコントロールバルブセンサ29、吸気圧センサ61、
水温センサ62及び酸素センサ63等により、運転状態
検出手段が構成されている。
In this embodiment, the throttle sensor 25, the accelerator sensor 26A, the full-close switch 26
B, top dead center sensor 27, crank angle sensor 28, swirl control valve sensor 29, intake pressure sensor 61,
The water temperature sensor 62 and the oxygen sensor 63 constitute an operating state detecting means.

【0039】一方、出力ポート36は、対応する駆動回
路38を介して各燃料噴射弁11、各ステップモータ1
9,22、イグナイタ12及びEGRバルブ53(ステ
ップモータ)に接続されている。そして、ECU30は
各センサ等25〜29,61〜63からの信号に基づ
き、ROM33内に格納された制御プログラムに従い、
燃料噴射弁11、ステップモータ19,22、イグナイ
タ12(点火プラグ10)及びEGRバルブ53等を好
適に制御する。
On the other hand, the output port 36 is connected to each of the fuel injection valves 11 and each of the step motors 1 via a corresponding drive circuit 38.
9, 22, the igniter 12 and the EGR valve 53 (step motor). Then, the ECU 30 operates according to a control program stored in the ROM 33 based on signals from the sensors 25 to 29 and 61 to 63 and the like.
The fuel injection valve 11, the step motors 19 and 22, the igniter 12 (spark plug 10), the EGR valve 53 and the like are suitably controlled.

【0040】次に、上記構成を備えたエンジンの排気浄
化装置における本実施の形態に係る各種制御に関するプ
ログラムについて、フローチャートを参照して説明す
る。図4,5は、本実施の形態におけるスロットル弁2
3等を制御して燃焼制御を実行するための「リッチスパ
イク制御ルーチン」を示すフローチャートであって、所
定クランク角毎の割り込みでECU30により実行され
る。
Next, a program relating to various controls according to the present embodiment in the exhaust gas purifying apparatus for an engine having the above configuration will be described with reference to a flowchart. 4 and 5 show the throttle valve 2 according to the present embodiment.
3 is a flowchart showing a “rich spike control routine” for controlling combustion of the engine 3 and the like, and is executed by the ECU 30 in an interrupt every predetermined crank angle.

【0041】処理がこのルーチンに移行すると、ECU
30は先ずステップ101において、エンジン回転数N
E及び別途のルーチンで算出される基本噴射量Qinj
を読み込む。
When the processing shifts to this routine, the ECU
30 is a step 101 in which the engine speed N
E and the basic injection amount Qinj calculated by a separate routine
Read.

【0042】次に、ステップ102においては、現在設
定されている基本リッチスパイクフラグXrichが
「ON」に設定されているか否かを判断する。ここで、
基本リッチスパイクフラグXrichというのは、別途
のルーチンにおいて、前記窒素酸化物吸蔵還元触媒56
へのNOxの吸着量(例えばカウンタで設定されるも
の)や、燃料カットの積算時間等に基づいて、「ON」
又は「OFF」に切換設定されるものである。そして、
基本リッチスパイクフラグXrichが「OFF」に設
定されている場合には、窒素酸化物吸蔵還元触媒56へ
のNOxの吸着量が未だ飽和状態に達しておらず、リッ
チスパイク制御を行う必要がないものとしてステップ1
03へ移行する。
Next, in step 102, it is determined whether or not the currently set basic rich spike flag Xrich is set to "ON". here,
The basic rich spike flag Xrich is determined by a separate routine.
"ON" based on the amount of NOx adsorbed on the fuel (e.g., set by a counter), the accumulated time of fuel cut, etc.
Alternatively, the setting is switched to “OFF”. And
When the basic rich spike flag Xrich is set to “OFF”, the amount of NOx adsorbed on the nitrogen oxide storage reduction catalyst 56 has not yet reached a saturated state, and there is no need to perform rich spike control. Step 1 as
Shift to 03.

【0043】ステップ103においては、現在のエンジ
ン回転数NE及び基本噴射量Qinjに基づいて、図示
しないマップ(マップTRT0)を参酌することにより
目標スロットル開度trtatを算出する。また、同様
に、現在のエンジン回転数NE及び基本噴射量Qinj
に基づいて、図示しないマップ(マップQINJ0)を
参酌することにより目標噴射量qinjを算出する。さ
らに、現在のエンジン回転数NE及び基本噴射量Qin
jに基づいて、図示しないマップ(マップSA0)を参
酌することにより目標点火時期saを算出する。そし
て、ECU30はその後の処理を一旦終了する。
In step 103, a target throttle opening degree trtat is calculated based on the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj by referring to a map (map TRTO) (not shown). Similarly, the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj
, The target injection amount qinj is calculated by taking into account a map (not shown) (map QINJ0). Further, the current engine speed NE and the basic injection amount Qin
Based on j, the target ignition timing sa is calculated by referring to a map (map SA0) not shown. Then, the ECU 30 once ends the subsequent processing.

【0044】また、前記ステップ102において、基本
リッチスパイクフラグXrichが「ON」に設定され
ている場合には、リッチスパイク制御を行う必要がある
ものとしてステップ104へ移行する。
If it is determined in step 102 that the basic rich spike flag Xrich is set to "ON", the process proceeds to step 104 on the assumption that the rich spike control needs to be performed.

【0045】ステップ104では、第1段リッチスパイ
クフラグXrich(1)が「OFF」に設定されてい
るか否かを判断する。そして、第1段リッチスパイクフ
ラグXrich(1)が「OFF」の場合には、未だ第
1段のリッチスパイク制御が実行されていないものとし
てステップ105へ移行する。ステップ105において
は、現在のエンジン回転数NE及び基本噴射量Qinj
に基づいて、図示しない第1段のリッチスパイク用のマ
ップ(マップTRT1)を参酌することにより目標スロ
ットル開度trtatを算出する。これにより、ステッ
プ103の場合に比べて、スロットル開度が幾分小さく
なり、空燃比A/Fがそれまでよりも幾分リッチなもの
となる。
In step 104, it is determined whether or not the first-stage rich spike flag Xrich (1) is set to "OFF". If the first-stage rich spike flag Xrich (1) is “OFF”, the process proceeds to step 105 on the assumption that the first-stage rich spike control has not been executed. In step 105, the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj
, The target throttle opening degree trtat is calculated by taking into account a first-stage rich spike map (map TRT1) (not shown). As a result, the throttle opening becomes somewhat smaller than in the case of step 103, and the air-fuel ratio A / F becomes somewhat richer than before.

