JP2007315271A - Exhaust emission control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
特許文献1に内燃機関の排気浄化装置が記載されている。この排気浄化装置では、メインの排気通路内に三元触媒が配置されていると共に、三元触媒の上流側においてメインの排気通路からいったん分岐して再びメインの排気通路に合流するサブの排気通路内にHC(炭化水素)を吸着する吸着材が配置されている。そして、この排気浄化装置では、内燃機関の始動時、三元触媒の温度がその活性温度に達するまで、排気ガスが吸着材を通って三元触媒に流入するように排気ガスの流れを制御することによって排気ガス中に含まれているHCを吸着材に吸着させる。
上述したように、特許文献1に記載された排気浄化装置では、排気ガスの熱によってのみ三元触媒の温度をその活性温度まで上昇させようとしている。したがって、特許文献1に記載された排気浄化装置には、三元触媒の温度をできるだけ早く活性温度まで上昇させるという観点からは、改良の余地があると言える。このことは、排気ガス中の成分を浄化する浄化触媒を備えた排気浄化装置にも等しく当てはまることである。
As described above, in the exhaust gas purification device described in
そこで、本発明の目的は、排気ガス中の成分を浄化する浄化触媒を備えた内燃機関の排気浄化装置において、内燃機関の始動後、浄化触媒の温度をできるだけ早く活性温度まで上昇させることにある。 Therefore, an object of the present invention is to increase the temperature of the purification catalyst to the activation temperature as soon as possible after starting the internal combustion engine in an exhaust purification device for an internal combustion engine provided with a purification catalyst for purifying components in exhaust gas. .
上記課題を解決するために、1番目の発明では、HCを保持するHC保持材と、COを酸化して浄化すると共にCO以外の少なくとも1つの成分を浄化する浄化触媒とを排気通路内に備えた内燃機関において、前記浄化触媒がCOを酸化して浄化するようになる温度をCO浄化温度と称し、前記浄化触媒がCO以外の成分を浄化するようになる温度を活性温度と称したとき、活性温度がCO浄化温度よりも高く、前記浄化触媒の温度がCO浄化温度よりも低いときには前記浄化触媒はCOを保持し、内燃機関の始動時に前記浄化触媒の温度がCO浄化温度よりも低い間は燃焼室内に形成する混合気の空燃比をリッチ空燃比に制御すると共に排気ガスがHC保持材を通過した後に浄化触媒に流入するように排気ガスの流れを制御し、前記浄化触媒の温度がCO浄化温度以上になったときには燃焼室内に形成する混合気の空燃比をリーン空燃比に制御すると共に排気ガスが少なくとも浄化触媒に流入するように排気ガスの流れを制御する。 In order to solve the above-mentioned problems, in the first invention, an HC holding material that holds HC and a purification catalyst that oxidizes and purifies CO and purifies at least one component other than CO are provided in the exhaust passage. In the internal combustion engine, the temperature at which the purifying catalyst oxidizes and purifies CO is referred to as CO purifying temperature, and the temperature at which the purifying catalyst purifies components other than CO is referred to as activation temperature. When the activation temperature is higher than the CO purification temperature and the temperature of the purification catalyst is lower than the CO purification temperature, the purification catalyst holds CO, and while the internal combustion engine is started, the temperature of the purification catalyst is lower than the CO purification temperature. Controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed in the combustion chamber to a rich air-fuel ratio and controls the flow of exhaust gas so that the exhaust gas flows into the purification catalyst after passing through the HC holding material. When the temperature of equal to or greater than CO purification temperature controls the flow of exhaust gas so that the exhaust gas flows at least purifying catalyst to control the air-fuel ratio of the mixture formed in the combustion chamber in the lean air-fuel ratio.
2番目の発明では、1番目の発明において、上記浄化触媒の温度がCO浄化温度以上であって前記活性温度よりも低い間は燃焼室内に形成する混合気の空燃比をリーン空燃比とリッチ空燃比とに交互に切り替える。 In the second invention, in the first invention, while the temperature of the purification catalyst is equal to or higher than the CO purification temperature and lower than the activation temperature, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed in the combustion chamber is set to the lean air-fuel ratio and the rich air-fuel ratio. Switch alternately to the fuel ratio.
3番目の発明では、1または2番目の発明において、排気弁の閉弁タイミングおよび吸気弁の開弁タイミングの少なくとも一方を変更するバルブタイミング変更機構をさらに具備し、排気弁が開弁している期間と吸気弁が開弁している期間とが重なる期間をバルブオーバラップ期間と称したとき、内燃機関の始動時に上記浄化触媒の温度がCO浄化温度以上になったときにはバルブオーバラップ期間が長くなるように上記バルブタイミング変更機構によって排気弁の閉弁タイミングおよび吸気弁の開弁タイミングの少なくとも一方を制御する。 In the third invention, in the first or second invention, a valve timing changing mechanism for changing at least one of the closing timing of the exhaust valve and the opening timing of the intake valve is further provided, and the exhaust valve is opened. When the period in which the intake valve is open is referred to as a valve overlap period, when the temperature of the purification catalyst becomes equal to or higher than the CO purification temperature when the internal combustion engine is started, the valve overlap period is long. Thus, at least one of the closing timing of the exhaust valve and the opening timing of the intake valve is controlled by the valve timing changing mechanism.
4番目の発明では、1〜3番目の発明のいずれか1つにおいて、燃焼室内の燃料に点火するタイミングを変更する点火タイミング変更手段をさらに具備し、内燃機関の始動時に上記浄化触媒の温度がCO浄化温度以上になったときには前記点火タイミング変更手段によって燃焼室内の燃料に点火するタイミングを遅角する。 According to a fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the apparatus further comprises ignition timing changing means for changing the timing for igniting the fuel in the combustion chamber, and the temperature of the purification catalyst is increased when the internal combustion engine is started. When the temperature becomes equal to or higher than the CO purification temperature, the timing for igniting the fuel in the combustion chamber is retarded by the ignition timing changing means.
5番目の発明では、1〜4番目の発明のいずれか1つにおいて、上記浄化触媒がCOとNOxとHCとを同時に浄化する三元触媒であり、上記活性温度は該三元触媒がCOとNOxとHCとを同時に浄化するようになる温度である。 According to a fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the purification catalyst is a three-way catalyst that simultaneously purifies CO, NOx, and HC, and the activation temperature is the same as that of the three-way catalyst. This is the temperature at which NOx and HC are simultaneously purified.
