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JP2000054900A - In-cylinder injection internal combustion engine - Google Patents

In-cylinder injection internal combustion engine

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Publication number
JP2000054900A
JP2000054900A JP10222175A JP22217598A JP2000054900A JP 2000054900 A JP2000054900 A JP 2000054900A JP 10222175 A JP10222175 A JP 10222175A JP 22217598 A JP22217598 A JP 22217598A JP 2000054900 A JP2000054900 A JP 2000054900A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection
fuel ratio
fuel
air
rich air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10222175A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3642194B2 (en
Inventor
Kojiro Okada
公二郎 岡田
Hiromitsu Ando
弘光 安東
Takashi Dougahara
隆 堂ヶ原
Yasuki Tamura
保樹 田村
Takashi Kawabe
敬 川辺
Satoshi Yoshikawa
智 吉川
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.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors 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 Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
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Publication of JP2000054900A publication Critical patent/JP2000054900A/en
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    • 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

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸蔵型NOx触媒を備えた筒内噴射型内燃機
関において、吸蔵型NOx触媒を早期に高温状態とし、
吸蔵されたSOxを燃費の悪化なく常に確実に除去可能
な筒内噴射型内燃機関を提供する。 【解決手段】 燃料の一部を圧縮行程及び吸気行程のい
ずれか一方において主噴射として噴射するとともに、残
部を膨張行程において副噴射として噴射する2段噴射手
段(S16,S26)と、吸気行程において空燃比がリッチ空燃
比となるよう燃料を噴射するリッチ空燃比運転手段(S2
0,S30)とを備え、硫黄成分(S成分)の除去が必要なと
き(S10)、硫黄成分除去手段(当該Sパージ制御)によ
ってこれら2段噴射手段とリッチ空燃比運転手段とが交
互にまたは気筒毎に実施されるよう構成されている(S14
〜S24)。
(57) [Summary] In a cylinder injection type internal combustion engine equipped with a storage NOx catalyst, the storage NOx catalyst is quickly brought to a high temperature state,
Provided is an in-cylinder injection type internal combustion engine capable of always removing occluded SOx without deteriorating fuel economy. SOLUTION: A two-stage injection means (S16, S26) for injecting part of fuel as main injection in one of a compression stroke and an intake stroke and injecting the remainder as sub-injection in an expansion stroke, The rich air-fuel ratio operating means (S2) injecting fuel so that the air-fuel ratio becomes the rich air-fuel ratio
0, S30), and when it is necessary to remove the sulfur component (S component) (S10), the two-stage injection means and the rich air-fuel ratio operating means are alternately operated by the sulfur component removing means (S purge control). Alternatively, it is configured to be performed for each cylinder (S14
~ S24).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、筒内噴射型内燃機
関に係り、詳しくは、吸蔵型NOx触媒を備えた筒内噴
射型内燃機関において、吸蔵型NOx触媒を昇温する技
術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct injection internal combustion engine, and more particularly, to a technique for raising the temperature of a storage NOx catalyst in a direct injection internal combustion engine provided with a storage NOx catalyst.

【0002】[0002]

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

【0003】ところが、このように空燃比をリーン空燃
比とすると、従来の三元触媒ではその浄化特性からNO
x(窒素酸化物)を充分に浄化できないという問題があ
り、最近では、酸素過剰雰囲気においてもNOxを浄化
できる吸蔵型NOx触媒が開発され実用化されている。
吸蔵型NOx触媒は、酸素過剰状態(酸化雰囲気)にお
いて排ガス中のNOxを硝酸塩X−NO3として吸蔵し、
該吸蔵したNOxをCO(一酸化炭素)過剰状態(還元
雰囲気)でN2(窒素)に還元させる特性(同時に炭酸
塩X−CO3が生成される)を有した触媒として構成さ
れている。筒内噴射型内燃機関に関していえば、例え
ば、吸蔵型NOx触媒のNOx吸蔵量が飽和する前に空燃
比を理論空燃比またはその近傍値に制御するような吸気
行程でのリッチ空燃比運転に定期的に切換え(これをリ
ッチスパイクという)、これにより、COの多い還元雰
囲気を生成し、吸蔵したNOxを浄化還元(NOxパー
ジ)して吸蔵型NOx触媒の再生を図るようにしてい
る。
However, assuming that the air-fuel ratio is a lean air-fuel ratio, the conventional three-way catalyst has NO
There is a problem that x (nitrogen oxide) cannot be sufficiently purified, and recently, a storage-type NOx catalyst capable of purifying NOx even in an oxygen-excess atmosphere has been developed and put into practical use.
Occlusion-type NOx catalyst, the NOx in the exhaust gas is occluded as nitrate X-NO 3 in an oxygen excess state (oxidation atmosphere),
The catalyst is configured to have the property of reducing the stored NOx to N 2 (nitrogen) in a state of excess CO (carbon monoxide) (reducing atmosphere) (carbonate X—CO 3 is generated at the same time). Speaking of the in-cylinder injection type internal combustion engine, for example, the air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio or a value close to the stoichiometric air-fuel ratio before the NOx storage amount of the storage NOx catalyst is saturated. (This is referred to as a rich spike), thereby generating a CO-rich reducing atmosphere, purifying and reducing the stored NOx (NOx purge), and regenerating the stored NOx catalyst.

【0004】ところで、燃料中にはS(サルファ)成分
(硫黄成分)が含まれており、このS成分は酸素と反応
してSOx(硫黄酸化物)となり、該SOxは硫酸塩X−
SO 4としてNOxの代わりに吸蔵型NOx触媒に吸蔵さ
れる。つまり、吸蔵型NOx触媒には、硝酸塩と硫酸塩
とが吸蔵されることになる。ところが、硫酸塩は硝酸塩
よりも塩としての安定度が高く、空燃比がリッチ状態
(酸素濃度が低下した還元雰囲気)になってもその一部
しか分解されず、吸蔵型NOx触媒に残留する硫酸塩の
量は時間とともに増加する。このように硫酸塩の量が増
加すると、吸蔵型NOx触媒の吸蔵能力が時間とともに
低下し、吸蔵型NOx触媒としての性能が悪化すること
になり好ましいことではない(S被毒)。
By the way, S (sulfur) component is contained in fuel.
(Sulfur component), and this S component reacts with oxygen
To form SOx (sulfur oxide), which is converted to sulfate X-
SO FourAs a storage NOx catalyst instead of NOx
It is. In other words, the storage NOx catalyst contains nitrate and sulfate
Will be occluded. However, sulfates are nitrates
Higher salt stability and rich air-fuel ratio
(Reducing atmosphere with reduced oxygen concentration)
Of the sulfate remaining on the NOx storage catalyst
The amount increases with time. Thus, the amount of sulfate increased.
Increases, the storage capacity of the storage NOx catalyst increases over time.
And the performance as a storage NOx catalyst deteriorates.
Is unfavorable (S poisoning).

【0005】しかしながら、このように吸蔵されたSO
xは、空燃比をリッチ状態にしてCO過剰状態(還元雰
囲気)を生成するとともに、触媒を高温状態にすること
で除去(Sパージ)されることが分かっており、還元雰
囲気の下で、例えば点火時期のリタードにより排気昇温
させ触媒を高温状態にする技術が特開平7−21747
4号公報等に開示されている。
[0005] However, the thus stored SO 2
It has been found that x is removed (S purge) by raising the catalyst to a high temperature state while generating an excess of CO (reducing atmosphere) by setting the air-fuel ratio to a rich state. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-21747 discloses a technique in which the temperature of exhaust gas is raised by retarding the ignition timing to raise the temperature of the catalyst.
No. 4 and the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
開示される如く点火時期をリタードさせて触媒温度を昇
温させる方法は昇温効果が小さく、また、燃焼を緩慢に
しているため、燃費を悪化させる要因となるとともに、
大きく昇温すべくリタード量を大きくすると燃焼悪化に
よりドラビリ悪化に繋がる虞があり好ましいことではな
い。
However, the method of raising the catalyst temperature by retarding the ignition timing as disclosed in the above-mentioned publication has a small effect of raising the temperature and reduces the fuel consumption because the combustion is slowed down. As well as aggravating factors,
It is not preferable to increase the retard amount so as to raise the temperature significantly, since deterioration of combustion may lead to deterioration of drivability.

【0007】そこで、筒内噴射型内燃機関では、例え
ば、目標空燃比である全体空燃比を所定のリッチ空燃比
(例えば、値12)に設定するとともに、燃料噴射を吸
気行程における噴射(主噴射)と膨張行程における噴射
(副噴射)との2段噴射に分割し、当該副噴射により供
給される燃料(HC)を未燃状態のまま排出させ、これ
により燃焼を排気通路内或いは吸蔵型NOx触媒内で生
起させ排気温度を高めて吸蔵型NOx触媒を加熱するこ
とが考えられている。
Therefore, in the cylinder injection type internal combustion engine, for example, the target air-fuel ratio is set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12), and the fuel injection is performed during the intake stroke (main injection). ) And injection (sub-injection) in the expansion stroke, and the fuel (HC) supplied by the sub-injection is discharged in an unburned state, so that combustion is performed in the exhaust passage or in the storage NOx. It has been considered to raise the exhaust gas temperature in the catalyst to heat the storage NOx catalyst.