【0046】また、同様に、現在のエンジン回転数NE
及び基本噴射量Qinjに基づいて、図示しない第1段
のリッチスパイク用のマップ(マップQINJ1)を参
酌することにより目標噴射量qinjを算出する。これ
により、スロットル開度が幾分小さくなった分だけ、燃
料噴射量が幾分増大する。従って、スロットル開度の低
下によりトルクの低下が懸念されるが、噴射量が増大さ
れるため、トルクの低下は抑制されることとなる。さら
に、現在のエンジン回転数NE及び基本噴射量Qinj
に基づいて、図示しない第1段のリッチスパイク用のマ
ップ(マップSA1)を参酌することにより目標点火時
期saを算出する。
Similarly, the current engine speed NE
Based on the basic injection amount Qinj and the first-stage rich spike map (map QINJ1) (not shown), the target injection amount qinj is calculated. As a result, the fuel injection amount is slightly increased by the degree that the throttle opening is somewhat reduced. Therefore, a decrease in the throttle opening may cause a decrease in the torque. However, since the injection amount is increased, the decrease in the torque is suppressed. Further, the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj
, The target ignition timing sa is calculated by taking into account a first-stage rich spike map (map SA1) (not shown).

【0047】さらに、続くステップ106においては、
リッチスパイクカウンタのカウント値crichを
「1」ずつインクリメントする。次に、ステップ107
においては、前記カウント値crichが予め定められ
た所定値(所定時間に相当)Cr1以上となっているか
否かを判断する。そして、カウント値crichが未だ
所定値Cr1以上となっていない場合には、その後の処
理を一旦終了する。従って、この場合には、カウント値
crichが所定値Cr1以上となるまで、ステップ1
05の処理が繰り返される。これに対し、カウント値c
richが所定値Cr1以上となっている場合には、ス
テップ108へ移行する。
Further, in the following step 106,
The count value crich of the rich spike counter is incremented by "1". Next, step 107
In, it is determined whether or not the count value crich is equal to or greater than a predetermined value (corresponding to a predetermined time) Cr1. If the count value crich has not reached the predetermined value Cr1 or more, the subsequent processing is temporarily terminated. Therefore, in this case, step 1 is performed until the count value crich becomes equal to or more than the predetermined value Cr1.
05 is repeated. On the other hand, the count value c
If rich is equal to or greater than the predetermined value Cr1, the process proceeds to step 108.

【0048】ステップ108においては、折り返しリッ
チスパイクフラグXricheが「OFF」となってい
るか否かを判断する。この折り返しリッチスパイクフラ
グXricheというのは、後述するリッチスパイク制
御の折り返し点(ステップ405)において「ON」に
設定され、リッチスパイク制御の終了時(ステップ70
1)において「OFF」に設定される。従って、当該ト
リップ中において、初めてステップ108に移行した場
合には、折り返しリッチスパイクフラグXricheが
「OFF」に設定されているため、この場合ステップ1
09へ移行する。
In step 108, it is determined whether or not the return rich spike flag Xrich is "OFF". The return rich spike flag Xrich is set to “ON” at a return point (step 405) of the rich spike control described later, and when the rich spike control ends (step 70).
In 1), “OFF” is set. Therefore, when the process proceeds to step 108 for the first time during the trip, the return rich spike flag Xrich is set to “OFF”.
Move to 09.

【0049】ステップ109においては、第1段のリッ
チスパイク制御を終了させるべく、第1段リッチスパイ
クフラグXrich(1)を「ON」に設定する。ま
た、これとともに、リッチスパイクカウンタのカウント
値crichを「0」に設定する。そして、その後の処
理を一旦終了する。
In step 109, the first-stage rich spike flag Xrich (1) is set to "ON" in order to end the first-stage rich spike control. At the same time, the count value crich of the rich spike counter is set to “0”. Then, the subsequent processing ends once.

【0050】また、前記ステップ104において、第1
段リッチスパイクフラグXrich(1)が「ON」に
設定されている場合(既にステップ109を経た場合)
には、第2段のリッチスパイク制御を行うべくステップ
201へ移行する。ステップ201においては、第2段
リッチスパイクフラグXrich(2)が「OFF」に
設定されているか否かを判断する。そして、第2段リッ
チスパイクフラグXrich(2)が「OFF」の場合
には、未だ第2段のリッチスパイク制御が実行されてい
ないものとしてステップ202へ移行する。ステップ2
02においては、現在のエンジン回転数NE及び基本噴
射量Qinjに基づいて、図示しない第2段のリッチス
パイク用のマップ(マップTRT2)を参酌することに
より目標スロットル開度trtatを算出する。また、
同様に、現在のエンジン回転数NE及び基本噴射量Qi
njに基づいて、図示しない第2段のリッチスパイク用
のマップ(マップQINJ2)を参酌することにより目
標噴射量qinjを算出する。さらに、現在のエンジン
回転数NE及び基本噴射量Qinjに基づいて、図示し
ない第2段のリッチスパイク用のマップ(マップSA
2)を参酌することにより目標点火時期saを算出す
る。
In step 104, the first
When the step rich spike flag Xrich (1) is set to “ON” (when step 109 has already been performed)
Then, the process proceeds to step 201 to perform the second-stage rich spike control. In step 201, it is determined whether or not the second-stage rich spike flag Xrich (2) is set to “OFF”. If the second-stage rich spike flag Xrich (2) is “OFF”, it is determined that the second-stage rich spike control has not been executed, and the process proceeds to step 202. Step 2
In 02, the target throttle opening degree trtat is calculated based on the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj by referring to a second-stage rich spike map (map TRT2) (not shown). Also,
Similarly, the current engine speed NE and the basic injection amount Qi
Based on nj, a target injection amount qinj is calculated by referring to a second-stage rich spike map (map QINJ2) (not shown). Further, based on the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj, a second-stage rich spike map (not shown) (map SA
The target ignition timing sa is calculated by taking into account 2).

【0051】さらに、続くステップ203においては、
リッチスパイクカウンタのカウント値crichを
「1」ずつインクリメントする。次に、ステップ204
においては、前記カウント値crichが予め定められ
た所定値(所定時間に相当)Cr2以上となっているか
否かを判断する。そして、カウント値crichが未だ
所定値Cr2以上となっていない場合には、その後の処
理を一旦終了する。従って、この場合には、カウント値
crichが所定値Cr2以上となるまで、ステップ2
02の処理が繰り返される。これに対し、カウント値c
richが所定値Cr2以上となっている場合には、ス
テップ205へ移行する。
Further, in the following step 203,
The count value crich of the rich spike counter is incremented by "1". Next, step 204
In, it is determined whether or not the count value crich is equal to or greater than a predetermined value (corresponding to a predetermined time) Cr2. If the count value crich has not reached the predetermined value Cr2 or more, the subsequent processing is temporarily terminated. Therefore, in this case, step 2 is repeated until the count value crich becomes equal to or more than the predetermined value Cr2.
02 is repeated. On the other hand, the count value c
If rich is equal to or greater than the predetermined value Cr2, the process proceeds to step 205.