本発明では、内燃機関の始動に浄化触媒の温度がCO浄化温度よりも低い間は、燃焼室内に形成する混合気の空燃比がリッチ空燃比に制御される。したがって、このときに燃焼室から排出される排気ガス中には、主に、HCとCOとが含まれている。そして、この排気ガスは、HC保持材を通過した後に浄化触媒に流入する。したがって、排気ガス中のHCは、HC保持材に保持され、排気ガス中のCOは、浄化触媒に保持される。そして、その後、浄化触媒の温度がCO浄化温度以上になったときには、燃焼室内に形成する混合気の空燃比がリーン空燃比に制御される。したがって、このときに燃焼室から排出される排気ガス中には、多量の酸素が含まれている。そして、この排気ガスは、少なくとも浄化触媒に流入する。 In the present invention, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed in the combustion chamber is controlled to the rich air-fuel ratio while the temperature of the purification catalyst is lower than the CO purification temperature when starting the internal combustion engine. Therefore, the exhaust gas discharged from the combustion chamber at this time mainly contains HC and CO. The exhaust gas flows into the purification catalyst after passing through the HC holding material. Therefore, HC in the exhaust gas is held by the HC holding material, and CO in the exhaust gas is held by the purification catalyst. After that, when the temperature of the purification catalyst becomes equal to or higher than the CO purification temperature, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed in the combustion chamber is controlled to the lean air-fuel ratio. Accordingly, a large amount of oxygen is contained in the exhaust gas discharged from the combustion chamber at this time. This exhaust gas flows into at least the purification catalyst.
すなわち、本発明によれば、内燃機関の始動時、浄化触媒の温度が活性温度になるまでの間、HCは、HC保持材に保持されてしまい、浄化触媒には到達せず、COのみが浄化触媒に到達する。このため、浄化触媒の温度がCO浄化温度に達するまでには、浄化触媒全体にCOが保持されていることになる。そして、浄化触媒の温度がCO浄化温度に達すると、浄化触媒には、多量の酸素を含んで排気ガスが流入するので、浄化触媒全体に保持されているCOが排気ガス中の酸素と酸化反応して熱を発する。このため、浄化触媒の温度が浄化触媒全体に亘って上昇するので、結果的に、本発明によれば、浄化触媒の温度を素早く活性温度に到達させることができる。 That is, according to the present invention, at the time of starting the internal combustion engine, HC is held by the HC holding material until the temperature of the purification catalyst reaches the activation temperature, and does not reach the purification catalyst, but only CO. Reach the purification catalyst. For this reason, CO is held in the entire purification catalyst until the temperature of the purification catalyst reaches the CO purification temperature. When the temperature of the purification catalyst reaches the CO purification temperature, exhaust gas containing a large amount of oxygen flows into the purification catalyst, so that the CO retained in the entire purification catalyst is oxidized with oxygen in the exhaust gas. And give off heat. For this reason, since the temperature of the purification catalyst rises over the entire purification catalyst, as a result, according to the present invention, the temperature of the purification catalyst can quickly reach the activation temperature.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態の排気浄化装置を備えた内燃機関を示している。図1において、1は内燃機関の本体、2は燃焼室、3は燃料噴射弁、4は吸気枝管、5は吸気管、6はエアクリーナ、7はスロットル弁、8は排気枝管、9は排気管、17は点火栓をそれぞれ示している。エアクリーナ6には、そこを通る空気の温度を検出する温度センサ10が取り付けられている。また、エアクリーナ6とスロットル弁7との間の吸気管5には、そこを通る空気の量、したがって、燃焼室2に吸入される空気の量を検出するエアフローメータ11が取り付けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an internal combustion engine equipped with an exhaust emission control device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a body of an internal combustion engine, 2 is a combustion chamber, 3 is a fuel injection valve, 4 is an intake branch pipe, 5 is an intake pipe, 6 is an air cleaner, 7 is a throttle valve, 8 is an exhaust branch pipe, 9 is An
また、排気管9内には、HC(炭化水素)を保持するHC保持材12が配置されている。HC保持材12は、例えば、ゼオライトからなり、その温度が或る温度よりも低いときにHCを吸着等によって保持し、その温度が或る温度以上となると保持しているHCを放出する。以下、HC保持材12が保持しているHCを放出するようになる温度を「HC放出温度」という。なお、HC保持材12は、排気ガス中の水分をも保持することができる。また、HC保持材として、ゼオライトにアルミナを混合したものと用いてもよい。この場合、HC保持材の吸水性とHC吸着性とが向上する。
Further, an
また、HC保持材12下流の排気管9内には、三元触媒13が配置されている。三元触媒13は、図2に示されているように、その温度が或る温度以上となり且つそこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍(図2の範囲X)にあるときにCOとNOxとHCとを同時に高い浄化率でもって浄化する。こうしたことから、以下の説明では、三元触媒13がCOとNOxとHCとを同時に高い浄化率でもって浄化するようになる温度を「活性温度」という。また、三元触媒13は、その温度が活性温度よりも非常に低い温度にあるときにはCOを保持するだけであるが、その温度が活性温度よりも低いときであっても或る温度以上になるとCOを酸化、特に、燃焼することができるようになる。こうしたことから、以下の説明では、三元触媒13がCOを燃焼することができるようになる温度を「CO燃焼温度」という。