【0008】しかしながら、筒内噴射型内燃機関におい
て2段噴射を行う場合、全体空燃比を所定のリッチ空燃
比とすることによってCOが生成されるものの、通常の
リッチ運転よりもCO生成量は少なく、故に、運転状態
によっては、COの生成量が不足し、十分にSパージを
実施できない場合がある。本発明はこのような問題点を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、吸蔵型NOx触媒を備えた筒内噴射型内燃機関にお
いて、吸蔵型NOx触媒を早期に高温状態とし、吸蔵さ
れたSOxを燃費の悪化なく常に確実に除去可能な筒内
噴射型内燃機関を提供することにある。
However, when performing two-stage injection in a direct injection type internal combustion engine, although CO is generated by setting the overall air-fuel ratio to a predetermined rich air-fuel ratio, the amount of generated CO is smaller than in a normal rich operation. Therefore, depending on the operation state, the amount of generated CO may be insufficient and the S purge may not be sufficiently performed. The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an in-cylinder injection type internal combustion engine having a storage type NOx catalyst, in which the storage type NOx catalyst is quickly brought to a high temperature state. It is another object of the present invention to provide an in-cylinder injection type internal combustion engine which can always reliably remove occluded SOx without deteriorating fuel efficiency.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1の発明では、筒内噴射型内燃機関にお
いて、燃料の一部を圧縮行程及び吸気行程のいずれか一
方において主噴射として噴射するとともに、残部を膨張
行程において副噴射として噴射する2段噴射手段と、吸
気行程において空燃比がリッチ空燃比となるよう燃料を
噴射するリッチ空燃比運転手段とを備えており、吸蔵型
NOx触媒から硫黄成分を除去する場合、これら2段噴
射手段とリッチ空燃比運転手段とを交互にまたは気筒毎
に実施させるよう構成されている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a cylinder injection type internal combustion engine, a part of fuel is injected by a main injection in one of a compression stroke and an intake stroke. And a rich air-fuel ratio driving means for injecting fuel so that the air-fuel ratio becomes a rich air-fuel ratio in the intake stroke. When removing the sulfur component from the NOx catalyst, the two-stage injection means and the rich air-fuel ratio operation means are configured to be executed alternately or for each cylinder.

【0010】このため、2段噴射手段が実施されると、
副噴射により未燃燃料成分(未燃HC等の可燃物)が多
量に排出され、該未燃燃料成分が排気通路内或いは吸蔵
型NOx触媒内で燃焼して吸蔵型NOx触媒が良好に加熱
し昇温させられることになり、一方、リッチ空燃比運転
手段が実施されると、不完全燃焼によりCOが多量に発
生し、該COによって吸蔵型NOx触媒に吸蔵された硫
黄成分、即ちSOxが良好に除去させられることにな
る。つまり、本発明では、硫黄成分の除去に必要なこれ
ら吸蔵型NOx触媒の昇温とCOの生成とを両立させて
おり、これにより、吸蔵型NOx触媒が効率よく確実に
昇温するとともにCOが十分に供給されて確実にSパー
ジが実施されることとなる。
Therefore, when the two-stage injection means is implemented,
A large amount of unburned fuel components (combustible substances such as unburned HC) are discharged by the sub-injection, and the unburned fuel components burn in the exhaust passage or the storage NOx catalyst, and the storage NOx catalyst is heated well. When the rich air-fuel ratio operating means is executed, a large amount of CO is generated due to incomplete combustion, and the sulfur component stored in the storage NOx catalyst by the CO, that is, SOx is good. Will be removed. In other words, in the present invention, both the temperature rise of these storage NOx catalysts and the generation of CO, which are necessary for removing the sulfur component, are achieved, whereby the temperature of the storage NOx catalysts rises efficiently and reliably, and CO is reduced. Sufficiently supplied and S purge is surely performed.

【0011】[0011]

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

【0012】機関本体(以下、単にエンジンという)1
は、例えば、燃料噴射モード(運転モード)を切換える
ことで吸気行程での燃料噴射(吸気行程噴射モード)ま
たは圧縮行程での燃料噴射(圧縮行程噴射モード)を実
施可能な筒内噴射型火花点火式直列4気筒ガソリンエン
ジンとされている。そして、この筒内噴射型のエンジン
1は、容易にして理論空燃比(ストイキオ)での運転や
リッチ空燃比での運転(リッチ空燃比運転)の他、リー
ン空燃比での運転(リーン空燃比運転)が実現可能とさ
れており、特に圧縮行程噴射モードでは、超リーン空燃
比での運転が可能とされている。
Engine body (hereinafter simply referred to as engine) 1
For example, in-cylinder injection spark ignition capable of performing fuel injection in an intake stroke (intake stroke injection mode) or fuel injection in a compression stroke (compression stroke injection mode) by switching a fuel injection mode (operation mode), for example. It is an inline 4-cylinder gasoline engine. The in-cylinder injection type engine 1 can be easily operated at a stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric ratio), at a rich air-fuel ratio (rich air-fuel ratio operation), or at a lean air-fuel ratio (lean air-fuel ratio). In particular, in the compression stroke injection mode, it is possible to operate at a super lean air-fuel ratio.

【0013】同図に示すように、エンジン1のシリンダ
ヘッド2には、各気筒毎に点火プラグ4とともに電磁式
の燃料噴射弁6が取り付けられており、これにより、燃
焼室8内に燃料を直接噴射可能とされている。燃料噴射
弁6には、燃料パイプを介して燃料タンクを擁した燃料
供給装置(共に図示せず)が接続されている。より詳し
くは、燃料供給装置には、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポ
ンプとが設けられており、これにより、燃料タンク内の
燃料を燃料噴射弁6に対し低燃圧或いは高燃圧で供給
し、該燃料を燃料噴射弁6から燃焼室内に向けて所望の
燃圧で噴射可能とされている。この際、燃料噴射量は高
圧燃料ポンプの燃料吐出圧と燃料噴射弁6の開弁時間、
即ち燃料噴射時間とから決定される。
As shown in FIG. 1, the cylinder head 2 of the engine 1 is provided with an electromagnetic fuel injection valve 6 together with a spark plug 4 for each cylinder, whereby fuel is injected into the combustion chamber 8. Direct injection is possible. A fuel supply device (both not shown) having a fuel tank is connected to the fuel injection valve 6 via a fuel pipe. More specifically, the fuel supply device is provided with a low-pressure fuel pump and a high-pressure fuel pump, whereby the fuel in the fuel tank is supplied to the fuel injection valve 6 at a low fuel pressure or a high fuel pressure. From the fuel injection valve 6 into the combustion chamber at a desired fuel pressure. At this time, the fuel injection amount depends on the fuel discharge pressure of the high-pressure fuel pump and the valve opening time of the fuel injection valve 6,
That is, it is determined from the fuel injection time.

【0014】シリンダヘッド2には、各気筒毎に略直立
方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連
通するようにして吸気マニホールド10の一端がそれぞ
れ接続されている。そして、吸気マニホールド10の他
端にはスロットル弁11が接続されており、該スロット
ル弁11にはスロットル開度θthを検出するスロットル
センサ11aが設けられている。
An intake port is formed in the cylinder head 2 in a substantially upright direction for each cylinder, and one end of an intake manifold 10 is connected to communicate with each intake port. A throttle valve 11 is connected to the other end of the intake manifold 10. The throttle valve 11 is provided with a throttle sensor 11a for detecting a throttle opening θth.

【0015】また、シリンダヘッド2には、各気筒毎に
略水平方向に排気ポートが形成されており、各排気ポー
トと連通するようにして排気マニホールド12の一端が
それぞれ接続されている。なお、図中符号13は、クラ
ンク角を検出するクランク角センサであり、該クランク
角センサ13はエンジン回転速度Neを検出可能とされ
ている。
An exhaust port is formed in the cylinder head 2 in a substantially horizontal direction for each cylinder, and one end of an exhaust manifold 12 is connected to communicate with each exhaust port. Reference numeral 13 in the figure denotes a crank angle sensor for detecting a crank angle, and the crank angle sensor 13 is capable of detecting an engine rotation speed Ne.

【0016】なお、当該筒内噴射型のエンジン1は既に
公知のものであり、その構成の詳細についてはここでは
説明を省略する。同図に示すように、排気マニホールド
12には排気管(排気通路)14が接続されており、こ
の排気管14にはエンジン1に近接した小型の近接三元
触媒20及び排気浄化触媒装置30を介してマフラー
(図示せず)が接続されている。また、排気管14には
排気温度を検出する高温センサ16が設けられている。
The in-cylinder injection type engine 1 is already known, and a detailed description of its configuration is omitted here. As shown in FIG. 1, an exhaust pipe (exhaust passage) 14 is connected to the exhaust manifold 12, and a small close three-way catalyst 20 and an exhaust purification catalyst device 30 close to the engine 1 are connected to the exhaust pipe 14. A muffler (not shown) is connected via the terminal. The exhaust pipe 14 is provided with a high temperature sensor 16 for detecting the exhaust gas temperature.

