(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えるとともに、点火プラグを備えてなる筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置において、所定の運転状態のときに、点火時期を圧縮上死点後に設定するとともに、この点火時期前でかつ圧縮上死点後に燃料を噴射する超リタード燃焼を行う一方、燃圧が低い始動直後の期間は、圧縮上死点後の燃料噴射量が０とならない範囲で減少するように、燃料の一部を圧縮行程後半に噴射することを特徴とする筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置。
【請求項２】
超リタード燃焼においては燃料の全量を圧縮上死点後に噴射し、燃圧が低いときには燃料の一部を圧縮行程後半に噴射することを特徴とする請求項１に記載の筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置。
【請求項３】
超リタード燃焼においては燃料噴射を２回に分割し、１回目の噴射を圧縮行程後半に行うとともに２回目の噴射を圧縮上死点後に行い、燃圧が低いときには２回目の噴射量割合を減少させることを特徴とする請求項１に記載の筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置。
【請求項４】
圧縮上死点後の噴射が所定の最小噴射時間以下となる条件では、燃料の全量を圧縮上死点前に噴射することを特徴とする請求項１に記載の筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置。
【請求項５】
燃料温度に応じて、圧縮上死点後の噴射と圧縮上死点前の噴射との噴射量割合を補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置。
【請求項６】
所定の運転状態として、排気ガス温度の昇温が要求されたときに、上記超リタード燃焼を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置。
【請求項７】
超リタード燃焼における点火時期は、圧縮上死点後１５°〜３０°ＣＡであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置。
【請求項８】
筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えるとともに、点火プラグを備えてなる筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御方法であって、機関冷機状態での始動時に、燃圧が所定の圧力Ｐ２よりも低い始動初期の第１の段階では、燃料の全量を圧縮上死点前の吸気行程中もしくは圧縮行程中に噴射して圧縮上死点前に点火を行い、燃圧が所定の圧力Ｐ１（但しＰ１＞Ｐ２）と上記Ｐ２との間の第２の段階では、燃料の一部を圧縮行程後半に噴射するとともに、残部の燃料を圧縮上死点後に噴射して、この噴射時期から遅れた圧縮上死点後に点火を行い、さらに燃圧が上記Ｐ１に到達した第３の段階では、第２の段階よりも圧縮上死点後の燃料噴射量の割合が大となった超リタード燃焼を行うことを特徴とする筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、筒内に燃料を直接に噴射する筒内直接噴射式火花点火内燃機関に関し、特に、排気系の触媒コンバータの早期昇温（早期活性化）が要求される冷間始動時などにおける噴射時期および点火時期の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、筒内直接噴射式火花点火内燃機関の触媒暖機方法として、排気浄化用の触媒コンバータが活性温度よりも低い未暖機状態のときに、吸気行程から点火時期にかけての期間内で、部分的な空燃比の濃淡を有する混合気を燃焼室内に形成する後期噴射と、この後期噴射より前に燃料を噴射して、後期噴射の燃料と後期噴射の燃焼とで延焼可能な、理論空燃比よりもリーンな空燃比の混合気を燃焼室内に生成する早期噴射と、の少なくとも２回の分割噴射を行い、かつ点火時期をＭＢＴ点より所定量リタードさせるとともに、機関の無負荷領域では点火時期を圧縮上死点よりも前に設定し、無負荷領域を除く低速低負荷領域では点火時期を圧縮上死点以降までリタードさせる技術が記載されている。上記後期噴射は、圧縮行程の中期以降、例えば１２０°ＢＴＤＣ〜４５°ＢＴＤＣに行われる。