A three-
また、三元触媒13の上流であってHC保持材12の下流の排気管9には、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ14が取り付けられている。さらに、三元触媒13の下流の排気管9にも、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ15が取り付けられている。本実施形態では、三元触媒13上流の排気管9に取り付けられている空燃比センサ14として、図3に示されているように、排気ガスの空燃比に比例した電流値を発生するいわゆるリニア空燃比センサが採用されており、三元触媒13下流の排気管9に取り付けられている空燃比センサ15として、図4に示されているように、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチであるときに略1.0Vの電圧値を発生すると共に排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンであるときに略0Vの電圧値を発生し、排気ガスの空燃比がリッチからリーンに切り替わるときに略0.5Vの電圧値を発生するいわゆるO2センサが採用されている。
An air-
なお、図1において、16は、電子制御装置であり、温度センサ10、エアフローメータ11、および、空燃比センサ14,15からの出力を受信し、これら受信した出力に基づいて所定の機器、例えば、燃料噴射弁3、スロットル弁7、点火栓17の作動を制御するものである。
In FIG. 1,
ところで、上述したように、三元触媒13は、その温度が活性温度よりも高くなるとCOとNOxとHCとを同時に高い浄化率でもって浄化する。したがって、三元触媒13の浄化率をできるだけ高く維持するという観点では、例えば、内燃機関が始動された直後のように三元触媒13の温度が活性温度よりも低いときには、三元触媒13の温度をより早く活性温度以上にすることが好ましい。そこで、第1実施形態では、内燃機関の始動時に以下の触媒暖機制御を実行する。
By the way, as described above, the three-
すなわち、内燃機関の始動時、三元触媒13の温度がCO燃焼温度よりも低い間は、燃焼室2内に形成する混合気(以下単に「混合気」という)の空燃比がリッチ空燃比になるようにスロットル弁7の開度(すなわち、燃焼室2に吸入される空気の量であり、以下これを「スロットル開度」という)および燃料噴射量(すなわち、燃料噴射弁3から噴射される燃料の量)を制御する。このように混合気の空燃比をリッチ空燃比に制御すれば、燃焼室2からは、NOxを全く或いは殆ど含んでおらずに主にCOとHCとを含んだ排気ガスが排出される。この排気ガスは、HC保持材12を通過してから三元触媒13に流入するのであるが、三元触媒13の温度がCO燃焼温度よりも低い間は、HC保持材12の温度がHC放出温度よりも低いので、排気ガス中のHCは、HC保持材12に保持される。したがって、三元触媒13に流入する排気ガス中には、HCもNOxも含まれておらず、主に、COのみが含まれていることになる。そして、三元触媒13は、その温度がCO燃焼温度よりも低いので、排気ガス中のCOを保持することになる。これにより、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達するまで、三元触媒13には、COが次々に保持されることになる。
That is, when the internal combustion engine is started, while the temperature of the three-
一方、三元触媒13は、排気ガスの熱によって加熱されるので、三元触媒13の温度は、徐々に上昇する。そして、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達したときには、本実施形態では、混合気の空燃比がリーン空燃比になるようにスロットル開度および燃料噴射量を制御する。このように混合気の空燃比をリーン空燃比に制御すれば、燃焼室2からは、酸素を多く含んだ排気ガスが排出される。したがって、このとき、三元触媒13には、酸素を多く含んだ排気ガスが流入することになる。そして、このとき、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達しているので、三元触媒13に保持されているCOは、排気ガス中の酸素と反応して燃焼し、三元触媒13は、その燃焼熱によって加熱される。こうして、三元触媒13の温度が早期に活性温度に到達することになる。また、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達するまでに三元触媒13全体にCOが保持されることになるから、三元触媒13の温度がCO燃焼温度になったとき、COの燃焼が三元触媒13全体で生じることから、三元触媒13の温度は、三元触媒13全体に亘って均一に活性温度にまで上昇せしめられる。
On the other hand, since the three-
なお、三元触媒13は、その温度が活性温度よりも低いときにはHCを保持することもできる。ここで、本願の発明者の研究により、三元触媒13にHCが保持されているときよりもHCが保持されていないときのほうが、三元触媒13のCO燃焼温度が低いことが判明している。すなわち、本実施形態の触媒暖機制御によれば、排気ガスが三元触媒13に流入するときには該排気ガスからHCがHC保持材12によって除去されている。このため、三元触媒13のCO燃焼温度がより低い温度となることから、三元触媒13の温度は早期にCO燃焼温度に到達することになり、その結果、早期に活性温度に到達することになる。この点からも、本実施形態によれば、内燃機関の始動時に三元触媒13の温度を早期に活性温度に到達させることができると言える。
The three-
また、三元触媒13の温度が活性温度に到達したときに、HC保持材12の温度がHC放出温度に達してHC保持材12からHCが放出されたとしても、三元触媒13の温度が活性温度に到達しているので、HC保持材12から放出されたHCは、三元触媒13にて十分に浄化される。
Further, when the temperature of the three-
また、HC保持材12によって排気ガスからHCが保持されて除去されることから、HC保持材12下流に配置されている空燃比センサ14,15にHCが付着することによる空燃比センサの出力ずれや応答遅れが防止される。また、上述したように、HC保持材12は、排気ガス中の水分をも保持することから、本実施形態によれば、HC保持材12下流に配置されている空燃比センサ14,15に水分が付着することによる空燃比センサの割れが防止される。
Further, since HC is held and removed from the exhaust gas by the
また、HC保持材12は、その温度が低いほどHCを多く保持することができることから、HC保持材12の温度が低いときには、燃焼室2から排出される排気ガス中のHC量が多くても、HC保持材12は、これらHCを排気ガスから十分に除去することができる。そこで、上述した実施形態において、三元触媒13の温度がCO燃焼温度よりも低い間、三元触媒13の温度がCO燃焼温度よりも低いほど(すなわち、HC保持材12の温度が低いほど)、混合気の空燃比のリッチ度合を大きくするようにしてもよい。これによれば、混合気の空燃比のリッチ度合を大きくした分、燃焼室2から排出される排気ガス中の酸素濃度が低くなるので、三元触媒13は、排気ガス中のCOをより多く保持することになる。もちろん、このとき、混合気の空燃比のリッチ度合を大きくした分、燃焼室2から排出される排気ガス中のHC量が多くなるが、HC保持材12の温度が低いので、これらHCは、HC保持材12によって排気ガスから十分に除去される。
Further, since the
図5は、上述した第1実施形態の触媒暖機制御を実行するルーチンの一例を示している。図5のルーチンでは、始めに、ステップ10において、触媒暖機完了フラグFcomがセットされている(Fcom=1)か否かが判別される。ここで、触媒暖機完了フラグとは、三元触媒13の暖機が完了している(すなわち、三元触媒13の温度が活性温度に達している)ときにセットされ、三元触媒13の暖機が完了していないときにリセットされるフラグである。ステップ10において、Fcom=1であると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、ステップ10において、Fcom=1ではない、すなわち、Fcom=0であると判別されたときには、ステップ11に進んで、図6のルーチンに従って三元触媒13の温度(以下「触媒温度」ともいう)Tcatが算出される。