【0017】排気浄化触媒装置30は、吸蔵型NOx触
媒30aと三元触媒30bとの2つの触媒を備えて構成
されており、三元触媒30bの方が吸蔵型NOx触媒3
0aよりも下流側に配設されている。吸蔵型NOx触媒
30aは、酸化雰囲気においてNOxを一旦吸蔵させ、
主としてCOの存在する還元雰囲気中においてNOxを
2(窒素)等に還元させる機能を持つものである。詳
しくは、吸蔵型NOx触媒30aは、貴金属として白金
(Pt),ロジウム(Rh)等を有した触媒として構成
されており、吸蔵材としてはバリウム(Ba)等のアル
カリ金属、アルカリ土類金属が採用されている。
The exhaust purification catalyst device 30 includes two catalysts, that is, a storage type NOx catalyst 30a and a three-way catalyst 30b, and the three-way catalyst 30b has a storage type NOx catalyst 3b.
0a is disposed downstream. The storage NOx catalyst 30a temporarily stores NOx in an oxidizing atmosphere,
It has a function of reducing NOx to N 2 (nitrogen) or the like mainly in a reducing atmosphere where CO is present. More specifically, the storage NOx catalyst 30a is configured as a catalyst having platinum (Pt), rhodium (Rh) or the like as a noble metal, and an alkali metal such as barium (Ba) or an alkaline earth metal as a storage material. Has been adopted.

【0018】また、吸蔵型NOx触媒30aと三元触媒
30bとの間にはNOx濃度を検出するNOxセンサ32
が設けられている。さらに、入出力装置、記憶装置(R
OM、RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(C
PU)、タイマカウンタ等を備えたECU(電子コント
ロールユニット)40が設置されており、このECU4
0により、エンジン1を含めた本発明に係る筒内噴射型
内燃機関の総合的な制御が行われる。ECU40の入力
側には、上述した高温センサ16やNOxセンサ32等
の各種センサ類が接続されており、これらセンサ類から
の検出情報が入力する。
A NOx sensor 32 for detecting the NOx concentration is provided between the storage type NOx catalyst 30a and the three-way catalyst 30b.
Is provided. Further, an input / output device, a storage device (R
OM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), central processing unit (C
PU), an ECU (electronic control unit) 40 including a timer counter and the like.
With 0, comprehensive control of the direct injection internal combustion engine according to the present invention including the engine 1 is performed. Various sensors such as the high-temperature sensor 16 and the NOx sensor 32 described above are connected to the input side of the ECU 40, and detection information from these sensors is input.

【0019】一方、ECU40の出力側には、点火コイ
ルを介して上述した点火プラグ4や燃料噴射弁6等が接
続されており、これら点火コイル、燃料噴射弁6等に
は、各種センサ類からの検出情報に基づき演算された燃
料噴射量や点火時期等の最適値がそれぞれ出力される。
これにより、燃料噴射弁6から適正量の燃料が適正なタ
イミングで噴射され、点火プラグ4によって適正なタイ
ミングで点火が実施される。
On the other hand, the output side of the ECU 40 is connected to the above-described ignition plug 4 and the fuel injection valve 6 via an ignition coil. The ignition coil, the fuel injection valve 6 and the like are connected to various sensors. The optimum values such as the fuel injection amount and the ignition timing calculated based on the detection information are output.
As a result, an appropriate amount of fuel is injected from the fuel injection valve 6 at an appropriate timing, and ignition is performed by the spark plug 4 at an appropriate timing.

【0020】実際には、ECU40では、スロットルセ
ンサ11aからのスロットル開度情報θthとクランク角
センサ13からのエンジン回転速度情報Neとに基づい
てエンジン負荷に対応する目標筒内圧、即ち目標平均有
効圧Peを求めるようにされており、さらに、当該目標
平均有効圧Peとエンジン回転速度情報Neとに応じてマ
ップ(図示せず)より燃料噴射モードを設定するように
されている。例えば、目標平均有効圧Peとエンジン回
転速度Neとが共に小さいときには、燃料噴射モードは
圧縮行程噴射モードとされ、燃料は圧縮行程で噴射さ
れ、一方、目標平均有効圧Peが大きくなり或いはエン
ジン回転速度Neが大きくなると燃料噴射モードは吸気
行程噴射モードとされ、燃料は吸気行程で噴射される。
In practice, the ECU 40 determines the target in-cylinder pressure corresponding to the engine load, that is, the target average effective pressure, based on the throttle opening information θth from the throttle sensor 11a and the engine rotation speed information Ne from the crank angle sensor 13. Pe is determined, and the fuel injection mode is set from a map (not shown) according to the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed information Ne. For example, when the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are both low, the fuel injection mode is the compression stroke injection mode, and the fuel is injected in the compression stroke, while the target average effective pressure Pe increases or the engine rotation speed increases. When the speed Ne increases, the fuel injection mode is set to the intake stroke injection mode, and fuel is injected during the intake stroke.

【0021】そして、目標平均有効圧Peとエンジン回
転速度Neとから制御目標となる目標空燃比(目標A/
F)が設定され、上記適正量の燃料噴射量は該目標A/
Fに基づいて決定される。上記高温センサ16により検
出された排気温度情報からは触媒温度Tcatが推定され
る。詳しくは、高温センサ16を吸蔵型NOx触媒30
aに直接設置できないことに起因して発生する誤差を補
正するために、目標平均有効圧Peとエンジン回転速度
情報Neとに応じて予め実験等により温度差マップ(図
示せず)が設定されており、故に触媒温度Tcatは、目
標平均有効圧Peとエンジン回転速度情報Neとが決まる
と一義に推定されるようにされている。
The target air-fuel ratio (target A / A) is set as a control target based on the target average effective pressure Pe and the engine speed Ne.
F) is set, and the appropriate amount of fuel injection is set to the target A /
It is determined based on F. The catalyst temperature Tcat is estimated from the exhaust gas temperature information detected by the high temperature sensor 16. Specifically, the high temperature sensor 16 is connected to the storage NOx catalyst 30.
A temperature difference map (not shown) is set in advance by an experiment or the like in accordance with the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed information Ne in order to correct an error that occurs due to the inability to directly install the apparatus in the area a. Therefore, the catalyst temperature Tcat is uniquely estimated when the target average effective pressure Pe and the engine speed information Ne are determined.

【0022】以下、このように構成された本発明に係る
筒内噴射型内燃機関の作用について説明する。つまり、
吸蔵型NOx触媒30aには、上述したようにSOxも吸
蔵されてしまうのであるが、ここでは、当該SOxを除
去する制御、即ちSパージ制御(硫黄成分除去手段)の
制御手順について説明する。図2を参照すると、排気昇
温制御を行う際の制御ルーチンのフローチャートが示さ
れており、以下当該フローチャートに沿って説明する。
Hereinafter, the operation of the in-cylinder injection type internal combustion engine according to the present invention will be described. That is,
As described above, SOx is also stored in the storage-type NOx catalyst 30a. Here, the control procedure of the control for removing the SOx, that is, the S purge control (sulfur component removing means) will be described. Referring to FIG. 2, there is shown a flowchart of a control routine for performing the exhaust gas temperature raising control, which will be described below with reference to the flowchart.

【0023】先ず、ステップS10では、NOx触媒が
S(サルファ)劣化したか否か、即ち吸蔵型NOx触媒
30aに吸蔵されたSOxの量(被毒S量Qs)が所定量
に達したか否かを判別する。ここに、被毒S量Qsは推
定により求められる値である。以下、被毒S量Qsの推
定手法(検出方法)について簡単に説明する。被毒S量
Qsは、基本的には燃料噴射積算量Qfに基づき設定され
るものであり、燃料噴射制御ルーチン(図示せず)の実
行周期毎に次式により演算される。
First, at step S10, it is determined whether or not the NOx catalyst has deteriorated by S (sulfur), that is, whether or not the amount of SOx occluded by the occlusion type NOx catalyst 30a (poisoned S amount Qs) has reached a predetermined amount. Is determined. Here, the poisoning S amount Qs is a value obtained by estimation. Hereinafter, an estimation method (detection method) of the poisoning S amount Qs will be briefly described. The poisoning S amount Qs is basically set based on the fuel injection integrated amount Qf, and is calculated by the following formula at each execution cycle of a fuel injection control routine (not shown).

【0024】Qs=Qs(n-1)+ΔQf・K−Rs …(1) ここに、Qs(n-1)は被毒S量の前回値であり、ΔQfは
実行周期当たりの燃料噴射積算量、Kは補正係数、Rs
は実行周期当たりの再生S量を示している。つまり、現
在の被毒S量Qsは、実行周期当たりの燃料噴射積算量
ΔQfを補正係数Kで補正して積算するとともに、該積
算値から実行周期当たりの再生S量Rsを減算すること
で求められる。
Qs = Qs (n−1) + ΔQf · K−Rs (1) where Qs (n−1) is the previous value of the poisoning S amount, and ΔQf is the integrated fuel injection amount per execution cycle. , K is a correction coefficient, Rs
Indicates the reproduction S amount per execution cycle. That is, the current poisoning S amount Qs is obtained by correcting the fuel injection integrated amount ΔQf per execution cycle with the correction coefficient K and integrating the same, and subtracting the regeneration S amount Rs per execution cycle from the integrated value. Can be

【0025】補正係数Kは、例えば、次式(2)に示すよ
うに、空燃比A/Fに応じたS被毒係数K1、燃料中の
S含有量に応じたS被毒係数K2及び触媒温度Tcatに応
じたS被毒係数K3の3つの補正係数の積からなってい
る。 K=K1・K2・K3 …(2) また、実行周期当たりの再生S量Rsは次式(3)から演算
される。
The correction coefficient K is, for example, as shown in the following equation (2), the S poisoning coefficient K1 according to the air-fuel ratio A / F, the S poisoning coefficient K2 according to the S content in the fuel, and the catalyst. It consists of the product of three correction coefficients of the S poisoning coefficient K3 according to the temperature Tcat. K = K1, K2, K3 (2) The reproduction S amount Rs per execution cycle is calculated from the following equation (3).

