[发明专利]排气净化控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种排气净化控制装置，应用于点火燃烧式且为缸内喷射式的内燃机。

背景技术

在具有氧化排气中的HC、CO的功能和还原NOx的功能的催化剂装置(所谓三元催化剂)中，对于维持净化功能来说，以理论空燃比燃烧较重要。因此，在缸内喷射式的内燃机中，在如进行稀混合燃烧的情况那样的排气中的氧成为大量的情况下，一般使氧储存(储藏)于催化剂而维持净化功能。

但是，催化剂中的氧储存量存在极限，当氧储存量变得过剩(饱和状态)时，NOx净化功能降低。尤其是，在使内燃机自动停止(怠速停止)时，在怠速停止紧前的低速行驶中实施了使燃料喷射停止的断油的情况下，由于断油而在氧储存量变得过剩的状态下进行怠速停止。于是，在之后的自动再起动时，担心不能够充分地净化NOx。并且，在自动再起动后、立即踩下油门踏板而要进行加速行驶的情况下，流入催化剂的NOx量立即变多，因此从催化剂装置放出NOx的担心进一步变高。

对于这种担心，在专利文献1、2(日本特开2007-154664号公报、日本特开2000-54826号公报)记载的发明中，使断油紧前的燃料喷射量增量而进行浓混合燃烧、或者使自动再起动紧后的燃料喷射量增量而进行浓混合燃烧。由此，排气中的CO(还原成分)量增加，因此促进所储存的氧的还原而减少氧储存量。因此，能够抑制过剩的氧储存导致的NOx净化功能的降低。

但是，在向燃烧室直接喷射燃料的缸内喷射式的内燃机的情况下，当实施上述浓混合燃烧时，燃烧室内的空燃比的不均质度显著变大，因此有时会导致PM(Particulate Matter：颗粒物)的产生量增大。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而进行的，其目的在于提供一种排气净化控制装置，在将点火燃烧式且为缸内喷射式的内燃机作为应用对象的情况下，不会导致PM产生量的增大，而能够实现使氧储存量降低而维持NOx净化功能。

本发明第一例的排气净化控制装置以应用于如下的内燃机为前提，该内燃机为通过火花塞点火而进行燃烧的点火燃烧式、且为从燃料喷射阀向燃烧室直接喷射燃料的缸内喷射式，并具备将排气氧化以及还原而净化的催化剂装置。而且，排气净化控制装置的特征在于，具备：催化剂稀混合判断部，判断是否成为上述催化剂装置的氧储存量为规定量以上的催化剂稀混合状态；以及燃料供给部，在判断为成为上述催化剂稀混合状态的情况下，使从上述燃料喷射阀喷射的燃料不点火燃烧，而向上述催化剂装置供给。

由此，在催化剂稀混合状态(触媒リ一ン状態)时，不进行点火燃烧而将燃料向催化剂装置供给，因此催化剂装置所储存的氧被燃料(HC：还原成分)还原而氧储存量减少。因此，能够抑制过剩的氧储存导致的NOx净化功能的降低。并且，基于该喷射的燃料不进行点火燃烧，因此不会产生PM。因此，不会导致PM产生量的增大，而能够实现使氧储存量降低而维持NOx净化功能。

另外，为了实现避免由燃料供给部向催化剂装置供给的催化剂用燃料不足而不能够充分降低氧储存量的情况、以及由于过剩地喷射催化剂用燃料而从催化剂装置放出未燃HC的情况，优选根据氧储存量来设定催化剂用燃料的喷射量。

本发明第二例的排气净化控制装置的特征在于，上述燃料供给部在从膨胀冲程到排气冲程的规定时期，从上述燃料喷射阀喷射向上述催化剂装置供给的催化剂用燃料。

此处，即使在与上述发明相反、在从进气冲程到压缩冲程的规定时期喷射催化剂用燃料的情况下，如果不使点火装置动作，则也能够实现将未点火燃烧的燃料向催化剂装置供给的燃料供给部。但是，在该情况下，不能够喷射点火燃烧的燃烧用燃料，因此不能够得到所期望的输出扭矩。或者，在多缸内燃机中，仅特定的气缸变得不能够喷射燃烧用燃料，因此输出扭矩的变动增大。

对此，在上述发明中，在从膨胀冲程到排气冲程的规定时期喷射催化剂用燃料，因此在一个燃烧循环中能够使燃烧用燃料和催化剂用燃料都进行喷射。因此，能够避免上述的输出扭矩不足以及输出扭矩变动，同时能够实现燃料供给部。

在本发明第三例的排气净化控制装置中，具备浓混合喷射控制部，该浓混合喷射控制部通过使点火燃烧的燃烧用燃料的喷射量增量而进行浓混合燃烧，由此使上述氧储存量降低；在规定期间内，实施基于上述浓混合喷射控制部的浓混合燃烧和基于上述燃料供给部的催化剂用燃料的喷射的双方。