【0052】ステップ205においては、折り返しリッ
チスパイクフラグXricheが「OFF」となってい
るか否かを判断する。上述したように、当該トリップ中
において、初めてステップ205に移行した場合には、
折り返しリッチスパイクフラグXricheが「OF
F」に設定されているため、この場合ステップ206へ
移行する。
In step 205, it is determined whether or not the return rich spike flag Xrich is "OFF". As described above, during the trip, when the process proceeds to step 205 for the first time,
The return rich spike flag Xrich is "OF
Since F is set to “F”, the process proceeds to step 206 in this case.

【0053】ステップ206においては、第2段のリッ
チスパイク制御を終了させるべく、第2段リッチスパイ
クフラグXrich(2)を「ON」に設定する。ま
た、これとともに、リッチスパイクカウンタのカウント
値crichを「0」に設定する。そして、その後の処
理を一旦終了する。
In step 206, the second-stage rich spike flag Xrich (2) is set to "ON" to end the second-stage rich spike control. At the same time, the count value crich of the rich spike counter is set to “0”. Then, the subsequent processing ends once.

【0054】また、前記ステップ201において、第2
段リッチスパイクフラグXrich(2)が「ON」に
設定されている場合(既にステップ206を経た場合)
には、第i段(i=3,4,5,…)のリッチスパイク
制御を行うべくステップ301へ移行する(図5参
照)。ステップ301においては、第i段リッチスパイ
クフラグXrich(i)が「OFF」に設定されてい
るか否かを判断する。そして、第i段リッチスパイクフ
ラグXrich(i)が「OFF」の場合には、未だ第
i段のリッチスパイク制御が実行されていないものとし
てステップ302へ移行する。ステップ302において
は、現在のエンジン回転数NE及び基本噴射量Qinj
に基づいて、図示しない第i段のリッチスパイク用のマ
ップ(マップTRTi)を参酌することにより目標スロ
ットル開度trtatを算出する。また、同様に、現在
のエンジン回転数NE及び基本噴射量Qinjに基づい
て、図示しない第i段のリッチスパイク用のマップ(マ
ップQINJi)を参酌することにより目標噴射量qi
njを算出する。さらに、現在のエンジン回転数NE及
び基本噴射量Qinjに基づいて、図示しない第i段の
リッチスパイク用のマップ(マップSAi)を参酌する
ことにより目標点火時期saを算出する。
In the step 201, the second
When the step rich spike flag Xrich (2) is set to “ON” (when step 206 has already been performed)
Then, the process proceeds to step 301 to perform the rich spike control of the ith stage (i = 3, 4, 5,...) (See FIG. 5). In step 301, it is determined whether or not the i-th stage rich spike flag Xrich (i) is set to “OFF”. When the i-th stage rich spike flag Xrich (i) is “OFF”, the process proceeds to step 302 on the assumption that the i-th stage rich spike control has not been executed. In step 302, the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj
, The target throttle opening degree trtat is calculated by referring to a map (map TRTi) for the i-th stage rich spike (not shown). Similarly, based on the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj, a target injection amount qi is obtained by referring to a map (map QINJi) for the i-th stage rich spike (not shown).
Calculate nj. Further, based on the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj, the target ignition timing sa is calculated by referring to a map (map SAi) for the i-th stage rich spike (not shown).

【0055】さらに、続くステップ303においては、
リッチスパイクカウンタのカウント値crichを
「1」ずつインクリメントする。次に、ステップ304
においては、前記カウント値crichが予め定められ
た所定値(所定時間に相当)Cri以上となっているか
否かを判断する。そして、カウント値crichが未だ
所定値Cri以上となっていない場合には、その後の処
理を一旦終了する。従って、この場合には、カウント値
crichが所定値Cri以上となるまで、ステップ3
02の処理が繰り返される。これに対し、カウント値c
richが所定値Cri以上となっている場合には、ス
テップ305へ移行する。
Further, in the following step 303,
The count value crich of the rich spike counter is incremented by "1". Next, step 304
In, it is determined whether or not the count value crich is equal to or greater than a predetermined value Cri (corresponding to a predetermined time). Then, if the count value crich has not yet reached the predetermined value Cri, the subsequent processing is temporarily terminated. Therefore, in this case, until the count value crich becomes equal to or more than the predetermined value Cri, the process proceeds to step 3
02 is repeated. On the other hand, the count value c
If rich is equal to or greater than the predetermined value Cri, the process proceeds to step 305.

【0056】ステップ305においては、折り返しリッ
チスパイクフラグXricheが「OFF」となってい
るか否かを判断する。上述したように、当該トリップ中
において、初めてステップ305に移行した場合には、
折り返しリッチスパイクフラグXricheが「OF
F」に設定されているため、この場合ステップ306へ
移行する。
In step 305, it is determined whether or not the return rich spike flag Xrich is "OFF". As described above, during the trip, when the process proceeds to step 305 for the first time,
The return rich spike flag Xrich is "OF
Since it is set to “F”, the process proceeds to step 306 in this case.

【0057】ステップ306においては、第i段のリッ
チスパイク制御を終了させるべく、第i段リッチスパイ
クフラグXrich(i)を「ON」に設定する。ま
た、これとともに、リッチスパイクカウンタのカウント
値crichを「0」に設定する。そして、その後の処
理を一旦終了する。
In step 306, the i-th stage rich spike flag Xrich (i) is set to "ON" to terminate the i-th stage rich spike control. At the same time, the count value crich of the rich spike counter is set to “0”. Then, the subsequent processing ends once.