【0026】Rs=α・R1・R2・dT …(3) ここに、αは単位時間当たりの再生率(設定値)であ
り、dTは燃料噴射制御ルーチンの実行周期を示してお
り、R1及びR2はそれぞれ触媒温度Tcatに応じた再生
能力係数及び空燃比A/Fに応じた再生能力係数を示し
ている。そして、ステップS10の判別結果が偽(N
o)で、上記のようにして求めた被毒S量Qsが未だ所
定量に達していないと判定される場合には、何もせず当
該ルーチンを抜ける。
Rs = α · R1 · R2 · dT (3) where α is a regeneration rate (set value) per unit time, and dT is an execution cycle of the fuel injection control routine. R2 indicates a regeneration capacity coefficient corresponding to the catalyst temperature Tcat and a regeneration capacity coefficient corresponding to the air-fuel ratio A / F, respectively. Then, the determination result of step S10 is false (N
In o), if it is determined that the poisoning S amount Qs obtained as described above has not yet reached the predetermined amount, the routine exits without performing anything.

【0027】一方、ステップS10の判別結果が真(Y
es)で、被毒S量Qsが所定量に達したと判定される
場合には、次にステップS12に進み、制御モードをS
パージモードに切り換える。これにより吸蔵型NOx触
媒30aに吸蔵されたSOxの除去、即ちSパージが開
始される。Sパージが開始されたら、ステップS14に
おいて、上記目標平均有効圧Peが所定値Pe1(エンジ
ン回転速度Neに対するマップ)よりも小さいか否かを
判別する。詳しくは、図3に示す主噴射モード選択マッ
プに基づき、エンジン回転速度Neとの関係において、
目標平均有効圧Peが領域Aの範囲内にあるか否かを判
別する。
On the other hand, if the result of the determination in step S10 is true (Y
If it is determined in step es) that the poisoning S amount Qs has reached the predetermined amount, the process proceeds to step S12, and the control mode is set to S.
Switch to purge mode. Thus, the removal of SOx stored in the storage NOx catalyst 30a, that is, the S purge is started. When the S purge is started, it is determined in a step S14 whether or not the target average effective pressure Pe is smaller than a predetermined value Pe1 (a map for the engine rotation speed Ne). Specifically, based on the main injection mode selection map shown in FIG. 3, in relation to the engine rotation speed Ne,
It is determined whether or not the target average effective pressure Pe is within the range of the region A.

【0028】ステップS14の判別結果が真(Yes)
で、目標平均有効圧Peが所定値Pe1(エンジン回転速
度Neに対するマップ)より小さいような場合、即ちア
イドリング時や低速走行時のようにエンジン負荷、エン
ジン回転速度が小さい場合には、次にステップS16に
進む。ステップS16では、主噴射の燃料噴射モードを
上述の通常の設定に拘わらず圧縮行程噴射モードとする
とともに、膨張行程(特に、膨脹行程中期又はそれ以
降)において副噴射を行うようにする(2段噴射手
段)。つまり、上述した如く、Sパージを行う際には、
2段噴射を行うようにしているのであるが、目標平均有
効圧Pe、エンジン回転速度Neが図3中のA領域にある
ときには、圧縮行程噴射と膨張行程噴射とで2段噴射を
行うようにする。
The determination result of step S14 is true (Yes).
If the target average effective pressure Pe is smaller than a predetermined value Pe1 (a map for the engine rotation speed Ne), that is, if the engine load and the engine rotation speed are small such as when idling or running at low speed, the next step Proceed to S16. In step S16, the fuel injection mode of the main injection is set to the compression stroke injection mode irrespective of the above-described normal setting, and the sub-injection is performed in the expansion stroke (particularly, in the middle or later stage of the expansion stroke) (two-stage Injection means). That is, as described above, when performing the S purge,
Although the two-stage injection is performed, when the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are in the region A in FIG. 3, the two-stage injection is performed by the compression stroke injection and the expansion stroke injection. I do.

【0029】そして、目標A/F、つまり主噴射と副噴
射とを合わせた全体としての目標A/F、即ち全体A/
Fは所定のリッチ空燃比(Sパージに適した値であっ
て、例えば、値12)に設定されるとともに、図3の主
噴射モード選択マップに基づき目標平均有効圧Peとエ
ンジン回転速度Neに応じて主噴射の目標空燃比(メイ
ンA/F)が決定される。このとき、全体A/Fは上記
所定のリッチ空燃比(例えば、値12)に保持されたま
まメインA/Fが設定されることになる。つまり、全体
の燃料噴射量が一定に維持され、還元雰囲気が良好に形
成された状態のままに、主噴射量(一部)と副噴射量
(残部)のそれぞれの燃料噴射比率が適正に決定され
る。
The target A / F, that is, the total target A / F including the main injection and the sub-injection, that is, the total A / F
F is set to a predetermined rich air-fuel ratio (a value suitable for S purge, for example, a value of 12), and the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are determined based on the main injection mode selection map of FIG. Accordingly, the target air-fuel ratio (main A / F) of the main injection is determined. At this time, the main A / F is set while the overall A / F is maintained at the predetermined rich air-fuel ratio (for example, value 12). In other words, the fuel injection ratios of the main injection amount (part) and the sub injection amount (remainder) are properly determined while the entire fuel injection amount is kept constant and the reducing atmosphere is well formed. Is done.

【0030】通常、目標平均有効圧Pe或いはエンジン
回転速度Neが小さければ、吸蔵型NOx触媒30aの温
度、即ち触媒温度Tcatは低く吸蔵型NOx触媒30aの
昇温は容易でないと判断できる。故に、この場合には、
副噴射量を多くする一方、全体A/Fを上述の如く所定
のリッチ空燃比に保持しながら主噴射量を極力少なくす
るようにするのがよい。ところが、吸気行程噴射モード
で実現可能な空燃比には上限値(例えば、値22)があ
る。つまり、吸気行程においては当該上限値(例えば、
値22)より大きい空燃比では燃焼が成立しないのであ
る。
Normally, if the target average effective pressure Pe or the engine rotation speed Ne is small, it can be determined that the temperature of the storage NOx catalyst 30a, that is, the catalyst temperature Tcat is low, and it is not easy to raise the temperature of the storage NOx catalyst 30a. Therefore, in this case,
It is preferable to reduce the main injection amount as much as possible while maintaining the overall A / F at the predetermined rich air-fuel ratio as described above, while increasing the sub injection amount. However, the air-fuel ratio that can be realized in the intake stroke injection mode has an upper limit (for example, value 22). That is, in the intake stroke, the upper limit value (for example,
If the air-fuel ratio is larger than the value 22), combustion is not established.

【0031】従って、メインA/Fが上限値(例えば、
値22)より大きくなるような場合には、当該上限値
(例えば、値22)よりも大きな空燃比で燃焼が成立す
る圧縮行程において主噴射を実施するようにする。とこ
ろで、エンジン負荷、エンジン回転速度が小さいほど吸
蔵型NOx触媒30aの温度、即ち触媒温度Tcatは低い
とみなすことができる。従って、メインA/Fは、目標
平均有効圧Pe或いはエンジン回転速度Neが小さいほど
その値が大きく、よりリーン空燃比側の空燃比となるよ
うにされている。つまり触媒温度Tcatが低いほど主噴
射量が少なく副噴射量が多くなるようにされている。
Therefore, the main A / F is set to the upper limit (for example,
When the value becomes larger than the value 22), the main injection is performed in the compression stroke in which combustion is established at an air-fuel ratio larger than the upper limit (for example, the value 22). By the way, it can be considered that the temperature of the storage NOx catalyst 30a, that is, the catalyst temperature Tcat is lower as the engine load and the engine rotation speed are lower. Therefore, the value of the main A / F increases as the target average effective pressure Pe or the engine rotation speed Ne decreases, and the air-fuel ratio becomes a leaner air-fuel ratio. That is, the lower the catalyst temperature Tcat, the smaller the main injection amount and the larger the sub injection amount.

【0032】そして、特に、このように主噴射が圧縮行
程噴射であると、空燃比を超リーン空燃比(例えば、上
限値50までの範囲)にまで希薄化することができ、主
噴射量を極めて少なくする一方、副噴射によって多量の
燃料を噴射するようにできることになる。これにより、
エンジン負荷、エンジン回転速度が小さいときには多量
の未燃燃料成分が排気管14内に排出されて余剰酸素存
在の下に排気管14内或いは吸蔵型NOx触媒30a内
で強力に燃焼することになり、触媒温度Tcatが低温で
あっても吸蔵型NOx触媒30aはSパージ可能な所定
の高温Tcat1(例えば、650℃)まで迅速に加熱され
ることになる。従って、例えば低速走行時のようにエン
ジン負荷、エンジン回転速度が小さく吸蔵型NOx触媒
30aが低温状態にあるような場合であっても、主噴射
の空燃比を超リーン空燃比(例えば、上限値50までの
範囲)とするようにして、エンジン1の運転に影響を与
えることなく排気昇温に寄与する副噴射量を極めて多く
することができ、吸蔵型NOx触媒30aを上記Sパー
ジ可能な所定の高温Tcat1にまで急速に加熱することが
可能となる。
In particular, when the main injection is the compression stroke injection as described above, the air-fuel ratio can be reduced to a super lean air-fuel ratio (for example, a range up to an upper limit of 50), and the main injection amount can be reduced. On the other hand, it is possible to inject a large amount of fuel by the sub-injection while making the amount extremely small. This allows
When the engine load and the engine rotation speed are low, a large amount of unburned fuel components are discharged into the exhaust pipe 14 and strongly burn in the exhaust pipe 14 or the storage NOx catalyst 30a in the presence of excess oxygen, Even if the catalyst temperature Tcat is low, the storage NOx catalyst 30a is quickly heated to a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.) at which S purging is possible. Therefore, even when the engine load and the engine rotational speed are small and the storage type NOx catalyst 30a is in a low temperature state, for example, during low-speed running, the air-fuel ratio of the main injection is set to the super lean air-fuel ratio (for example, the upper limit value). 50, the sub-injection amount contributing to the temperature rise of the exhaust gas can be extremely increased without affecting the operation of the engine 1. Can be rapidly heated up to the high temperature Tcat1.