FIG. 5 shows an example of a routine for executing the catalyst warm-up control of the first embodiment described above. In the routine of FIG. 5, first, at
次いで、ステップ12において、触媒温度Tcatが活性温度Tactよりも高い(Tcat>Tact)か否かが判別される。ここで、Tcat>Tactであると判別されたときには、ステップ15に進んで、触媒暖機完了フラグFcomをセットし(Fcom←1)、次いで、ステップ16において、通常の空燃比制御が実行される。ここで、通常の空燃比制御とは、三元触媒13を暖機するための空燃比制御以外の空燃比制御を意味する。
Next, at
一方、ステップ12において、Tcat≦Tactであると判別されたときには、ステップ13に進んで、触媒温度TcatがCO燃焼温度Tcoよりも高い(Tcat>Tco)か否かが判別される。ここで、Tcat≦Tcoであると判別されたときには、ステップ14に進んで、混合気の空燃比がリッチ空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量が制御される。一方、Tcat>Tcoであると判別されたときには、ステップ17に進んで、混合気の空燃比がリーン空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量が制御される。
On the other hand, when it is determined at
図6に示した三元触媒13の温度を算出するルーチンについて説明する。図6のルーチンでは、始めに、ステップ20において、内燃機関の始動直後に温度センサ10によって検出された空気の温度Tstを読み込む。次いで、ステップ21において、内燃機関の始動後から現在までに燃焼室2内に吸入された空気のトータルの量ΣGAを算出する。次いで、ステップ22において、ステップ20で読み込まれた空気の温度Tstとステップ21で算出された空気のトータルの量ΣGAとに基づいて図7に示したテーブルから三元触媒13に流入する排気ガスの温度Tgasを算出する。最後に、ステップ23において、ステップ22で算出された排気ガスの温度Tgasに基づいて三元触媒13の温度Tcatが算出される。
A routine for calculating the temperature of the three-
次に、本発明の第2実施形態の排気浄化装置について説明する。第2実施形態の排気浄化装置の構成は、第1実施形態のものと同じである。したがって、以下、第2実施形態の排気浄化装置の説明は省略し、第2実施形態の触媒暖機制御について説明する。上述した第1実施形態の触媒暖機制御では、内燃機関の始動時、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達したときには、混合気の空燃比がリーン空燃比になるようにスロットル開度および燃料噴射量を制御するようにしている。しかしながら、第2実施形態の触媒暖機制御では、内燃機関の始動時、三元触媒13の温度がCO燃焼温度よりも低い間は、混合気の空燃比がリッチ空燃比になるようにスロットル開度および燃料噴射量を制御する。そして、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達したときには、混合気の空燃比がリーン空燃比になるようにスロットル開度および燃料噴射量を制御し、その後、混合気の空燃比がリッチ空燃比とリーン空燃比とを交互に繰り返すようにスロットル開度および燃料噴射量を制御する。
Next, an exhaust emission control device according to a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the exhaust emission control device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. Therefore, hereinafter, the description of the exhaust purification device of the second embodiment will be omitted, and the catalyst warm-up control of the second embodiment will be described. In the catalyst warm-up control according to the first embodiment described above, when the internal combustion engine is started, when the temperature of the three-
これによれば、第1実施形態の触媒暖機制御によるよりも早期に三元触媒13の温度を活性温度に到達させることができる。すなわち、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に到達した後、混合気の空燃比がリーン空燃比に制御されたままであると、当然のことながら、三元触媒13に流入する排気ガスの空燃比もリーン空燃比になったままとなる。そして、この場合、白金のような三元触媒13の触媒金属が酸素によって覆われていわゆる酸素被毒を起こし、触媒金属の触媒作用が低下してしまうことがある。すなわち、三元触媒13に保持されているCOの燃焼が良好に行われない可能性がある。ここで、三元触媒13に流入する排気ガスの空燃比がリーン空燃比とリッチ空燃比とを交互に繰り返せば、酸素濃度の低いリッチ空燃比の排気ガスが三元触媒13に流入するので、触媒金属の酸素被毒が解消され、次に、三元触媒13に流入する排気ガスの空燃比がリーン空燃比となったときには、COの燃焼が良好に行われることになる。こうした理由から、第2実施形態の触媒暖機制御によれば、第1実施形態の触媒暖機制御によるよりも、早期に、三元触媒13の温度を活性温度に到達させることができるのである。
According to this, the temperature of the three-
図8および図9は、上述した第2実施形態の触媒暖機制御を実行するルーチンの一例を示している。図8および図9のルーチンでは、始めに、ステップ30において、触媒暖機完了フラグFcomがセットされている(Fcom=1)か否かが判別される。ここで、触媒暖機完了フラグとは、図5のルーチンで用いられている触媒暖機完了フラグと同じものである。ステップ30において、Fcom=1であると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、ステップ30において、Fcom=0であると判別されたときには、ステップ31に進んで、センサ活性フラグFsenがセットされている(Fsen=1)か否かが判別される。ここで、センサ活性フラグとは、空燃比センサ14,15が空燃比に正確に対応する出力を出力することができる温度(以下「センサ活性温度」という)に該空燃比センサの温度が達しているときにセットされ、達していないときにリセットされるフラグである。
8 and 9 show an example of a routine for executing the catalyst warm-up control of the second embodiment described above. In the routines shown in FIGS. 8 and 9, first, at
ステップ31において、Fsen=1であると判別されたときには、ステップ32に進む。一方、ステップ31において、Fsen=1ではない、すなわち、Fsen=0であると判別されたときには、ステップ42に進む。内燃機関の始動後に図8および図9のルーチンが始めて実行されたときには、空燃比センサ14,15の温度はセンサ活性温度に到達していないことが多いので、多くの場合、ステップ42に進む。
If it is determined in
そして、ステップ42では、図6のルーチンに従って三元触媒13の温度(触媒温度)Tcatが算出される。次いで、ステップ43では、ステップ42で算出された触媒温度TcatがCO燃焼温度Tcoよりも高い(Tcat>Tco)か否かが判別される。ここで、Tcat≦Tcoであると判別されたときには、ステップ45に進んで、混合気の空燃比がリッチ空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量が制御される。一方、Tcat>Tcoであると判別されたときには、ステップ44に進んで、混合気の空燃比がリーン空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量が制御される。
In