【0058】また、前記ステップ301において、第i
段リッチスパイクフラグXrich(2)が「ON」に
設定されている場合(既にステップ306を経た場合)
には、第e段(e=i+1)のリッチスパイク制御を行
うべくステップ401へ移行する。ステップ401にお
いては、第e段リッチスパイクフラグXricheが
「OFF」に設定されているか否かを判断する。そし
て、第e段リッチスパイクフラグXricheが「OF
F」の場合には、未だ第e段のリッチスパイク制御が実
行されていないものとしてステップ402へ移行する。
ステップ402においては、現在のエンジン回転数NE
及び基本噴射量Qinjに基づいて、図示しない第e段
のリッチスパイク用のマップ(マップTRTe)を参酌
することにより目標スロットル開度trtatを算出す
る。また、同様に、現在のエンジン回転数NE及び基本
噴射量Qinjに基づいて、図示しない第e段のリッチ
スパイク用のマップ(マップQINJe)を参酌するこ
とにより目標噴射量qinjを算出する。さらに、現在
のエンジン回転数NE及び基本噴射量Qinjに基づい
て、図示しない第e段のリッチスパイク用のマップ(マ
ップSAe)を参酌することにより目標点火時期saを
算出する。
In step 301, the i-th
When the step rich spike flag Xrich (2) is set to “ON” (when step 306 has already been performed)
Then, the process proceeds to step 401 to perform the rich spike control of the e-th stage (e = i + 1). In step 401, it is determined whether or not the e-th stage rich spike flag Xrich is set to “OFF”. Then, the e-stage rich spike flag Xrich is set to “OF”.
In the case of "F", it is determined that the rich spike control of the e-th stage has not been executed yet, and the routine proceeds to step 402.
In step 402, the current engine speed NE
Based on the basic injection amount Qinj and the e-stage rich spike map (map TRTe) (not shown), the target throttle opening degree trtat is calculated. Similarly, based on the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj, the target injection amount qinj is calculated by referring to a map (map QINJe) for the rich spike at the e-th stage (not shown). Further, based on the current engine speed NE and the basic injection amount Qinj, the target ignition timing sa is calculated by referring to a map (map SAe) for the rich spike (not shown) in the e-th stage.

【0059】さらに、続くステップ403においては、
リッチスパイクカウンタのカウント値crichを
「1」ずつインクリメントする。次に、ステップ404
においては、前記カウント値crichが予め定められ
た所定値(所定時間に相当)Cre以上となっているか
否かを判断する。そして、カウント値crichが未だ
所定値Cre以上となっていない場合には、その後の処
理を一旦終了する。従って、この場合には、カウント値
crichが所定値Cre以上となるまで、ステップ4
02の処理が繰り返される。これに対し、カウント値c
richが所定値Cre以上となっている場合には、ス
テップ405へ移行する。
Further, in the following step 403,
The count value crich of the rich spike counter is incremented by "1". Next, step 404
In, it is determined whether or not the count value crich is equal to or greater than a predetermined value Cre (corresponding to a predetermined time). If the count value crich has not reached the predetermined value Cre or more, the subsequent processing is temporarily terminated. Therefore, in this case, until the count value crich becomes equal to or more than the predetermined value Cre, step 4 is performed.
02 is repeated. On the other hand, the count value c
If rich is equal to or greater than the predetermined value Cre, the process proceeds to step 405.

【0060】ステップ405においては、第e段のリッ
チスパイク制御を終了させるべく、折り返しリッチスパ
イクフラグXricheを「ON」に設定する。また、
これとともに、再度第i段のリッチスパイク制御を実行
するべく第i段リッチスパイクフラグXrich(i)
を「OFF」に設定する。さらには、リッチスパイクカ
ウンタのカウント値crichを「0」に設定する。そ
して、その後の処理を一旦終了する。
In step 405, the return rich spike flag Xrich is set to "ON" in order to end the rich spike control of the e-th stage. Also,
At the same time, the i-th rich spike flag Xrich (i) is executed again to execute the i-th rich spike control.
Is set to “OFF”. Further, the count value crich of the rich spike counter is set to “0”. Then, the subsequent processing ends once.

【0061】さて、次に、ステップ405を経た場合に
は、次には、上記ステップ301において肯定判定され
ることとなる。従って、この場合、ステップ302の処
理(第i段リッチスパイク制御)が実行される。そし
て、ステップ304において肯定判定された場合には、
ステップ305において、折り返しリッチスパイクフラ
グXricheが「OFF」に設定されているか否かが
判断される。この場合、既にステップ405において折
り返しリッチスパイクフラグXricheが「ON」に
設定されているため、ステップ501へ移行することと
なる。
Now, after step 405, an affirmative determination is made in step 301. Therefore, in this case, the process of step 302 (i-th stage rich spike control) is executed. Then, when an affirmative determination is made in step 304,
In step 305, it is determined whether or not the return rich spike flag Xrich is set to "OFF". In this case, since the return rich spike flag Xrich has already been set to “ON” in step 405, the process proceeds to step 501.

【0062】ステップ501では、第i段のリッチスパ
イク制御を終了させ、次は第(i−1)段のリッチスパ
イク制御を実行するべく第(i−1)段リッチスパイク
フラグXrich(i−1)を「OFF」に設定する。
さらには、リッチスパイクカウンタのカウント値cri
chを「0」に設定する。そして、その後の処理を一旦
終了する。
In step 501, the i-th stage rich spike control is terminated, and then the (i-1) th stage rich spike flag Xrich (i-1) is executed to execute the (i-1) th stage rich spike control. ) Is set to “OFF”.
Furthermore, the count value cri of the rich spike counter
ch is set to “0”. Then, the subsequent processing ends once.

【0063】このように逆戻りの処理が繰り返された場
合、やがて、ステップ202(図4参照)において、再
度肯定判定がなされることとなる。従って、この場合、
再度ステップ202の処理(第2段リッチスパイク制
御)が実行される。そして、ステップ204において肯
定判定された場合には、ステップ205において、折り
返しリッチスパイクフラグXricheが「OFF」に
設定されているか否かが判断される。この場合、既にス
テップ405において折り返しリッチスパイクフラグX
richeが「ON」に設定されているため、ステップ
601へ移行することとなる。
When the reverse process is repeated as described above, an affirmative determination is made again in step 202 (see FIG. 4). Therefore, in this case,
The process of step 202 (second-stage rich spike control) is executed again. If an affirmative determination is made in step 204, it is determined in step 205 whether the return rich spike flag Xrich is set to "OFF". In this case, the return rich spike flag X has already been set in step 405.
Since “rich” is set to “ON”, the process proceeds to step 601.

【0064】ステップ601では、第2段のリッチスパ
イク制御を終了させ、次は第1段のリッチスパイク制御
を実行するべく第1段リッチスパイクフラグXrich
(1)を「OFF」に設定する。さらには、リッチスパ
イクカウンタのカウント値crichを「0」に設定す
る。そして、その後の処理を一旦終了する。
In step 601, the second stage rich spike control is terminated, and then the first stage rich spike flag Xrich is executed to execute the first stage rich spike control.
(1) is set to “OFF”. Further, the count value crich of the rich spike counter is set to “0”. Then, the subsequent processing ends once.