【0033】次のステップS18では、ステップS16
において2段噴射が開始されてから所定時間t2(例え
ば、2sec)が経過したか否かを判別する。判別結果が
偽(No)で未だ所定時間t2が経過していないと判定
された場合には、所定時間t2が経過するまで2段噴射
を継続する。一方、判別結果が真(Yes)で所定時間
t2が経過したと判定されたら、次にステップS20に
進む。
In the next step S18, step S16
Then, it is determined whether or not a predetermined time t2 (for example, 2 seconds) has elapsed since the start of the two-stage injection. If the determination result is false (No) and it is determined that the predetermined time t2 has not yet elapsed, the two-stage injection is continued until the predetermined time t2 has elapsed. On the other hand, if the result of the determination is true (Yes) and it is determined that the predetermined time t2 has elapsed, the process proceeds to step S20.

【0034】ステップS20では、燃料噴射モードを吸
気行程噴射モードとして2段噴射を行わずにリッチ空燃
比運転を実施する(リッチ空燃比運転手段)。この場
合、目標A/Fは上記全体A/Fと同様に所定のリッチ
空燃比(例えば、値12)に設定される。このようにリ
ッチ空燃比運転を行うと、燃料過剰状態であることから
燃料は不完全燃焼を起こすことになり、COが多量に排
出される。つまり、当該リッチ空燃比運転の実施によっ
て、SOxを還元除去に必要なCOが多量に吸蔵型NOx
触媒30aに供給されることになり、Sパージが促進さ
れることになる。
In step S20, the rich air-fuel ratio operation is performed without performing the two-stage injection by setting the fuel injection mode to the intake stroke injection mode (rich air-fuel ratio operation means). In this case, the target A / F is set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12), similarly to the overall A / F. When the rich air-fuel ratio operation is performed as described above, since the fuel is in an excessive fuel state, the fuel causes incomplete combustion, and a large amount of CO is emitted. That is, by performing the rich air-fuel ratio operation, a large amount of CO required for reducing and removing SOx is stored in the NOx storage type.
It is supplied to the catalyst 30a, and the S purge is promoted.

【0035】そして、ステップS22では、ステップS
20においてリッチ空燃比運転が開始されてから所定時
間t3(例えば、2sec)が経過したか否かを判別する。
判別結果が偽(No)で未だ所定時間t3が経過してい
ないと判定された場合には、所定時間t3が経過するま
でリッチ空燃比運転を継続する。一方、判別結果が真
(Yes)で所定時間t3が経過したと判定されたら、
次にステップS24に進む。
Then, in step S22, step S
At 20, it is determined whether or not a predetermined time t3 (for example, 2 seconds) has elapsed since the start of the rich air-fuel ratio operation.
If the determination result is false (No) and it is determined that the predetermined time t3 has not yet elapsed, the rich air-fuel ratio operation is continued until the predetermined time t3 has elapsed. On the other hand, if it is determined that the determination result is true (Yes) and the predetermined time t3 has elapsed,
Next, the process proceeds to step S24.

【0036】一方、上記ステップS14の判別結果が偽
(No)で、目標平均有効圧Peが所定値Pe1(エンジ
ン回転速度Neに対するマップ)以上と判定された場
合、即ち中速走行時のようにエンジン負荷、エンジン回
転速度が比較的大きい場合には、次にステップS26に
進む。ステップS26では、主噴射の燃料噴射モードを
上述の通常の設定に拘わらず吸気行程噴射モードとする
とともに、膨張行程において副噴射を行うようにする。
即ち、エンジン負荷、エンジン回転速度が比較的大き
く、目標平均有効圧Pe、エンジン回転速度Neが図3中
のB領域にあるときには、吸気行程噴射と膨張行程噴射
とで2段噴射を行うようにする。
On the other hand, if the result of the determination in step S14 is false (No), and the target average effective pressure Pe is determined to be equal to or higher than the predetermined value Pe1 (a map for the engine speed Ne), that is, when the vehicle is running at a middle speed, If the engine load and the engine speed are relatively large, the process proceeds to step S26. In step S26, the fuel injection mode of the main injection is set to the intake stroke injection mode regardless of the normal setting described above, and the sub-injection is performed during the expansion stroke.
That is, when the engine load and the engine rotation speed are relatively large and the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are in the region B in FIG. 3, the two-stage injection is performed by the intake stroke injection and the expansion stroke injection. I do.

【0037】そして、上記同様に、全体A/Fが所定の
リッチ空燃比(例えば、値12)に設定されるととも
に、該全体A/Fを上記所定のリッチ空燃比(例えば、
値12)に保持したままに主噴射の目標空燃比(メイン
A/F)が決定され、主噴射量(一部)と副噴射量(残
部)のそれぞれの燃料噴射比率が適正に決定される。通
常、エンジン負荷、エンジン回転速度が比較的大きけれ
ば、吸蔵型NOx触媒30aはある程度高温にまで加熱
されており、吸蔵型NOx触媒30aをSパージ可能な
所定の高温Tcat1(例えば、650℃)まで容易に昇温
可能と判断できる。故に、この場合には、副噴射量を少
なくする一方、全体A/Fを所定のリッチ空燃比に保持
すべく主噴射量を多くするようにするのがよい。ところ
が、圧縮行程噴射モードで実現可能な空燃比には下限値
(例えば、値22)がある。つまり、圧縮行程において
は上記の場合とは逆に当該下限値(例えば、値22)以
下の空燃比では燃焼が成立しないのである。
Then, similarly to the above, the overall A / F is set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, value 12), and the overall A / F is set to the predetermined rich air-fuel ratio (for example,
While maintaining the value 12), the target air-fuel ratio (main A / F) of the main injection is determined, and the respective fuel injection ratios of the main injection amount (part) and the sub injection amount (remainder) are properly determined. . Normally, if the engine load and the engine rotation speed are relatively large, the storage NOx catalyst 30a is heated to a certain high temperature, and reaches a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650 ° C.) at which the storage NOx catalyst 30a can be S-purged. It can be easily determined that the temperature can be raised. Therefore, in this case, it is preferable to reduce the sub-injection amount while increasing the main injection amount to maintain the overall A / F at a predetermined rich air-fuel ratio. However, the air-fuel ratio that can be realized in the compression stroke injection mode has a lower limit (for example, value 22). That is, in the compression stroke, contrary to the above case, combustion is not established at an air-fuel ratio equal to or lower than the lower limit (for example, value 22).

【0038】従って、主噴射の空燃比が下限値(例え
ば、値22)以下となるような場合には、当該下限値
(例えば、値22)以下の空燃比で燃焼が成立する吸気
行程において主噴射を実施するようにする。これによ
り、やはり全体の燃料噴射量が一定に維持されて還元雰
囲気が良好に形成された状態のまま、主噴射量(一部)
と副噴射量(残部)のそれぞれの燃料噴射比率が適正に
決定され、中速走行時において吸蔵型NOx触媒30a
がSパージ可能な所定の高温Tcat1(例えば、650
℃)まで迅速に加熱される。
Therefore, when the air-fuel ratio of the main injection is equal to or lower than the lower limit (for example, value 22), the main injection is performed in the intake stroke in which combustion is established at the air-fuel ratio equal to or lower than the lower limit (for example, value 22). Injection should be performed. As a result, the main fuel injection amount (partly) is maintained while the overall fuel injection amount is maintained constant and the reducing atmosphere is well formed.
And the fuel injection ratio of the sub-injection amount (remainder) is properly determined, and the storage NOx catalyst 30a
Is a predetermined high temperature Tcat1 that can be S purged (for example, 650).
(° C).

【0039】ところで、車両が高速走行しておりエンジ
ン回転速度Neと目標平均有効圧Peとが大きく、メイン
A/Fが下限値16よりも小さくストイキオ近傍となる
ような場合、つまり目標平均有効圧Pe、エンジン回転
速度Neが図3中のC領域にあるときには、インジェク
タドライバ等の制約により2段噴射が困難である一方、
燃焼熱が大きく排気温度が十分高く、点火時期のリター
ドだけでも吸蔵型NOx触媒30aをSパージ可能な所
定の高温Tcat1まで加熱させることが可能と判断でき
る。故に、この場合には、ステップS26の2段噴射に
代えて主噴射のみを吸気行程で行い、点火時期のリター
ドによって昇温制御を行うようにする。なお、この場合
においても、全体A/Fは所定のリッチ空燃比(例え
ば、値12)とされる。
When the vehicle is running at a high speed, the engine speed Ne and the target average effective pressure Pe are large, and the main A / F is smaller than the lower limit value 16 and is in the vicinity of stoichio. When Pe and the engine rotation speed Ne are in the region C in FIG. 3, two-stage injection is difficult due to restrictions of the injector driver and the like,
It can be determined that the combustion heat is large, the exhaust gas temperature is sufficiently high, and it is possible to heat the storage NOx catalyst 30a to a predetermined high temperature Tcat1 at which S purging can be performed only by retarding the ignition timing. Therefore, in this case, only the main injection is performed in the intake stroke instead of the two-stage injection in step S26, and the temperature rise control is performed by retarding the ignition timing. Note that, also in this case, the overall A / F is set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12).