一方、ステップ32では、リッチ空燃比フラグFrichがセットされている(Frich=1)か否かが判別される。ここで、リッチ空燃比フラグとは、後述するステップ33において排気ガスの空燃比A/Fがリッチ空燃比A/Frichである(A/F=A/Frich)と判別されたときにセットされ、後述するステップ39において暖機完了フラグFcomがセットされたときにリセットされるフラグである。ステップ32において、Frich=1ではない、すなわち、Frich=0であると判別されたときには、ステップ33に進んで、三元触媒13下流の空燃比センサ15によって検出されている排気ガスの空燃比(すなわち、混合気の空燃比)A/Fが理論空燃比A/Fstよりも小さい(A/F<A/Fst)、すなわち、リッチ空燃比であるか否かが判別される。ステップ33において、A/F<A/Fstであると判別されたときには、ステップ34に進む。一方、A/F≧A/Fstであると判別されたときには、ステップ41に進む。
On the other hand, at
ステップ41では、混合気の空燃比がリッチ空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量が制御される。一方、ステップ34では、リッチ空燃比フラグFrichがセットされ(Frich←1)、次いで、ステップ35に進む。
In
ステップ35では、混合気の空燃比がリッチ空燃比とリーン空燃比とを交互に繰り返すようにスロットル開度および燃料噴射量を制御するときに、混合気の空燃比をリッチ空燃比とリーン空燃比とで繰り返す時間周期Tが算出される。具体的には、前回、ステップ35が実行されたときに算出された時間周期Tに一定の時間ΔTを加算することによって今回の時間周期Tが算出され、ステップ36に進む。
In
ステップ36では、前回のステップ35の実行時に算出された時間周期Tが経過したときに混合気の空燃比がリーン空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量を制御し(ルーチンがステップ36に進んだときには、混合気の空燃比がリッチ空燃比に制御されている)、次いで、今回のステップ35の実行時に算出された時間周期Tが経過したときに混合気の空燃比がリッチ空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量を制御し、ステップ37に進む。すなわち、ステップ35で算出される時間周期Tは、ルーチンが実行される毎に一定時間ΔTずつ長くなるので、ステップ36でリーン空燃比とリッチ空燃比とが繰り返される時間周期は、ルーチンが実行される毎に一定時間ΔTずつ長くなる。
In
ステップ37では、図6のルーチンに従って三元触媒13の温度(触媒温度)Tcatが算出される。次いで、ステップ38において、ステップ37で算出された触媒温度Tが活性温度Tactよりも高い(Tcat>Tact)か否かが判別される。ここで、Tcat>Tactであると判別されたとき(すなわち、三元触媒13の温度が活性温度に達しているとき)には、ステップ39に進んで、暖気完了フラグFcomがセットされ(Fcom←1)、次いで、ステップ40に進んで、リッチ空燃比フラグFrichがセットされる(Frich←1)。一方、ステップ38において、Tcat≦Tactであると判別されたとき(すなわち、三元触媒13の温度が活性温度に達していないとき)には、ルーチンは、そのまま終了する。
In step 37, the temperature (catalyst temperature) Tcat of the three-
図10は、空燃比センサが活性しているか否かを判定するルーチンの一例を示している。図10のルーチンでは、ステップ50において、内燃機関の始動時か否かが判別される。ここで、内燃機関の始動時ではないと判別されたときには、ルーチンは、そのまま終了する。一方、内燃機関の始動時であると判別されたときには、ステップ51に進んで、空燃比センサ14,15を加熱するヒータが作動される。
FIG. 10 shows an example of a routine for determining whether or not the air-fuel ratio sensor is active. In the routine of FIG. 10, it is determined in
次いで、ステップ52において、三元触媒13上流の空燃比センサ14で検出される排気ガスの空燃比A/Fuが理論空燃比A/Fstよりも小さい(A/Fu<A/Fst)、すなわち、リッチ空燃比であるか否かが判別される。ここで、A/Fu≧A/Fstであると判別されたときには、ルーチンは、そのまま終了する。一方、A/Fu>A/Fstであると判別されたときには、ステップ53に進んで、三元触媒13下流の空燃比センサ15で検出される排気ガスの空燃比A/Fdが理論空燃比A/Fstよりも小さい(A/Fd<A/Fst)、すなわち、リッチ空燃比であるか否かが判別される。ここで、A/Fd≧A/Fstであると判別されたときには、ルーチンは、そのまま終了する。一方、A/Fd<A/Fstであると判別されたときには、ステップ54に進む。
Next, at
ステップ54では、センサ活性フラグFsenがセットされ(Fsen←1)、次いで、ステップ55において、空燃比センサ14,15を加熱するヒータが停止される。このように、図10のルーチンによれば、三元触媒13上流の空燃比センサ14で検出される排気ガスの空燃比がリッチ空燃比であって且つ三元触媒13下流の空燃比センサ15で検出される排気ガスの空燃比がリッチ空燃比であるときに、両空燃比センサ14,15が活性化されていると判定される。すなわち、空燃比センサ14,15は、その温度が十分に高くなっておらず活性化されていないときには排気ガスの空燃比に対応した出力を正確に出力することができず、したがって、本実施形態によれば、内燃機関の始動時は、混合気の空燃比がリッチ空燃比とされており、排気ガスの空燃比がリッチ空燃比とされているにも係わらず、リーン空燃比に対応する出力を出力することもある。一方、空燃比センサ14,15は、その温度が十分に高くなって活性化されると、排気ガスの空燃比に対応した出力を正確に出力することができるようになり、したがって、このとき、内燃機関の始動時においてリッチ空燃比に対応する出力を出力する。こうした理由から、図10のルーチンでは、両空燃比センサ14,15で検出される排気ガスの空燃比がリッチ空燃比であるときに、両空燃比センサ14,15が活性化されていると判定するのである。
In
次に、本発明の第3実施形態の排気浄化装置について説明する。図11および図12は、第3実施形態の排気浄化装置を備えた内燃機関を示している。図11および図12において、1は内燃機関の本体、2は燃焼室、3は燃料噴射弁、4は吸気枝管、5は吸気管、6はエアクリーナ、7はスロットル弁、8は排気枝管、9は排気管、10は温度センサ、11はエアフローメータ、12はHC保持材、13は三元触媒、14,15は空燃比センサ、16は電子制御装置、17は点火栓をそれぞれ示している。以上の構成は、第1実施形態のものと同様であるので、詳細な説明は省略し、次に、第1実施形態の構成とは異なる第3実施形態の構成について説明する。 Next, an exhaust emission control device according to a third embodiment of the present invention will be described. 11 and 12 show an internal combustion engine provided with the exhaust emission control device of the third embodiment. 11 and 12, 1 is a main body of an internal combustion engine, 2 is a combustion chamber, 3 is a fuel injection valve, 4 is an intake branch pipe, 5 is an intake pipe, 6 is an air cleaner, 7 is a throttle valve, and 8 is an exhaust branch pipe. , 9 is an exhaust pipe, 10 is a temperature sensor, 11 is an air flow meter, 12 is an HC holding material, 13 is a three-way catalyst, 14 and 15 are air-fuel ratio sensors, 16 is an electronic control device, and 17 is a spark plug. Yes. Since the above configuration is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted, and next, a configuration of the third embodiment different from the configuration of the first embodiment will be described.