【特許文献１】特許第３３２５２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
内燃機関の冷機時における触媒の早期活性化および後燃えによるＨＣ低減のためには、点火時期の遅角が有効であり、より大きな効果を得るためには、圧縮上死点以降の点火（ＡＴＤＣ点火）が望ましい。ＡＴＤＣ点火で安定した燃焼を行わせるためには、燃焼期間を短縮する必要があり、そのために、筒内の乱れを強化して、燃焼速度（火炎伝播速度）を上昇させることが必要である。
【０００４】
このような乱れの強化のために、筒内に高圧で噴射される燃料噴霧のエネルギにより筒内に乱れを生成することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、主に、１回目の燃料噴射（早期噴射）を吸気行程中に行い、２回目の燃料噴射（後期噴射）を圧縮行程中の１２０°ＢＴＤＣ〜４５°ＢＴＤＣに行っている。このように最後の燃料噴射が圧縮上死点よりも前では、その噴霧により筒内に乱れを生成しても、圧縮上死点以降はその乱れが減衰してしまい、ＡＴＤＣ点火での火炎伝播速度上昇には寄与しない。
【０００６】
例えば、図７は、吸気ポート内に設けたガス流動制御弁（例えばタンブル制御弁）を作動させた場合とこのようなガス流動制御弁を具備しない場合とについて、筒内の乱れの大きさを示したものであるが、ガス流動制御弁を作動させることで吸気行程中に生成した乱れ（符号Ａの部分）は、圧縮行程の進行とともに減衰し、圧縮行程後期のタンブル流の崩壊に伴い一時的に乱れが大きくなる（符号Ｂの部分）ものの、圧縮上死点以降は符号Ｃで示すように急速に減衰してしまい、その乱れを用いた燃焼改善（火炎伝播向上）はあまり期待できない。燃料噴霧による乱れについても同様であり、圧縮上死点より前の燃料噴射により乱れが生成されたとしても、圧縮上死点以降の点火燃焼には寄与しない。
【０００７】
このため、ＡＴＤＣ点火の方が排温上昇やＨＣ低減に有利であるが、燃焼安定性が成立しないため、特許文献１では、無負荷領域では点火時期を圧縮上死点前（ＢＴＤＣ点火）としている。
【０００８】
本発明は、このような実状を踏まえて、触媒の早期活性化およびＨＣ低減などのためのＡＴＤＣ点火での燃焼安定性を改善することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えるとともに、点火プラグを備えてなる筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御装置において、所定の運転状態のとき、例えば触媒コンバータの冷機時のような排気ガス温度の昇温が必要な場合などに、点火時期を圧縮上死点後に設定するとともに、この点火時期前でかつ圧縮上死点後に燃料を噴射する超リタード燃焼を行うことを特徴としている。なお、ＮＯｘを吸着するＮＯｘトラップ触媒においては、硫黄成分（ＳＯｘ）が触媒に付着することによりＮＯｘ吸着性能が低下するので、触媒を強制的に高温化してＳＯｘを放出するＳＯｘ放出処理（硫黄被毒解除）を行う必要があるが、このＳＯｘ放出処理の際の排気ガス温度の昇温を、上記の超リタード燃焼を利用して行うことも可能である。そして、本発明では、特に、燃圧が低い始動直後の期間は、圧縮上死点後の燃料噴射量が０とならない範囲で減少するように、燃料の一部を圧縮行程後半に噴射する。
【００１０】
すなわち、圧縮上死点以降では、吸気行程や圧縮行程で生成された乱れは減衰してしまうが、圧縮上死点以降の膨張行程中になされる燃料噴射によって、筒内の乱れを生成・強化することができ、ＡＴＤＣ点火での火炎伝播が促進される。従って、点火時期を圧縮上死点後とした超リタード燃焼が安定的に成立する。
【００１１】