【0040】また、エンジン回転速度Neと目標平均有
効圧Peとが極めて大きく、メインA/Fがリッチ空燃
比であるような場合、つまり目標平均有効圧Pe、エン
ジン回転速度Neが図3中のD領域にあるときには、燃
焼熱が極めて大きく昇温制御を実施しなくても排気温度
がSパージ可能なほど高いと判断でき、この場合には、
ステップS26をスキップする。
When the engine speed Ne and the target average effective pressure Pe are extremely large and the main A / F has a rich air-fuel ratio, that is, when the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne in FIG. When it is in the D region, it can be determined that the combustion heat is extremely large and the exhaust gas temperature is high enough to perform the S purge without performing the temperature increase control. In this case,
Step S26 is skipped.

【0041】次のステップS28では、上記ステップS
18と同様に、ステップS26において2段噴射が開始
されてから所定時間t2(例えば、2sec)が経過したか
否かを判別する。判別結果が偽(No)で未だ所定時間
t2が経過していないと判定された場合には、所定時間
t2が経過するまで2段噴射を継続する。一方、判別結
果が真(Yes)で所定時間t2が経過したと判定され
たら、次にステップS30に進む。
In the next step S28, the above step S
Similarly to 18, it is determined whether or not a predetermined time t2 (for example, 2 seconds) has elapsed since the start of the two-stage injection in step S26. If the determination result is false (No) and it is determined that the predetermined time t2 has not yet elapsed, the two-stage injection is continued until the predetermined time t2 has elapsed. On the other hand, if the result of the determination is true (Yes) and it is determined that the predetermined time t2 has elapsed, then the flow proceeds to step S30.

【0042】ステップS30では、上記ステップS20
と同様に、燃料噴射モードを吸気行程噴射モードとして
2段噴射を行わずにリッチ空燃比運転を実施する。これ
によりCOが多量に排出されてSパージが促進されるこ
とになる。そして、ステップS32では、上記ステップ
S22と同様に、ステップS30においてリッチ空燃比
運転が開始されてから所定時間t3(例えば、2sec)が
経過したか否かを判別する。判別結果が偽(No)で未
だ所定時間t3が経過していないと判定された場合に
は、所定時間t3が経過するまでリッチ空燃比運転を継
続する。一方、判別結果が真(Yes)で所定時間t3
が経過したと判定されたら、次にステップS24に進
む。
In step S30, step S20
Similarly to the above, the fuel injection mode is set to the intake stroke injection mode, and the rich air-fuel ratio operation is performed without performing the two-stage injection. As a result, a large amount of CO is discharged and S purge is promoted. In step S32, similarly to step S22, it is determined whether or not a predetermined time t3 (for example, 2 seconds) has elapsed since the start of the rich air-fuel ratio operation in step S30. If the determination result is false (No) and it is determined that the predetermined time t3 has not yet elapsed, the rich air-fuel ratio operation is continued until the predetermined time t3 has elapsed. On the other hand, if the determination result is true (Yes) and the predetermined time t3
Is determined to have elapsed, the process proceeds to step S24.

【0043】ステップS24では、吸蔵型NOx触媒3
0aがSOx除去に適した高温(例えば、650℃)に
達し、所定時間t4が経過したか否かを判別する。この
所定時間t4は、吸蔵型NOx触媒30aを還元雰囲気中
で所定の高温Tcat1に保持した場合にSOxを十分に除
去可能な時間として実験等により予め設定された時間で
ある。
In step S24, the storage NOx catalyst 3
It is determined whether 0a has reached a high temperature (for example, 650 ° C.) suitable for SOx removal and a predetermined time t4 has elapsed. The predetermined time t4 is a time set in advance by an experiment or the like as a time capable of sufficiently removing SOx when the storage NOx catalyst 30a is maintained at a predetermined high temperature Tcat1 in a reducing atmosphere.

【0044】ステップS24の判別結果が偽(No)
で、所定時間t4が未だ経過していないと判定された場
合には、ステップS14に戻りSパージモードでの運転
を継続する。つまり、ステップS16及びステップS2
6における2段噴射とステップS20及びステップS3
0におけるリッチ空燃比運転とを交互に繰り返し実施
し、高温センサ16の出力に基づき吸蔵型NOx触媒3
0aがSOx除去に適した高温以下とならないようにす
る。
The determination result of step S24 is false (No)
If it is determined that the predetermined time t4 has not elapsed, the process returns to step S14 to continue the operation in the S purge mode. That is, step S16 and step S2
6, two-stage injection and steps S20 and S3
0 is repeatedly performed alternately with the rich air-fuel ratio operation at 0, and the storage type NOx catalyst 3
0a does not fall below a high temperature suitable for SOx removal.

【0045】即ち、当該Sパージ制御では、昇温効果の
大きい2段噴射とCOを多く排出させられるリッチ空燃
比運転とを所定時間t2、所定時間t3ずつ交互に繰り返
すようにしており、昇温過程においても吸蔵型NOx触
媒30aからSOxの除去を行いながら吸蔵型NOx触媒
30aを所定の高温Tcat1まで早期に昇温させ、SOx
除去に適した高温に保持することが可能とされている。
That is, in the S purge control, the two-stage injection having a large temperature raising effect and the rich air-fuel ratio operation for discharging a large amount of CO are alternately repeated for a predetermined time t2 and a predetermined time t3. In the process, the temperature of the storage NOx catalyst 30a is raised to a predetermined high temperature Tcat1 early while removing SOx from the storage NOx catalyst 30a.
It is possible to maintain a high temperature suitable for removal.

【0046】一方、ステップS24の判別結果が真(Y
es)と判定されたら、SOxが十分に除去されたとみ
なし、当該ルーチンを抜けてSパージ制御を終了する。
上記実施形態では、触媒昇温開始からSOx除去の全て
の期間において2段噴射とリッチ空燃比運転とを常に交
互に実施するようにしているが、触媒温度Tcatが所定
の高温Tcat1以下でもCOを供給するとその温度に応じ
て多少はSパージされるため、先ず2段噴射を継続的に
実施して触媒温度Tcatが所定の高温Tcat1に達した
後、2段噴射とリッチ空燃比運転とを交互に実施しても
よい。
On the other hand, if the decision result in the step S24 is true (Y
If it is determined to be es), it is considered that SOx has been sufficiently removed, and the routine exits from the routine and ends the S purge control.
In the above embodiment, the two-stage injection and the rich air-fuel ratio operation are always performed alternately during the entire period from the start of the catalyst temperature rise to the SOx removal. However, even when the catalyst temperature Tcat is equal to or lower than the predetermined high temperature Tcat1, CO is not changed. When the catalyst is supplied, S purge is performed to some extent according to the temperature. Therefore, first, two-stage injection is continuously performed, and after the catalyst temperature Tcat reaches a predetermined high temperature Tcat1, the two-stage injection and the rich air-fuel ratio operation are alternately performed. May be implemented.

【0047】この場合、図4を参照すると、上記図2の
フローチャートにステップS19及びステップS29を
追加したSパージ制御の制御ルーチンの一部が変形例と
して示されているが、ステップS16及びステップS2
6で2段噴射を実施した後に触媒温度Tcatが所定の高
温Tcat1以上になったか否かの判別をステップS19及
びステップS29で行うようにし、これらの判別結果が
偽(No)で触媒温度Tcatが未だ所定の高温Tcat1に
達していないうちはステップS21の2段噴射とリッチ
空燃比運転とを実施せずに2段噴射を継続的に実施す
る。
In this case, referring to FIG. 4, a part of the control routine of the S purge control in which steps S19 and S29 are added to the flowchart of FIG. 2 is shown as a modified example.
In step S19 and step S29, it is determined whether the catalyst temperature Tcat has become equal to or higher than the predetermined high temperature Tcat1 after the two-stage injection is performed in step S6. If the predetermined high temperature Tcat1 has not yet been reached, the two-stage injection is continuously performed without performing the two-stage injection of step S21 and the rich air-fuel ratio operation.

【0048】ステップS19及びステップS29の判別
結果が真(Yes)の場合には、ステップS21におい
て、上記実施形態の如く、高温センサ16の出力に基づ
いて触媒温度Tcatを所定の高温Tcat1に維持しなが
ら、2段噴射とリッチ空燃比運転とを例えば交互に実施
し、吸蔵型NOx触媒30aをSOx除去雰囲気に保つ。
そして、ステップS24において所定時間t4が経過し
たか否かを判別し、判別結果が真(Yes)となるまで
ステップS21の制御を継続する。
If the result of the determination in steps S19 and S29 is true (Yes), in step S21 the catalyst temperature Tcat is maintained at a predetermined high temperature Tcat1 based on the output of the high temperature sensor 16 as in the above embodiment. While, for example, the two-stage injection and the rich air-fuel ratio operation are performed alternately, for example, the storage NOx catalyst 30a is kept in the SOx removal atmosphere.
Then, in step S24, it is determined whether or not a predetermined time t4 has elapsed, and the control in step S21 is continued until the determination result becomes true (Yes).