【0065】さらに続いては、ステップ104におい
て、再度肯定判定がなされることとなる。従って、この
場合、再度ステップ105の処理(第1段リッチスパイ
ク制御)が実行される。そして、ステップ107におい
て肯定判定された場合には、ステップ108において、
折り返しリッチスパイクフラグXricheが「OF
F」に設定されているか否かが判断される。この場合、
既にステップ405において折り返しリッチスパイクフ
ラグXricheが「ON」に設定されているため、ス
テップ701へ移行することとなる。
Subsequently, in step 104, a positive determination is made again. Therefore, in this case, the process of step 105 (first-stage rich spike control) is executed again. Then, when an affirmative determination is made in step 107, in step 108,
The return rich spike flag Xrich is "OF
F "is set. in this case,
Since the return rich spike flag Xrich has already been set to “ON” in step 405, the processing shifts to step 701.

【0066】ステップ701では、全てのリッチスパイ
ク制御を終了させるべくリッチスパイクフラグXric
hを「OFF」に設定する。さらには、折り返しリッチ
スパイクフラグXricheをも「OFF」に設定す
る。また、リッチスパイクカウンタのカウント値cri
chを「0」に設定する。そして、その後の処理を一旦
終了する。
In step 701, a rich spike flag Xric is set to end all rich spike control.
Set h to “OFF”. Further, the return rich spike flag Xrich is also set to “OFF”. Also, the count value cri of the rich spike counter
ch is set to “0”. Then, the subsequent processing ends once.

【0067】次に、本実施の形態の作用及び効果につい
て説明する。 (イ)本実施の形態では、リッチスパイクフラグXri
chが「ON」となった場合には、リッチスパイク制御
が行われる。この場合、単に燃料噴射量が増量されるの
ではなく、基本的にスロットル開度を低減させることに
より空燃比A/Fを増大させるようにした。これによ
り、空燃比A/Fはリッチ側に制御され、窒素酸化物吸
蔵還元触媒56に吸着されていた窒素酸化物の還元が実
行される。従って、単に燃料噴射量の増量が行われる場
合に比較すると、トルクが急激に増大してしまうことが
ない。また、点火時期の遅角を行う必要もないため、単
位時間当たりの出力の低減も抑制されうる。その結果、
リッチスパイク制御を行う際のトルク段差の発生を抑制
することができ、かつ、燃費の悪化を防止することがで
きる。 (ロ)また、本実施の形態では、リッチスパイク制御に
際しては、エンジン回転数NE及び基本噴射量Qinj
に基づいてリッチスパイク用のマップを参酌することに
より目標スロットル開度trtatを算出し、スロット
ル開度を徐々に低減させることとした。ところで、この
ままでは、図6に示すように、スロットル開度の低下に
よりトルクの低下が懸念される。しかしながら、本実施
の形態では、そのトルクの低下に合わせて、すなわち、
スロットル開度が幾分小さくなった分だけ、燃料噴射量
を幾分増大させるようにした。従って、同図中線分L3
に沿うようにして、トルクの低下を招くことなく、空燃
比A/Fをリッチ側に移行させることが可能となる(図
のA点からB点) (ハ)さらに、本実施の形態では、リッチスパイク制御
に際しては、ステップ105,ステップ202,ステッ
プ302,ステップ402,ステップ302,ステップ
202,ステップ105の順で随時マップを切換え、ス
ロットル開度及び噴射量等の制御量を調整することとし
た。このため、そのときどきの運転状態にみあった微妙
な制御を行うことが可能となる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described. (A) In the present embodiment, the rich spike flag Xri
When the channel becomes “ON”, rich spike control is performed. In this case, instead of simply increasing the fuel injection amount, the air-fuel ratio A / F is increased by basically reducing the throttle opening. As a result, the air-fuel ratio A / F is controlled to the rich side, and the reduction of the nitrogen oxide adsorbed on the nitrogen oxide storage reduction catalyst 56 is performed. Therefore, as compared with the case where the fuel injection amount is simply increased, the torque does not suddenly increase. Further, since there is no need to retard the ignition timing, a reduction in output per unit time can be suppressed. as a result,
It is possible to suppress the occurrence of a torque step when performing the rich spike control, and it is possible to prevent fuel economy from deteriorating. (B) Further, in the present embodiment, when performing the rich spike control, the engine speed NE and the basic injection amount Qinj
The target throttle opening trtat is calculated by referring to a map for rich spikes based on the above, and the throttle opening is gradually reduced. By the way, as it is, as shown in FIG. 6, there is a concern that the torque may decrease due to the decrease in the throttle opening. However, in the present embodiment, in accordance with the decrease in the torque, that is,
The fuel injection amount is increased somewhat to the extent that the throttle opening is somewhat reduced. Accordingly, the line segment L3 in FIG.
It is possible to shift the air-fuel ratio A / F to the rich side without lowering the torque (from point A to point B in the figure) (c) Further, in the present embodiment, At the time of the rich spike control, the map is switched as needed in the order of step 105, step 202, step 302, step 402, step 302, step 202, and step 105, and the control amounts such as the throttle opening and the injection amount are adjusted. . Therefore, it is possible to perform delicate control according to the current operation state.

【0068】(ニ)併せて、本実施の形態では、空燃比
A/Fをリッチ側に制御するために、吸気量調整手段と
して電子制御式スロットル機構を採用することとした。
従って、既存の装置でもって上述した作用効果を奏せし
めることが可能となる。その結果、構成の簡素化、コス
ト高騰の抑制を図ることができる。
(D) In addition, in this embodiment, in order to control the air-fuel ratio A / F to the rich side, an electronically controlled throttle mechanism is adopted as the intake air amount adjusting means.
Therefore, the above-described operation and effect can be achieved with the existing device. As a result, it is possible to simplify the configuration and suppress a rise in cost.

【0069】(ホ)加えて、本実施の形態では、成層燃
焼を行いうるエンジン1に本発明を適用することとし
た。ここで、成層燃焼が行われている場合には、吸入空
気量も多量となっている。このため、上述した作用効果
がより効果的なものとなる。
(E) In addition, in the present embodiment, the present invention is applied to the engine 1 capable of performing stratified combustion. Here, when stratified combustion is performed, the amount of intake air is also large. For this reason, the above-described functions and effects are more effective.