ここで、上記のように圧縮上死点後に燃料を噴射する超リタード燃焼においては、十分に燃圧が高くないと、噴霧の粒径が大きくなり、スモークやＨＣの悪化が生じる。上死点付近では、例えば筒内圧が１．５ＭＰａ以上となるので、２．０ＭＰａ以上の燃圧がないと、燃料を十分に微粒化できない。これに対し、機関始動時には、燃圧はクランキング開始とともに上昇し始め、機関回転数に伴って上昇するので、始動直後に、燃圧が不十分なまま超リタード燃焼によるスモークやＨＣが発生する懸念がある。
【００１２】
そこで、本発明では、燃圧が低い始動直後の期間は、圧縮上死点後の燃料噴射量を減少させ、少なくとも燃料の一部を圧縮上死点前つまり吸気行程中もしくは圧縮行程中に噴射する。このように圧縮上死点後の噴射量を少なくすることで、燃圧が低いことによるスモークやＨＣの悪化が抑制される。
【００１３】
この場合、燃圧が低いほど圧縮上死点後の噴射の割合が少なくなるように制御することが望ましく、圧縮上死点後の噴射が所定の最小噴射時間以下となる条件では、燃料の全量を吸気行程中もしくは圧縮行程中に噴射することが望ましい。
【００１４】
また燃圧が低いときの圧縮上死点後の噴射量の減少に伴って点火時期を進角補正することが望ましい。
【００１５】
また、燃料噴霧の粒径は燃料温度にも大きく影響されるので、燃料温度に応じて、圧縮上死点後の噴射と圧縮上死点前の噴射との噴射量割合を補正することが望ましい。具体的には、燃料温度が低いほど燃料噴霧の粒径が大きくなるので、圧縮上死点後の噴射量を減少させる。
【００１６】
なお、燃圧が十分に高い状態での超リタード燃焼の態様としては、燃料の全量を圧縮上死点後に噴射する態様のほか、燃料噴射を２回に分割し、１回目の噴射を圧縮上死点前に行うとともに２回目の噴射を圧縮上死点後に行う態様がある。前者の場合、燃圧が低いときには噴射を２回に分けて燃料の一部を圧縮上死点前に噴射することになり、後者の場合、燃圧が低いときには２回目の噴射量割合を減少させることになる。
【００１７】
また、本発明の制御方法は、筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えるとともに、点火プラグを備えてなる筒内直接噴射式火花点火内燃機関の制御方法であって、機関冷機状態での始動時に、燃圧が所定の圧力Ｐ２よりも低い始動初期の第１の段階では、燃料の全量を圧縮上死点前の吸気行程中もしくは圧縮行程中に噴射して圧縮上死点前に点火を行い、燃圧が所定の圧力Ｐ１（但しＰ１＞Ｐ２）と上記Ｐ２との間の第２の段階では、燃料の一部を圧縮行程後半に噴射するとともに、残部の燃料を圧縮上死点後に噴射して、この噴射時期から遅れた圧縮上死点後に点火を行い、さらに燃圧が上記Ｐ１に到達した第３の段階では、第２の段階よりも圧縮上死点後の燃料噴射量の割合が大となった超リタード燃焼を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、点火時期を圧縮上死点後に設定した超リタード燃焼の燃焼安定性を十分に確保することができ、例えば冷間始動の際に、触媒の早期活性化および後燃えによるＨＣ低減を達成することができる。そして、燃圧が不十分となる始動直後は、燃料の一部を圧縮上死点前に噴射することにより、燃圧不足によるスモークやＨＣの悪化を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は、この発明が適用される筒内直接噴射式火花点火内燃機関のシステム構成を示す構成説明図である。
【００２１】
この内燃機関１のピストン２により形成される燃焼室３には、吸気弁（図示せず）を介して吸気通路４が接続され、かつ排気弁（図示せず）を介して排気通路５が接続されている。上記吸気通路４には、吸入空気量を検出するエアフロメータ６が配設されているとともに、制御信号によりアクチュエータ８を介して開度制御される電子制御スロットル弁７が配設されている。排気通路５には、排気浄化用の触媒コンバータ１０が配設されているとともに、その上流側および下流側にそれぞれ空燃比センサ１１，１２が設けられており、さらに、上流側の空燃比センサ１１と並んで、触媒コンバータ１０入口側での排気温度を検出する排気温度センサ１３が設けられている。
【００２２】