第3実施形態の排気管9は、分岐領域18において分岐して2つの排気通路9A,9Bを構成している。そして、一方の排気通路9A内にHC保持材12が配置されており、他方の排気通路9B内に三元触媒13が配置されている。また、HC保持材12が配置されている排気通路9Aは、三元触媒13が配置されている排気通路9Bに合流している。そして、分岐領域18には、排気ガスの流れを切り換える切換弁19が配置されている。ここで、図11に示されているように、切換弁19が排気管9から排気通路9Bへの排気ガスの流れを遮断する状態にされているときには、燃焼室2から排出された排気ガスは、全て、排気管9を介してHC保持材12に流入し、HC保持材12から排出された排気ガスが排気通路9Bを介して三元触媒13に流入する。すなわち、切換弁19が図11に示されている状態にされているときには、燃焼室2から排出された排気ガスは、全て、HC保持材12を通過してから三元触媒13に流入する。一方、図12に示されているように、切換弁19が排気管9から排気通路9Bへの排気ガスの流れを許容する状態にされているときには、燃焼室2から排出された排気ガスの一部は、HC保持材12を通過してから三元触媒13に流入するであろうが、排気ガスの大部分は、三元触媒13に直接流入する。
The
なお、第3実施形態において、電子制御装置16は、温度センサ10、エアフローメータ11、および、空燃比センサ14,15からの出力を受信し、これら受信した出力に基づいて所定の機器、例えば、燃料噴射弁3、スロットル弁7、点火栓17、切換弁19の作動を制御する。
In the third embodiment, the
次に、第3実施形態の触媒暖機制御について説明する。第3実施形態では、内燃機関の始動時、三元触媒13の温度がCO燃焼温度よりも低い間は、混合気の空燃比がリッチ空燃比になるようにスロットル開度および燃料噴射量を制御すると共に、切換弁19が図11に示されている状態、すなわち、排気管9から排気通路9Bへの排気ガスの流れを遮断する状態となるように切換弁19を制御する。このように、混合気の空燃比をリッチ空燃比に制御すれば、燃焼室2からは、NOxを全く或いは殆ど含んでおらずに主にCOとHCとを含んだ排気ガスが排出される。そして、切換弁19が図11に示されている状態に制御されているので、排気ガスは、全て、HC保持材12が配置されているほうの排気通路9Aに流入する。すなわち、排気ガスは、全て、HC保持材12を通過してから三元触媒13に流入する。ここで、三元触媒13の温度がCO燃焼温度よりも低い間は、HC保持材12の温度がHC放出温度よりも低いので、排気ガス中のHCは、HC保持材12に保持される。したがって、三元触媒13に流入する排気ガス中には、HCもNOxも含まれておらず、主に、COのみが含まれていることになる。そして、三元触媒13は、その温度がCO燃焼温度よりも低いので、排気ガス中のCOを保持することになる。これにより、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達するまで、三元触媒13には、COが次々に保持されることになる。
Next, the catalyst warm-up control of the third embodiment will be described. In the third embodiment, when the internal combustion engine is started, while the temperature of the three-
一方、三元触媒13は、排気ガスの熱によって加熱されるので、三元触媒13の温度は、徐々に上昇する。そして、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達したときには、第3実施形態では、混合気の空燃比がリーン空燃比になるようにスロットル開度および燃料噴射量を制御すると共に、切換弁19が図12に示されている状態、すなわち、排気管9から排気通路9Bへの排気ガスの流れを許容する状態となるように切換弁19を制御する。このように、混合気の空燃比をリーン空燃比に制御すれば、燃焼室2からは、酸素を多く含んだ排気ガスが排出される。そして、切換弁19が図12に示されている状態に制御されているので、この酸素を多く含んだ排気ガスは、三元触媒13に直接流入することになる。そして、このとき、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達しているので、三元触媒13に保持されているCOは、排気ガス中の酸素と反応して燃焼し、三元触媒13は、その燃焼熱によって加熱される。こうして、三元触媒13の温度が早期に活性温度に到達することになる。また、第1実施形態と同様に、三元触媒13の温度は、三元触媒13全体に亘って均一に活性温度にまで上昇せしめられる。
On the other hand, since the three-
なお、第3実施形態によれば、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達したときに排気ガスを三元触媒13に直接流入させ、HC保持材12には殆ど流入させないことから、HC保持材12がHC放出温度に到達する前に三元触媒13の温度を確実に活性温度に到達させることができる。このため、HC保持材12の温度がHC放出温度に到達し、HC保持材12からHCが放出されたとしても、これらHCは、三元触媒13によって確実に浄化される。
Note that, according to the third embodiment, when the temperature of the three-
図13は、上述した第3実施形態の触媒暖機制御を実行するルーチンの一例を示している。図13のルーチンでは、始めに、ステップ60において、触媒暖機完了フラグFcomがセットされている(Fcom=1)か否かが判別される。ここで、触媒暖機完了フラグとは、図5のルーチンで用いられている触媒暖機完了フラグと同じものである。ステップ60において、Fcom=1であると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、ステップ30において、Fcom=0であると判別されたときには、ステップ61に進んで、切換弁19が閉弁される。すなわち、ステップ61では、切換弁19が図11に示されている状態とされる。
FIG. 13 shows an example of a routine for executing the catalyst warm-up control of the third embodiment described above. In the routine of FIG. 13, first, at
次いで、ステップ62において、図6のルーチンに従って三元触媒13の温度(触媒温度)Tcatが算出される。次いで、ステップ63では、ステップ62で算出された触媒温度Tcatが活性温度Tactよりも高い(Tcat>Tact)か否かが判別される。ここで、Tcat>Tactであると判別されたときには、ステップ66に進んで、触媒暖機完了フラグFcomがセットされ(Fcom←1)、次いで、ステップ67において、切換弁19が開弁される。すなわち、ステップ67では、切換弁19が図12に示されている状態とされる。次いで、ステップ68において、通常の空燃比制御が実行される。ここで、通常の空燃比制御とは、三元触媒13を暖機するための空燃比制御以外の空燃比制御を意味する。
Next, at