【0070】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、例えば次の如く構成してもよい。 (1)上記実施の形態では、リッチスパイク制御に際
し、ステップ105,ステップ202,ステップ30
2,ステップ402,ステップ302,ステップ20
2,ステップ105の順で随時マップを切換え、スロッ
トル開度及び噴射量等の制御量を調整することとした。
これに対し、スロットル弁23の閉じ量を把握するとと
もに、そのときの閉じ量(あるいはポンピングロス)に
応じて噴射量を増量させるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be configured as follows, for example. (1) In the above embodiment, when performing rich spike control, steps 105, 202, and 30 are executed.
2, step 402, step 302, step 20
2. The map is switched at any time in the order of step 105, and the control amounts such as the throttle opening and the injection amount are adjusted.
On the other hand, it is also possible to grasp the closing amount of the throttle valve 23 and increase the injection amount in accordance with the closing amount (or pumping loss) at that time.

【0071】例えば、スロットル弁23を閉じる場合
に、吸気圧PiMの変化量がポンピングロスの増大の程
度に対応して大きくなることが明らかとなっているた
め、図7に示すように、基本噴射量Qinjとエンジン
回転数NEとから求められる計算上の吸気圧PiM(Q
inj,NE)と、実際の吸気圧PiMとの差ΔPiM
を演算し、その差ΔPiMに基づいて燃料噴射量の増量
値を定めるようにしてもよい。このように燃料噴射量の
増量値を設定することにより、ポンピングロスに応じた
燃料供給量の増大が図られ、トルクの変動を最小限に止
めることが可能となる。
For example, when the throttle valve 23 is closed, it is clear that the amount of change in the intake pressure PiM increases in accordance with the degree of the increase in the pumping loss. Therefore, as shown in FIG. The calculated intake pressure PiM (Q is calculated from the quantity Qinj and the engine speed NE.
inj, NE) and the actual intake pressure PiM, ΔPiM
May be calculated, and the increase value of the fuel injection amount may be determined based on the difference ΔPiM. By setting the increase value of the fuel injection amount in this way, the fuel supply amount is increased in accordance with the pumping loss, and the fluctuation of the torque can be minimized.

【0072】(2)また、前記実施の形態では、アクチ
ュエータ22を制御することで電子制御式のスロットル
弁23の開度を制御して、もって吸気量を制御するよう
にしたが、それとともに、或いはそれ以外に、EGRバ
ルブ53の開度を制御することで、排気還流量(EGR
量)を制御するようにしてもよい。EGR制御との併用
を行うことで、空燃比A/Fのリッチ化を容易にするこ
とが可能となる。
(2) In the above-described embodiment, the opening degree of the electronically controlled throttle valve 23 is controlled by controlling the actuator 22, thereby controlling the intake air amount. Alternatively, by controlling the opening degree of the EGR valve 53, the exhaust gas recirculation amount (EGR
Amount) may be controlled. By performing the combined use with the EGR control, it is possible to easily enrich the air-fuel ratio A / F.

【0073】また、EGR制御のみを行う場合には、吸
気圧PiMが大気圧に近い状態にあり、かつ、リーンの
程度が小さい場合に行うのが望ましい。この場合、リッ
チスパイク制御に際しては、スロットル弁23を制御せ
ずにEGR量を増やすことでリッチ化を行うのが望まし
い。かかる制御によれば、ポンピングロスの増大を招き
にくいので、トルクの変動を自然と抑制することができ
る。
When performing only the EGR control, it is desirable to perform the control when the intake pressure PiM is close to the atmospheric pressure and the degree of lean is small. In this case, at the time of the rich spike control, it is desirable to perform the enrichment by increasing the EGR amount without controlling the throttle valve 23. According to this control, an increase in pumping loss is unlikely to occur, so that a change in torque can be naturally suppressed.

【0074】(3)また、前記実施の形態では、アクチ
ュエータ22を制御することで電子制御式のスロットル
弁23の開度を制御して、もって吸気量を制御するよう
にしたが、それとともに、或いはそれ以外に、スロット
ル弁23をバイパスする通路にアイドル回転数制御弁を
設け、それの開度を制御するようにしてもよい。
(3) In the above-described embodiment, the opening degree of the electronically controlled throttle valve 23 is controlled by controlling the actuator 22, thereby controlling the intake air amount. Alternatively, an idle speed control valve may be provided in a passage that bypasses the throttle valve 23, and the opening of the idle speed control valve may be controlled.

【0075】(4)上記実施の形態では、筒内噴射式の
エンジン1に本発明を具体化するようにしたが、いわゆ
る一般的な成層燃焼、或いは弱成層燃焼を行うタイプの
ものに具体化してもよい。例えば吸気ポート7a,7b
の吸気弁6a,6bの傘部の裏側に向かって噴射するタ
イプのものも含まれる。また、吸気弁6a,6b側に燃
料噴射弁が設けられてはいるが、直接シリンダボア(燃
焼室5)内に噴射するタイプのものも含まれる。さら
に、その上位の概念たる希薄燃焼及びストイキ燃焼を行
いうるエンジンにも具体化できる。
(4) In the above embodiment, the present invention is embodied in the in-cylinder injection type engine 1. However, the present invention is embodied in a so-called general stratified combustion or weak stratified combustion type. You may. For example, the intake ports 7a, 7b
Of the type which injects toward the back side of the umbrella portion of the intake valves 6a and 6b. Although a fuel injection valve is provided on the intake valves 6a and 6b side, a type in which fuel is injected directly into the cylinder bore (combustion chamber 5) is also included. Further, the present invention can also be embodied in an engine capable of performing lean combustion and stoichiometric combustion, which are higher concepts.

【0076】(5)また、上記各実施の形態では、ヘリ
カル型の吸気ポートを有し、いわゆるスワールを発生さ
せることが可能な構成としたが、かならずしもスワール
を発生しなくともよい。従って、例えば上記実施の形態
におけるスワールコントロールバルブ17、ステップモ
ータ19等を省略することもできる。
(5) In each of the above embodiments, the helical type intake port is provided, and so-called swirl can be generated. However, it is not always necessary to generate swirl. Therefore, for example, the swirl control valve 17, the step motor 19, and the like in the above embodiment can be omitted.

【0077】(6)さらに、上記各実施の形態では、内
燃機関としてガソリンエンジン1の場合に本発明を具体
化したが、その外にもディーゼルエンジン等の場合等に
も具体化できる。
(6) Further, in each of the above embodiments, the present invention has been embodied in the case of the gasoline engine 1 as the internal combustion engine. However, the present invention can also be embodied in the case of a diesel engine or the like.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
窒素酸化物吸蔵還元触媒を備えるとともに、希薄燃焼及
び理論空燃比での燃焼を行いうる希薄燃焼エンジンの排
気浄化装置において、窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵さ
れた窒素酸化物を還元し放出する際のトルク段差の発生
を抑制し、かつ、燃費の悪化を防止することができると
いう優れた効果を奏する。
As described in detail above, according to the present invention,
When an exhaust gas purification device of a lean burn engine that includes a nitrogen oxide storage reduction catalyst and can perform lean combustion and combustion at a stoichiometric air-fuel ratio is used to reduce and release nitrogen oxides stored in the nitrogen oxide storage reduction catalyst. In this case, it is possible to suppress the occurrence of the torque step, and to prevent the fuel efficiency from deteriorating.