燃焼室３の中央頂上部には、点火プラグ１４が配置されている。また、燃焼室３の吸気通路４側の側部に、該燃焼室３内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１５が配置されている。この燃料噴射弁１５には、高圧燃料ポンプ１６およびプレッシャレギュレータ１７によって所定圧力に調圧された燃料が、高圧燃料通路１８を介して供給されている。従って、各気筒の燃料噴射弁１５が制御パルスにより開弁することで、その開弁期間に応じた量の燃料が噴射される。１９は、燃圧を検出する燃圧センサ、２０は、上記高圧燃料ポンプ１６へ燃料を送る低圧燃料ポンプである。
【００２３】
また内燃機関１には、機関冷却水温を検出する水温センサ２１が設けられているとともに、クランク角を検出するクランク角センサ２２が設けられている。さらに、運転者によるアクセルペダル踏み込み量を検出するアクセル開度センサ２３が設けられている。
【００２４】
上記内燃機関１の燃料噴射量や噴射時期、点火時期、等は、コントロールユニット２５によって制御される。このコントロールユニット２５には、上述した各種のセンサ類の検出信号が入力されている。コントロールユニット２５は、これらの入力信号により検出される機関運転条件に応じて、燃焼方式つまり均質燃焼とするか成層燃焼とするかを決定するとともに、これに合わせて、電子制御スロットル弁７の開度、燃料噴射弁１５の燃料噴射時期および燃料噴射量、点火プラグ１４の点火時期、等を制御する。なお、暖機完了後においては、低速低負荷側の所定の領域では、通常の成層燃焼運転として、圧縮行程の適宜な時期に燃料噴射が行われ、かつ圧縮上死点前の時期に点火が行われる。燃料噴霧は点火プラグ１４近傍に層状に集められ、これにより、空燃比を３０〜４０程度とした極リーンの成層燃焼が実現される。また、高速高負荷側の所定の領域では、通常の均質燃焼運転として、吸気行程中に燃料噴射が行われ、かつ圧縮上死点前のＭＢＴ点近傍において点火が行われる。この場合は、燃料は筒内で均質な混合気となる。この均質燃焼運転としては、運転条件に応じて、空燃比を理論空燃比とした均質ストイキ燃焼と、空燃比を２０〜３０程度のリーンとした均質リーン燃焼と、がある。
【００２５】
本発明は、触媒コンバータ１０の早期昇温が要求される内燃機関１の冷間始動時において、排気温度を高温とするように、超リタード燃焼を行うものであり、以下、この超リタード燃焼の燃料噴射時期および点火時期を図２に基づいて説明する。
【００２６】
図２は、超リタード燃焼の３つの実施例を示しており、実施例１では、点火時期を１５°〜３０°ＡＴＤＣ（例えば２０°ＡＴＤＣ）とし、燃料噴射時期（詳しくは燃料噴射開始時期）を、圧縮上死点以降でかつ点火時期前に設定する。なお、このとき、空燃比は、理論空燃比ないしはこれよりも若干リーン（１６〜１７程度）に設定される。
【００２７】
すなわち、触媒暖機促進ならびにＨＣ低減のためには、点火時期遅角が有効であり、上死点以降の点火（ＡＴＤＣ点火）が望ましいが、ＡＴＤＣ点火で安定した燃焼を行わせるためには、燃焼期間を短縮する必要があり、そのためには、乱れによる火炎伝播を促進しなければならない。前述したように、圧縮上死点以降では、吸気行程や圧縮行程で生成された乱れは減衰してしまうが、本発明では、圧縮上死点以降の膨張行程中になされる高圧の燃料噴射によって、ガス流動が生じ、これにより筒内の乱れを生成・強化することができる。従って、ＡＴＤＣ点火での火炎伝播が促進され、安定した燃焼が可能となる。
【００２８】
図２の実施例２は、燃料噴射を２回に分割した例であり、１回目の燃料噴射を吸気行程中に行い、２回目の燃料噴射を圧縮上死点以降に行う。なお、点火時期および空燃比（２回の噴射を合わせた空燃比）は実施例１と同様である。
【００２９】
このように、圧縮上死点後の燃料噴射（膨張行程噴射）に先立ち、吸気行程中に燃料噴射（吸気行程噴射）を行うと、吸気行程噴射の燃料噴霧による乱れは圧縮行程後半で減衰してしまい、圧縮上死点後におけるガス流動強化には殆ど影響を与えないが、噴射燃料が燃焼室全体に拡散していて、ＡＴＤＣ点火によるＨＣの後燃えの促進に寄与するので、ＨＣ低減および排温上昇には有効である。
【００３０】
また、図２の実施例３は、燃料噴射を２回に分割し、１回目の燃料噴射を圧縮行程にて行い、２回目の燃料噴射を圧縮上死点以降に行う。このように、圧縮上死点後の燃料噴射（膨張行程噴射）に先立ち、圧縮行程中に燃料噴射（圧縮行程噴射）を行うと、実施例２の吸気行程噴射に比べれば、圧縮行程噴射の方が、その燃料噴霧による乱れの減衰が遅くなるため、この１回目の燃料噴射による乱れが残り、圧縮上死点以降に２回目の燃料噴射を行うことで、１回目の燃料噴射で生成した乱れを助長するように乱れを強化でき、圧縮上死点付近における更なるガス流動強化が図れる。