【0049】これにより、上記実施形態に対し触媒昇温
過程ではSOxの除去を十分にできないものの、吸蔵型
NOx触媒30aを確実にSOxを除去可能な所定の高温
Tcat1にまで速やかに到達させることができることにな
る。また、上記実施形態では、2段噴射を所定時間t2
(例えば、2sec)実施した後、リッチ空燃比運転を所
定時間t3(例えば、2sec)実施するようにしたが、2
段噴射とリッチ空燃比運転とを所定行程数(1行程以
上)毎に交互に実施するようにしてもよい。つまり、各
気筒で所定行程数が経過する毎に2段噴射とリッチ空燃
比運転とを繰り返すようにしてもよい。
As a result, although the SOx cannot be sufficiently removed in the catalyst temperature increasing process, the occlusion type NOx catalyst 30a can quickly reach the predetermined high temperature Tcat1 at which the SOx can be reliably removed. You can do it. In the above embodiment, the two-stage injection is performed for a predetermined time t2.
After performing (for example, 2 seconds), the rich air-fuel ratio operation is performed for a predetermined time t3 (for example, 2 seconds).
The stage injection and the rich air-fuel ratio operation may be alternately performed every predetermined number of strokes (one or more strokes). That is, the two-stage injection and the rich air-fuel ratio operation may be repeated each time the predetermined number of strokes elapses in each cylinder.

【0050】また、ここでは、所定時間t2と所定時間
t3を共に例えば2secとしたが、必要な昇温量と必要な
CO量に応じて所定時間t2と所定時間t3とをそれぞれ
別設定するようにしてもよい。さらに、これらを運転条
件(目標平均有効圧Pe、エンジン回転速度Ne等)や触
媒温度Tcatに応じて可変させるようにしてもよい。こ
れにより、より一層適切にSパージを行うことができる
ことになる。
Here, the predetermined time t2 and the predetermined time t3 are both set to, for example, 2 seconds. However, the predetermined time t2 and the predetermined time t3 are separately set in accordance with a required temperature increase amount and a required CO amount. It may be. Further, these may be varied according to operating conditions (target average effective pressure Pe, engine rotation speed Ne, etc.) and catalyst temperature Tcat. As a result, the S purge can be performed more appropriately.

【0051】次に、実施例2について説明する。上記実
施例1では、2段噴射とリッチ空燃比運転とを所定時間
毎或いは所定行程数毎に切り換えるようにしたが、該実
施例2では、エンジン1が多気筒である場合において、
所定時間、所定行程数に代えて気筒毎に2段噴射とリッ
チ空燃比運転とを繰り返すようにする。
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, the two-stage injection and the rich air-fuel ratio operation are switched every predetermined time or every predetermined number of strokes. However, in the second embodiment, when the engine 1 is a multi-cylinder engine,
For the predetermined time, the two-stage injection and the rich air-fuel ratio operation are repeated for each cylinder instead of the predetermined number of strokes.

【0052】図5を参照すると、図2のフローチャート
に続く実施例2に係るSパージ制御(硫黄成分除去手
段)の制御ルーチンを示すフローチャート一部が示され
ており、以下このフローチャートに基づき、上記実施例
1と異なる部分についてのみ説明する。当該実施例2で
は、ステップS14において、目標平均有効圧Peが所
定値Pe1より小さいか否かが判別され、判別結果が真
(Yes)と判定された場合には次にステップS16’
に進む。
Referring to FIG. 5, there is shown a part of a flowchart showing a control routine of the S purge control (sulfur component removing means) according to the second embodiment following the flowchart of FIG. Only parts different from the first embodiment will be described. In the second embodiment, in step S14, it is determined whether or not the target average effective pressure Pe is smaller than a predetermined value Pe1, and if the determination result is true (Yes), then step S16 'is performed.
Proceed to.

【0053】ステップS16’では、一部気筒でリッチ
空燃比運転を行い、残部気筒で2段噴射を行うようにす
る。つまり、ここではエンジン1が例えば筒内噴射型火
花点火式直列4気筒ガソリンエンジンであるため、4気
筒の一部気筒(例えば、2気筒)でリッチ空燃比運転を
実施し、残部気筒(例えば、2気筒)で2段噴射を行う
ようにする。この場合、2段噴射については、上記ステ
ップS14の判別に基づき、実施例1の場合と同様、主
噴射を圧縮行程で実施するとともに副噴射を膨張行程で
実施するようにする。
In step S16 ', rich air-fuel ratio operation is performed in some cylinders, and two-stage injection is performed in the remaining cylinders. That is, here, since the engine 1 is, for example, an in-cylinder injection spark ignition type in-line four-cylinder gasoline engine, the rich air-fuel ratio operation is performed in some of the four cylinders (for example, two cylinders), and the remaining cylinders (for example, Two-stage injection is performed in two cylinders). In this case, for the two-stage injection, the main injection is performed in the compression stroke and the sub-injection is performed in the expansion stroke, as in the first embodiment, based on the determination in step S14.

【0054】なお、エンジン1が例えばV型ガソリンエ
ンジンの場合には、一方の片側バンクの各気筒でリッチ
空燃比運転を実施し、他方の片側バンクの各気筒で2段
噴射を実施するようにするのがよい。一方、ステップS
14の判別結果が偽(No)と判定された場合には次に
ステップS26’に進む。
When the engine 1 is, for example, a V-type gasoline engine, the rich air-fuel ratio operation is performed in each cylinder of one bank, and the two-stage injection is performed in each cylinder of the other bank. Good to do. On the other hand, step S
When the determination result of No. 14 is false (No), the process proceeds to step S26 '.

【0055】ステップS26’では、上記同様に一部気
筒でリッチ空燃比運転を行い、残部気筒で2段噴射を行
うようにし、この場合には、上記ステップS14の判別
に基づき、やはり実施例1の場合と同様、主噴射を吸気
行程で実施するとともに副噴射を膨張行程で実施するよ
うにする。そして、ステップS24において、SOx除
去雰囲気が所定時間t4経過したか否かを判別する。
In step S26 ', the rich air-fuel ratio operation is performed in some cylinders and two-stage injection is performed in the remaining cylinders in the same manner as described above. In this case, the first embodiment is performed based on the determination in step S14. As in the case of, the main injection is performed in the intake stroke and the sub-injection is performed in the expansion stroke. Then, in step S24, it is determined whether the SOx removal atmosphere has passed a predetermined time t4.

【0056】ステップS24の判別結果が偽(No)
で、所定時間t4が未だ経過していないと判定された場
合には、ステップS14に戻る。この場合、ステップS
16’及びステップS26’において、高温センサ16
の出力に応じて、触媒温度Tcatを所定の高温Tcat1に
維持し吸蔵型NOx触媒30aをSOx除去雰囲気に維持
するよう2段噴射とリッチ空燃比運転とを気筒毎に実施
し続けるようにする。
The determination result of step S24 is false (No)
If it is determined that the predetermined time t4 has not elapsed, the process returns to step S14. In this case, step S
16 ′ and step S26 ′, the high temperature sensor 16
In accordance with the output, the two-stage injection and the rich air-fuel ratio operation are continuously performed for each cylinder so that the catalyst temperature Tcat is maintained at the predetermined high temperature Tcat1 and the storage NOx catalyst 30a is maintained in the SOx removal atmosphere.

【0057】このようにすると、昇温効果の大きい2段
噴射とCOを多く排出させられるリッチ空燃比運転とが
バランスよく実施されることになり、SOx除去を行い
ながら吸蔵型NOx触媒30aを所定の高温Tcat1まで
良好に昇温でき、その後、確実にSOxの除去を行うこ
とが可能となる。従って、当該実施例2の場合にも、燃
費の悪化を防止しながら、Sパージ、即ちSOxの除去
が確実に実施されることになり、吸蔵型NOx触媒30
aのNOx浄化効率を常に高く保つことが可能とされ
る。
In this manner, the two-stage injection having a large temperature-raising effect and the rich air-fuel ratio operation capable of discharging a large amount of CO are carried out in a well-balanced manner. , The SOx can be surely removed. Therefore, also in the case of the second embodiment, the S purge, that is, the removal of SOx is reliably performed while preventing the deterioration of the fuel economy, and the storage NOx catalyst 30
It is possible to always keep the NOx purification efficiency of a high.

【0058】なお、ここでは、一部気筒と残部気筒を共
に例えば2気筒としたが、上記実施例1において所定時
間t2と所定時間t3とを別設定した場合と同様に、必要
な昇温量と必要なCO量に応じて一部気筒数と残部気筒
数とを異なった気筒数に設定してもよい。さらに、これ
らを運転条件(目標平均有効圧Pe、エンジン回転速度
Ne等)や触媒温度Tcatに応じて可変させるようにして
もよい。これにより、より一層適切にSパージを行うこ
とができることになる。
In this case, both the partial cylinder and the remaining cylinder are, for example, two cylinders. However, as in the case where the predetermined time t2 and the predetermined time t3 are set separately in the first embodiment, the necessary temperature increase The number of partial cylinders and the number of remaining cylinders may be set to different numbers of cylinders according to the required CO amount. Further, these may be varied according to operating conditions (target average effective pressure Pe, engine rotation speed Ne, etc.) and catalyst temperature Tcat. As a result, the S purge can be performed more appropriately.