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

【図1】本発明の基本的な概念を示す概念構成図であ
る。
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing a basic concept of the present invention.

【図2】一実施の形態における希薄燃焼エンジンの排気
浄化装置を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an exhaust purification device of a lean burn engine according to one embodiment.

【図3】エンジンの気筒部分を拡大して示す断面図であ
る。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a cylinder portion of the engine.

【図4】ECUにより実行される「リッチスパイク制御
ルーチン」を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a “rich spike control routine” executed by the ECU.

【図5】「リッチスパイク制御ルーチン」を示すフロー
チャートであって図4の続きを示すものである。
FIG. 5 is a flowchart showing a “rich spike control routine” and is a continuation of FIG. 4;

【図6】一実施の形態の作用を説明するものであって、
空燃比に対する発生トルクの関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a view for explaining the operation of the embodiment;
4 is a graph showing a relationship between an air-fuel ratio and a generated torque.

【図7】別の実施の形態において、計算上の吸気圧と実
際の吸気圧との差に対する燃料噴射量の増量値の関係の
一例を示すマップである。
FIG. 7 is a map showing an example of a relationship between an increase value of a fuel injection amount and a difference between a calculated intake pressure and an actual intake pressure in another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン、11…燃料噴射手段としての燃料噴射
弁、25…運転状態検出手段を構成するスロットルセン
サ、26A…運転状態検出手段を構成するアクセルセン
サ、26B…運転状態検出手段を構成する全閉スイッ
チ、27…運転状態検出手段を構成する上死点センサ、
28…運転状態検出手段を構成するクランク角センサ、
29…運転状態検出手段を構成するスワールコントロー
ルバルブセンサ、30…吸気量制御手段、吸気量減少制
御手段及び噴射量制御手段を構成するECU、55…排
気通路を構成する排気ダクト、56…窒素酸化物吸蔵還
元触媒、61…運転状態検出手段を構成する吸気圧セン
サ、62…運転状態検出手段を構成する水温センサ、6
3…運転状態検出手段を構成する酸素センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 11 ... Fuel injection valve as fuel injection means, 25 ... Throttle sensor which constitutes operating state detecting means, 26A ... Accelerator sensor which constitutes operating state detecting means, 26B ... Fully closed which constitutes operating state detecting means Switch, 27 ... Top dead center sensor constituting operating state detecting means,
28 ... Crank angle sensor constituting operating state detecting means,
29: a swirl control valve sensor that constitutes operating state detection means; 30: an ECU that constitutes intake air amount control means, intake air amount decrease control means, and injection amount control means; 55: an exhaust duct that constitutes an exhaust passage; A substance occlusion reduction catalyst, 61 ... an intake pressure sensor constituting operating state detecting means, 62 ... a water temperature sensor constituting operating state detecting means, 6
3. Oxygen sensor constituting operating state detecting means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 3/08 ZAB F01N 3/24 R 3/10 ZAB ZABE 3/24 F02D 9/02 ZAB ZAB 341G F02D 9/02 ZAB 21/08 ZAB 341 301A 21/08 ZAB 41/02 ZAB 301 301A 41/02 ZAB 301E 301 41/20 ZAB 310D 41/20 ZAB B01D 53/36 ZAB 310 101B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F01N 3/08 ZAB F01N 3/24 R 3/10 ZAB ZABE 3/24 F02D 9/02 ZAB ZAB 341G F02D 9/02 ZAB 21 / 08 ZAB 341 301A 21/08 ZAB 41/02 ZAB 301 301A 41/02 ZAB 301E 301 41/20 ZAB 310D 41/20 ZAB B01D 53/36 ZAB 310 101B