一方、ステップ63において、Tcat≦Tactであると判別されたときには、ステップ64に進んで、触媒温度TcatがCO燃焼温度Tcoよりも高い(Tcat>Tco)か否かが判別される。ここで、Tact≦Tcoであると判別されたときには、ステップ65に進んで、混合気の空燃比がリッチ空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量が制御される。なお、このとき、切換弁19は、図11に示された状態となっている。一方、ステップ63において、Tcat>Tcoであると判別されたときには、ステップ69に進んで、切換弁19が開弁される。すなわち、ステップ69では、切換弁19が図12に示されている状態とされる。次いで、ステップ70において、混合気の空燃比がリーン空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量が制御される。
On the other hand, when it is determined at step 63 that Tcat ≦ Tact, the routine proceeds to step 64 where it is determined whether or not the catalyst temperature Tcat is higher than the CO combustion temperature Tco (Tcat> Tco). If it is determined that Tact ≦ Tco, the routine proceeds to step 65 where the throttle opening and the fuel injection amount are controlled so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes a rich air-fuel ratio. At this time, the switching
次に、本発明の第4実施形態の排気浄化装置について説明する。図14〜図16は、第4実施形態の排気浄化装置を備えた内燃機関を示している。図14〜図16において、1は内燃機関の本体、2は燃焼室、3は燃料噴射弁、4は吸気枝管、5は吸気管、6はエアクリーナ、7はスロットル弁、8は排気枝管、9は排気管、9A、9Bは排気管9から分岐した排気通路、10は温度センサ、11はエアフローメータ、12はHC保持材、13は三元触媒、14,15は空燃比センサ、16は電子制御装置、17は点火栓、18は分岐領域、19は切換弁をそれぞれ示している。以上の構成は、第3実施形態のものと同様であるので、詳細な説明は省略する。また、図15において、20は機関本体1のシリンダヘッド、21は機関本体1のシリンダブロック、22は燃焼室2を形成するピストン、23は吸気ポート、24は吸気弁、25は排気ポート、26は排気弁をそれぞれ示している。これら構成は、第1実施形態〜第3実施形態のものと同様である。次に、第3実施形態の構成とは異なる第4実施形態の構成について説明する。
Next, an exhaust emission control device according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIGS. 14-16 has shown the internal combustion engine provided with the exhaust gas purification device of 4th Embodiment. 14 to 16,
第4実施形態の内燃機関は、吸気弁24の開弁タイミングおよび閉弁タイミングを変更すると共に排気弁26の開弁タイミングおよび閉弁タイミングを変更するいわゆる可変動弁機構27を有する。
The internal combustion engine of the fourth embodiment has a so-called
なお、第4実施形態において、電子制御装置16は、温度センサ10、エアフローメータ11、および、空燃比センサ14,15からの出力を受信し、これら受信した出力に基づいて所定の機器、例えば、燃料噴射弁3、スロットル弁7、点火栓17、切換弁19、可変動弁機構27の作動を制御する。
In the fourth embodiment, the
次に、第4実施形態の触媒暖機制御について説明する。第4実施形態では、第3実施形態と同様に、内燃機関の始動時、三元触媒13の温度がCO燃焼温度よりも低い間は、混合気の空燃比がリッチ空燃比になるようにスロットル開度および燃料噴射量を制御すると共に、切換弁19が図14に示されている状態、すなわち、排気管9から排気通路9Bへの排気ガスの流れを遮断する状態となるように切換弁19を制御する。これにより、第3実施形態と同様に、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達するまで、三元触媒13には、COが次々に保持されることになる。
Next, catalyst warm-up control according to the fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, as in the third embodiment, when the internal combustion engine is started, while the temperature of the three-
一方、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達したときには、第4実施形態では、第3実施形態と同様に、混合気の空燃比がリーン空燃比になるようにスロットル開度および燃料噴射量を制御すると共に、切換弁19が図16に示されている状態、すなわち、排気管9から排気通路9Bへの排気ガスの流れを許容する状態となるように切換弁19を制御する。これにより、第3実施形態と同様に、三元触媒13の温度が早期に活性温度に到達することなる。また、第3実施形態と同様に、三元触媒13の温度は、三元触媒13全体に亘って均一に活性温度にまで上昇せしめられる。
On the other hand, when the temperature of the three-
ところで、第4実施形態では、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達したときには、上述したように混合気の空燃比をリーン空燃比に制御し且つ切換弁19を図16に示されている状態に制御するのに加えて、排気弁26の開弁期間と吸気弁24の開弁期間とが重なる期間、いわゆるバルブオーバラップが大きくなるように排気弁26の閉弁タイミングおよび吸気弁24の開弁タイミングの少なくとも一方を可変動弁機構27によって制御する。これによれば、燃焼室2から排出される排気ガス中の酸素濃度がより高くなるので、三元触媒13におけるCOの酸化反応が促進され、三元触媒13の温度をより早く活性温度に到達させることができる。すなわち、混合気の空燃比がリーン空燃比とされると、燃焼室2内で生成されるNOxの量が多くなり、その分、燃焼室2から排出される排気ガス中の酸素濃度が低くなる。ここで、バルブオーバラップを大きくすると、混合気中に残留する排気ガスの量が多くなる。排気ガス中には、CO2等の不活性ガスが含まれており、この不活性ガスは、燃焼室2内における燃焼温度を低下させる。燃焼室2内における燃焼温度が低くなると、燃焼室2内で生成されるNOxの量が少なくなる。このため、バルブオーバラップを大きくすると、燃焼室2内で生成されるNOxの量が少なくなり、その分、燃焼室2から排出される排気ガス中の酸素濃度が高くなり、三元触媒13におけるCOの酸化反応が促進され、三元触媒13の温度をより早く活性温度に到達させることができるのである。
By the way, in the fourth embodiment, when the temperature of the three-
或いは、第4実施形態において、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達したときに、上述したように混合気の空燃比をリーン空燃比に制御し且つ切換弁19を図16に示されている状態に制御するのに加えて、燃焼室2内の燃料に点火栓17によって点火するタイミングを遅角してもよい。これによれば、燃焼室2から排出される排気ガスの温度がより高くなるので、三元触媒13におけるCOの酸化反応が促進され、三元触媒13の温度をより早く活性温度に到達させることができる。