【0059】また、先ず残部気筒或いは全気筒で2段噴
射を実施した後、触媒温度Tcatが所定の高温Tcat1ま
で昇温したときに一部気筒でリッチ空燃比運転を開始す
るようにしてもよい。これにより、上記同様、触媒が所
定の高温Tcat1に達するまでの触媒昇温過程ではSOx
の除去は期待できないが、吸蔵型NOx触媒30aを確
実にSOxを除去可能な所定の高温Tcat1にまで速やか
に到達させることができることになる。
Further, after performing the two-stage injection in the remaining cylinders or all the cylinders, the rich air-fuel ratio operation may be started in some of the cylinders when the catalyst temperature Tcat rises to a predetermined high temperature Tcat1. . As a result, in the same manner as described above, in the catalyst heating process until the catalyst reaches the predetermined high temperature Tcat1, SOx
Although removal of NOx cannot be expected, the storage NOx catalyst 30a can quickly reach a predetermined high temperature Tcat1 at which SOx can be removed reliably.

【0060】ところで、上記実施形態(実施例1及び実
施例2)では、2段噴射を行うときに全体A/Fを所定
のリッチ空燃比(例えば、値12)とするようにした
が、これは2段噴射時においても少しでもSパージする
ためであり、2段噴射を吸蔵型NOx触媒30aを昇温
させるための手段としてのみ用いることを考えた場合に
は、2段噴射を行うときの全体A/Fはストイキオであ
ってもリーン空燃比であってもよい。このようにすれ
ば、さらに燃費の悪化を防止することができる。
In the above embodiment (Examples 1 and 2), the total A / F is set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12) when performing two-stage injection. Is to purge the S even at the time of the two-stage injection. Even if the two-stage injection is considered to be used only as a means for raising the temperature of the storage NOx catalyst 30a, when the two-stage injection is performed, The overall A / F may be stoichiometric or lean air-fuel ratio. By doing so, it is possible to further prevent deterioration of fuel efficiency.

【0061】また、リッチ空燃比運転において、点火時
期をリタードさせるようにしてもよい。これにより、2
段噴射運転時のみならずリッチ空燃比運転時においても
少しでも多く昇温効果が得られることになり、吸蔵型N
Ox触媒30aをより早期に昇温させたいような場合に
効果的である。さらに、本実施形態では、吸蔵型NOx
触媒30aの被毒S量を推定して2段噴射とリッチ空燃
比運転とを交互或いは気筒毎に実施するようにしたが、
例えば、始動直後において、被毒S量を推定することな
く必ず2段噴射とリッチ空燃比運転とを交互或いは気筒
毎に実施してSパージ制御を行うようにしてもよい。
In the rich air-fuel ratio operation, the ignition timing may be retarded. This gives 2
Not only in the stage injection operation but also in the rich air-fuel ratio operation, the temperature increasing effect can be obtained as much as possible.
This is effective when it is desired to raise the temperature of the Ox catalyst 30a earlier. Further, in the present embodiment, the storage NOx
Although the poisoning S amount of the catalyst 30a is estimated, the two-stage injection and the rich air-fuel ratio operation are performed alternately or for each cylinder.
For example, immediately after the start, the S purge control may be performed by always performing the two-stage injection and the rich air-fuel ratio operation alternately or for each cylinder without estimating the poisoning S amount.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項1の筒内噴射型内燃機関によれば、硫黄成分の除去
に必要なこれら吸蔵型NOx触媒の昇温と還元雰囲気の
生成とを両立できることになり、吸蔵型NOx触媒を効
率よく確実に昇温でき且つCOを十分に供給して確実に
還元雰囲気にできる。
As described above in detail, according to the in-cylinder injection type internal combustion engine of the first aspect of the present invention, the temperature rise of these storage NOx catalysts and the generation of the reducing atmosphere required for the removal of the sulfur component are performed. Thus, the temperature of the storage NOx catalyst can be efficiently and reliably raised, and a sufficient atmosphere of CO can be supplied to ensure a reducing atmosphere.

【0063】従って、吸蔵型NOx触媒に吸蔵されたS
Oxを燃費の悪化もなく確実に除去可能となり、吸蔵型
NOx触媒のNOx浄化効率を常に高い状態に保持するこ
とができる。
Accordingly, the amount of sulfur stored in the storage NOx catalyst
Ox can be reliably removed without deterioration in fuel efficiency, and the NOx purification efficiency of the storage NOx catalyst can be constantly maintained at a high level.

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

【図1】本発明に係る筒内噴射型内燃機関を示す概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a direct injection internal combustion engine according to the present invention.

【図2】本発明の実施例1に係る筒内噴射型内燃機関の
制御ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a control routine of the direct injection internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図3】2段噴射を行う際の主噴射モード選択マップで
ある。
FIG. 3 is a main injection mode selection map when performing two-stage injection.

【図4】図2の制御ルーチンの変形例を示すフローチャ
ートの一部である。
FIG. 4 is a part of a flowchart showing a modification of the control routine of FIG. 2;

【図5】実施例2に係る筒内噴射型内燃機関の制御ルー
チンを示すフローチャートの一部である。
FIG. 5 is a part of a flowchart showing a control routine of the direct injection internal combustion engine according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01N 3/24 ZAB F01N 3/24 ZABE 3/28 301 3/28 301C 3/36 ZAB 3/36 ZABB F02D 41/02 325 F02D 41/02 325A 41/04 305 41/04 305Z 41/36 41/36 B 45/00 301 45/00 301G (72)発明者 堂ヶ原 隆 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 田村 保樹 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 川辺 敬 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 吉川 智 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 Fターム(参考) 3G084 AA03 AA04 BA09 BA13 BA15 BA24 CA00 CA03 CA04 CA09 DA02 DA10 EB02 EC02 EC03 3G091 AA02 AA12 AA13 AA17 AA24 AA28 AB03 AB06 AB09 AB11 BA02 BA13 BA14 BA17 CA18 CA26 CB02 CB03 CB05 DA02 DA06 DB07 DC00 DC06 EA01 EA02 EA07 EA12 EA17 EA18 EA30 EA33 FA08 FA09 FA12 FA13 FA14 FB10 FC07 GA06 GB02W GB03W GB05W GB06W HA08 HA12 HA19 HA20 HA35 3G301 HA01 HA04 HA06 HA16 JA02 JA21 JA25 KA00 KA07 KA08 KA09 KA24 KA25 LA00 LB04 MA01 MA11 MA19 MA23 MA26 MA27 NA06 NA08 NB02 NC02 NE13 NE14 NE15 NE16 NE17 NE19 NE23 PA11Z PA17Z PC02Z PD01Z PD11Z PD12Z PE01Z PE03Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) F01N 3/24 ZAB F01N 3/24 ZABE 3/28 301 3/28 301C 3/36 ZAB 3/36 ZABB F02D 41/02 325 F02D 41/02 325A 41/04 305 41/04 305Z 41/36 41/36 B 45/00 301 45/00 301G (72) Inventor Takashi Dogahara 5-33 Shiba 5-chome, Minato-ku, Tokyo No. 8 Inside Mitsubishi Motors Corporation (72) Yuki Tamura, Inventor 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Motors Corporation (72) Takashi Kawabe 5-33-8, Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Satoshi Yoshikawa 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation F-term (reference) 3G084 AA03 AA04 BA09 BA13 BA15 BA24 CA00 CA03 CA04 CA09 DA02 DA10 EB02 EC02 EC03 3G091 AA02 AA12 AA13 AA17 AA24 AA28 AB03 AB06 AB09 AB11 BA02 BA13 BA14 BA17 CA18 CA26 CB02 CB03 CB05 DA02 DA06 DB07 DC00 DC06 EA01 EA02 EA07 EA12 FA13 EA12 EA17 EA12 FA17 GB02W GB03W GB05W GB06W HA08 HA12 HA19 HA20 HA35 3G301 HA01 HA04 HA06 HA16 JA02 JA21 JA25 KA00 KA07 KA08 KA09 KA24 KA25 LA00 LB04 MA01 MA11 MA19 MA23 MA26 MA27 NA06 NA08 NB02 NC02 NE13 NE14 NE15 NE16 NE17ZZZZZZZZZZZZZZWZ

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気通路に設けられ、内燃機関がリーン
空燃比運転状態にあるとき排気中のNOxを吸蔵させ、
理論空燃比運転またはリッチ空燃比運転状態にあるとき
前記吸蔵させたNOxを還元する吸蔵型NOx触媒と、 燃料の一部を圧縮行程及び吸気行程のいずれか一方にお
いて主噴射として噴射するとともに、残部を膨張行程に
おいて副噴射として噴射する2段噴射手段と、 吸気行程において空燃比がリッチ空燃比となるよう燃料
を噴射するリッチ空燃比運転手段と、 前記吸蔵型NOx触媒から硫黄成分を除去する際、前記
2段噴射手段と前記リッチ空燃比運転手段とを交互また
は気筒毎に実施する硫黄成分除去手段と、 を備えたことを特徴とする筒内噴射型内燃機関。
1. An exhaust passage, which stores NOx in exhaust gas when the internal combustion engine is in a lean air-fuel ratio operating state,
A storage-type NOx catalyst that reduces the stored NOx when in a stoichiometric air-fuel ratio operation or a rich air-fuel ratio operation state; and a part of fuel is injected as main injection in one of a compression stroke and an intake stroke, and the remainder is Two-stage injection means for injecting as a sub-injection in the expansion stroke, rich air-fuel ratio operation means for injecting fuel so that the air-fuel ratio becomes a rich air-fuel ratio in the intake stroke, and removing sulfur components from the storage NOx catalyst. A direct injection type internal combustion engine comprising: a two-stage injection unit and a rich air-fuel ratio operating unit, alternately or for each cylinder.
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