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 希薄燃焼及び理論空燃比での燃焼を行う
べく、エンジンの気筒内に燃料を供給しうる燃料噴射手
段と、 前記エンジンへ導入される吸入空気量を調整するための
吸気量調整手段と、 前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記吸気量
調整手段を制御する吸気量制御手段と、 前記エンジンの排気通路に設けられた窒素酸化物吸蔵還
元触媒とを備えた希薄燃焼エンジンの排気浄化装置であ
って、 前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化物を
還元し放出する際には、前記吸気量調整手段を制御して
前記エンジンへ導入される吸入空気量を減少させること
により空燃比をリッチにする吸気量減少制御手段を設け
たことを特徴とする希薄燃焼エンジンの排気浄化装置。
1. A fuel injection means capable of supplying fuel into a cylinder of an engine for performing a lean combustion and a combustion at a stoichiometric air-fuel ratio, and an intake air amount adjustment for adjusting an intake air amount introduced to the engine. Means, an operating state detecting means for detecting an operating state of the engine, an intake air amount controlling means for controlling the intake air amount adjusting means based on a detection result of the operating state detecting means, provided in an exhaust passage of the engine. An exhaust gas purification device for a lean burn engine comprising a nitrogen oxide storage reduction catalyst, wherein the nitrogen oxide stored in the nitrogen oxide storage reduction catalyst is reduced and released. Exhaust purification device for a lean-burn engine, characterized in that an intake air amount reduction control means for enriching the air-fuel ratio by reducing the amount of intake air introduced into the engine by controlling the intake air amount is provided. .
【請求項2】 請求項1に記載の希薄燃焼エンジンの排
気浄化装置において、さらに、 前記吸気量減少制御手段により吸入空気量を減少させる
際には、その減少程度に応じて燃料供給量を増大させる
べく前記燃料噴射手段を制御し、トルク減少を抑制する
噴射量制御手段を設けたことを特徴とする希薄燃焼エン
ジンの排気浄化装置。
2. The exhaust gas purifying apparatus for a lean burn engine according to claim 1, further comprising: when the intake air amount is decreased by the intake amount decrease control means, the fuel supply amount is increased in accordance with the degree of the decrease. An exhaust purification device for a lean burn engine, comprising an injection amount control means for controlling the fuel injection means to suppress the torque reduction.
【請求項3】 前記吸気量調整手段は、 前記エンジンの吸気通路に設けられたスロットル弁及び
該スロットル弁を開閉するためのアクチュエータよりな
る電子制御式スロットル機構によって構成されているこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の希薄燃焼エンジ
ンの排気浄化装置。
3. The intake air amount adjusting means is constituted by an electronically controlled throttle mechanism comprising a throttle valve provided in an intake passage of the engine and an actuator for opening and closing the throttle valve. An exhaust purification device for a lean burn engine according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記吸気量調整手段は、 前記エンジンの排気通路と吸気通路とを連通する排気ガ
ス再循環通路及び当該排気ガス再循環通路を開閉するた
めのEGRバルブを有し、前記エンジンから排出される
排気の一部を当該エンジンに取り込まれる吸気へ再循環
させるためのEGR機構によって構成されており、前記
エンジンへ導入される吸入空気量を減少させる際には、
EGRバルブの開度を増大せしめるようにしたことを特
徴とする請求項1又は2に記載の希薄燃焼エンジンの排
気浄化装置。
4. The intake air amount adjusting means includes an exhaust gas recirculation passage communicating the exhaust passage and the intake passage of the engine, and an EGR valve for opening and closing the exhaust gas recirculation passage. The engine is constituted by an EGR mechanism for recirculating a part of the exhaust gas discharged to the intake air taken into the engine.
3. The exhaust gas purifying apparatus for a lean burn engine according to claim 1, wherein the opening of the EGR valve is increased.
【請求項5】 前記噴射量制御手段による燃料供給量の
増大の程度は、前記吸気通路内の計算上の圧力と、実際
の圧力との差に基づいて決定するようにしたことを特徴
とする請求項2から4のいずれかに記載の希薄燃焼エン
ジンの排気浄化装置。
5. The degree of increase in fuel supply amount by said injection amount control means is determined based on a difference between a calculated pressure in said intake passage and an actual pressure. An exhaust purification device for a lean burn engine according to any one of claims 2 to 4.
【請求項6】 前記エンジンは、成層燃焼を行いうるも
のであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに
記載の希薄燃焼エンジンの排気浄化装置。
6. The exhaust purification device for a lean burn engine according to claim 1, wherein the engine is capable of performing stratified combustion.
JP9005485A 1996-11-11 1997-01-16 Exhaust purifying device for lean combustion engine Pending JPH10184418A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9005485A JPH10184418A (en) 1996-11-11 1997-01-16 Exhaust purifying device for lean combustion engine

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29862296 1996-11-11
JP8-298622 1996-11-11
JP9005485A JPH10184418A (en) 1996-11-11 1997-01-16 Exhaust purifying device for lean combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10184418A true JPH10184418A (en) 1998-07-14

Family

ID=26339436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9005485A Pending JPH10184418A (en) 1996-11-11 1997-01-16 Exhaust purifying device for lean combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10184418A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0997617A1 (en) * 1998-10-28 2000-05-03 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Regeneration method of a nitrogen oxides trap in the exhaust system of a combustion engine and device for carrying out this method
JP2003161145A (en) * 2001-09-12 2003-06-06 Mitsubishi Motors Corp Exhaust emission control device
KR100652524B1 (en) * 1999-02-09 2006-11-30 마츠다 가부시키가이샤 Engine control unit for cylinder fuel injection type engine
WO2012070148A1 (en) 2010-11-26 2012-05-31 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
WO2013171830A1 (en) 2012-05-14 2013-11-21 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP2014001649A (en) * 2012-06-15 2014-01-09 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
JP2014040821A (en) * 2012-08-23 2014-03-06 Toyota Motor Corp Control device of vehicle
JP2018184929A (en) * 2017-04-27 2018-11-22 マツダ株式会社 Exhaust emission control device for engine
DE102018004115A1 (en) 2017-06-06 2018-12-06 Mazda Motor Corporation An exhaust purification device for an engine, a method of regenerating a NOx catalyst and computer program product

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0997617A1 (en) * 1998-10-28 2000-05-03 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Regeneration method of a nitrogen oxides trap in the exhaust system of a combustion engine and device for carrying out this method
KR100652524B1 (en) * 1999-02-09 2006-11-30 마츠다 가부시키가이샤 Engine control unit for cylinder fuel injection type engine
JP2003161145A (en) * 2001-09-12 2003-06-06 Mitsubishi Motors Corp Exhaust emission control device
WO2012070148A1 (en) 2010-11-26 2012-05-31 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
WO2013171830A1 (en) 2012-05-14 2013-11-21 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
US9347384B2 (en) 2012-05-14 2016-05-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
JP2014001649A (en) * 2012-06-15 2014-01-09 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
JP2014040821A (en) * 2012-08-23 2014-03-06 Toyota Motor Corp Control device of vehicle
JP2018184929A (en) * 2017-04-27 2018-11-22 マツダ株式会社 Exhaust emission control device for engine
DE102018004115A1 (en) 2017-06-06 2018-12-06 Mazda Motor Corporation An exhaust purification device for an engine, a method of regenerating a NOx catalyst and computer program product
US10526987B2 (en) 2017-06-06 2020-01-07 Mazda Motor Corporation Exhaust purification device of engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10174695B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3123474B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
US7111452B2 (en) Control device of hydrogen engine
JP3569120B2 (en) Combustion control device for lean burn internal combustion engine
JP3061019B2 (en) Internal combustion engine
US6434929B1 (en) Control apparatus for direct injection engine
US20060201137A1 (en) Engine control equipment
JPH08312398A (en) Idling speed controller for internal combustion engine
JP3324039B2 (en) Method for reducing harmful exhaust emissions of gasoline engines operated with lean fuel-air mixtures
JP3175601B2 (en) Air intake control system for lean burn engine
JP3317228B2 (en) Combustion control device for stratified combustion internal combustion engine
JPH1193731A (en) Fuel injection control device for cylinder injection internal combustion engine
JPH10184418A (en) Exhaust purifying device for lean combustion engine
JP3496593B2 (en) Control device for spark ignition type direct injection engine
JP2001098972A (en) Controller for spark-ignition direct injection engine
JPH07269416A (en) Egr control device for fuel injection type engine
JP3873537B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4092940B2 (en) Internal combustion engine control device
JP4339599B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine control device
JP3835975B2 (en) In-cylinder injection internal combustion engine control device
JP4126942B2 (en) Internal combustion engine control device
JP3204113B2 (en) Exhaust gas recirculation control device
JP3193103B2 (en) Engine control device
JP2002054483A (en) Fuel control device for spark ignition type engine
JPH11107815A (en) Combustion controller for lean combustion internal combustion engine