Alternatively, in the fourth embodiment, when the temperature of the three-
もちろん、第4実施形態において、三元触媒13の温度がCO燃焼温度に達したときには、上述したように混合気の空燃比をリーン空燃比に制御し且つ切換弁19を図16に示されている状態に制御するのに加えて、バルブオーバラップが大きくなるように排気弁26の閉弁タイミングおよび吸気弁24の開弁タイミングの少なくとも一方を可変動弁機構27によって制御すると共に、燃焼室2内の燃料に点火栓17によって点火するタイミングを遅角してもよい。
Of course, in the fourth embodiment, when the temperature of the three-
図17は、上述した第4実施形態の触媒暖機制御を実行するルーチンの一例を示している。図17のルーチンでは、始めに、ステップ80において、触媒暖機完了フラグFcomがセットされている(Fcom=1)か否かが判別される。ここで、触媒暖機完了フラグとは、図5のルーチンで用いられている触媒暖機完了フラグと同じものである。ステップ80において、Fcom=1であると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、ステップ80において、Fcom=0であると判別されたときには、ステップ81に進んで、切換弁19が閉弁される。すなわち、ステップ81では、切換弁19が図14に示されている状態とされる。
FIG. 17 shows an example of a routine for executing the catalyst warm-up control of the fourth embodiment described above. In the routine of FIG. 17, first, at
次いで、ステップ82において、図6のルーチンに従って三元触媒13の温度(触媒温度)Tcatが算出される。次いで、ステップ83では、ステップ82で算出された触媒温度Tcatが活性温度Tactよりも高い(Tcat>Tact)か否かが判別される。ここで、Tcat>Tactであると判別されたときには、ステップ88に進んで、触媒暖機完了フラグFcomがセットされ(Fcom←1)、次いで、ステップ89において、切換弁19が開弁される。すなわち、ステップ89では、切換弁19が図16に示されている状態とされる。次いで、ステップ90において、通常の空燃比制御が実行される。ここで、通常の空燃比制御とは、三元触媒13を暖機するための空燃比制御以外の空燃比制御を意味する。
Next, at
次いで、ステップ91において、通常VVT制御が実行される。すなわち、ステップ91では、三元触媒13を暖機する目的以外の目的をもって排気弁26の閉弁タイミングおよび吸気弁24の開弁タイミングが可変動弁機構27によって制御される。次いで、ステップ92において、通常点火時期制御が実行される。すなわち、ステップ92では、三元触媒13を暖機する目的以外の目的をもって点火栓17による燃焼室2内の燃料への点火のタイミングが制御される。
Next, in
一方、ステップ83において、Tcat≦Tactであると判別されたときには、ステップ84に進んで、触媒温度TcatがCO燃焼温度Tcoよりも高い(Tcat>Tco)か否かが判別される。ここで、Tact≦Tcoであると判別されたときには、ステップ85に進んで、混合気の空燃比がリッチ空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量が制御される。次いで、ステップ86において、触媒暖機VVT制御Iが実行される。すなわち、ステップ86では、三元触媒13の温度がCO燃焼温度以下であるときのために予め定められたバルブオーバラップが達成されるように排気弁26の閉弁タイミングおよび吸気弁24の開弁タイミングが可変動弁機構27によって制御される。次いで、ステップ87において、触媒暖機点火時期制御Iが実行される。すなわち、ステップ87では、三元触媒13の温度がCO燃焼温度以下であるときに点火栓17によって燃焼室2内の燃料に点火すべき予め定められたタイミングでもって点火栓17によって燃焼室2内の燃料が点火される。なお、ステップ85〜ステップ87が実行されるとき、切換弁19は、図14に示されている状態となっている。
On the other hand, when it is determined at
一方、ステップ84において、Tcat>Tcoであると判別されたときには、ステップ93に進んで、切換弁19が開弁される。すなわち、ステップ93では、切換弁19が図16に示されている状態とされる。次いで、ステップ94において、混合気の空燃比がリーン空燃比となるようにスロットル開度および燃料噴射量が制御される。次いで、ステップ95において、触媒暖機VVT制御IIが実行される。すなわち、ステップ95では、ステップ86の触媒暖機VVT制御Iによって達成されるバルブオーバラップよりも大きいバルブオーバラップが達成されるように排気弁26の閉弁タイミングおよび吸気弁24の開弁タイミングが可変動弁機構27によって制御される。次いで、ステップ96において、触媒暖機点火時期制御IIが実行される。すなわち、ステップ96では、ステップ87の触媒暖機点火時期制御Iにおける点火栓17による燃料への点火タイミングよりも遅い点火タイミングでもって点火栓17によって燃料が点火される。
On the other hand, when it is determined at
上述した実施形態では、COとNOxとHCとを同時に浄化する三元触媒を備えている場合を例に本発明を説明したが、本発明は、広くは、COを酸化して浄化すると共にCO以外の少なくとも1つの成分を浄化する浄化触媒を備えている場合にも適用可能である。 In the above-described embodiment, the present invention has been described by taking as an example the case where a three-way catalyst that simultaneously purifies CO, NOx, and HC is provided. However, the present invention broadly oxidizes and purifies CO and CO. The present invention is also applicable when a purification catalyst for purifying at least one component other than the above is provided.
1 機関本体
2 燃焼室
5 吸気管
9 排気管
12 HC保持材
13 三元触媒
DESCRIPTION OF
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CN113107642A (en) * | 2018-08-07 | 2021-07-13 | 丰田自动车株式会社 | Control device and control method for internal combustion engine |
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2006
- 2006-05-25 JP JP2006145096A patent/JP2007315271A/en active Pending
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