【００３１】
この実施例３の場合に、１回目の圧縮行程噴射は、圧縮行程前半でもよいが、圧縮行程後半（９０°ＢＴＤＣ以降）に設定すると、上死点付近での乱れをより高めることができる。特に、この１回目の圧縮行程噴射を、４５°ＢＴＤＣ以降、より望ましくは２０°ＢＴＤＣ以降とすると、圧縮上死点以降のガス流動をより強化することができる。
【００３２】
このように、実施例１〜３の超リタード燃焼によれば、点火の直前に燃料噴霧により筒内の乱れを生成・強化することができ、火炎伝播を促進して、安定した燃焼を行わせることができる。特に、点火時期を１５°〜３０°ＡＴＤＣまで遅角させることにより、触媒の早期活性化およびＨＣ低減のための十分な後燃え効果を得ることができる。換言すれば、このように点火時期を大きく遅らせても、その直前まで燃料噴射を遅らせて、乱れの生成時期も遅らせることで、火炎伝播向上による燃焼改善を達成できるのである。
【００３３】
次に、燃圧に関連した冷間始動時の制御について説明する。なお、ここでは、超リタード燃焼として、前述した図２の実施例３（燃料噴射を２回に分割し、１回目の燃料噴射を圧縮行程中に行い、２回目の燃料噴射を圧縮上死点以降に行う）を例に説明するが、図２の実施例１あるいは実施例２であってもよい。冷機状態からの始動の場合、上述のような排気ガス温度の上昇のために、始動後、直ちに超リタード燃焼とすることが望ましいのであるが、始動直後（例えばクランキング開始から１〜２秒程度の間）は、燃圧が不十分であり、スモークやＨＣが悪化する。図４は、クランキング開始後の燃圧変化を示しており、これは、機関回転数の立ち上がりと相似しているが、クランキング開始後、例えばａ点付近で初爆が発生し、さらに機関回転数が上昇するに伴って、燃圧が目標燃圧に到達する。また、図５は、圧縮上死点付近で燃料を噴射した場合の燃圧と燃料粒径との関係を示しており、図示するように、燃圧が低いほど、粒径が増大し、これに伴ってスモークやＨＣが悪化する。
【００３４】
そこで、この実施例では、燃圧が図４の所定の圧力Ｐ１（例えば圧縮上死点での筒内圧以上の２ＭＰａ程度に設定される）に達するまでは、図３の（ｂ）に示すように、燃圧が十分であるときの超リタード燃焼（図３の（ａ））に比べて圧縮上死点後の膨張行程噴射Ｉ２の噴射量を少なくし、かつ圧縮上死点前の圧縮行程噴射Ｉ１を増加させた噴射を行う。また、このとき、膨張行程噴射Ｉ２の噴射量の減少に伴って、点火時期ＡＤＶを進角補正する。圧縮行程中に圧縮行程噴射Ｉ１として噴射された燃料は、膨張行程噴射Ｉ２の噴射時期前に筒内に拡散し、希薄混合気を形成するので、燃圧が多少低くても、スモークやＨＣの悪化が抑制される。
【００３５】
また、このとき、膨張行程噴射Ｉ２と圧縮行程噴射Ｉ１との割合は、燃圧に応じて異なる割合となり、燃圧が低いほど膨張行程噴射Ｉ２の割合が少なくなるように制御される。従って、燃圧が低い段階におけるスモークやＨＣの悪化が確実に回避される。
【００３６】
そして、燃圧が非常に低く、膨張行程噴射Ｉ２が所定の最小噴射時間以下となる条件では、図３の（ｃ）に示すように、燃料の全量が圧縮行程中に噴射される。つまり、膨張行程噴射Ｉ２の割合が０となり、圧縮行程噴射Ｉ１が１００％となる。具体的には、燃圧が図４の圧力Ｐ２より低い段階では、燃料の全量が圧縮行程中に噴射される。
【００３７】
従って、クランキング開始からの経時的な噴射の態様の変化としては、３段階に変化することになり、まず燃圧が非常に低い第１の段階の間、具体的にはクランキング開始から燃圧が圧力Ｐ２に達するまでは、図３（ｃ）のように燃料の全量が圧縮行程中に噴射される。この噴射時期では圧縮上死点に比べて筒内圧が低く、かつ点火までの間に混合も促進されるので、燃圧が低くても確実に初爆を開始することができ、かつスモークやＨＣの悪化が回避される。次に、燃圧が図４のＰ２からＰ１の間にある第２の段階においては、図３（ｂ）のように膨張行程噴射Ｉ２と圧縮行程噴射Ｉ１とに分割した形での噴射が行われる。この状態では、点火時期は圧縮上死点よりも遅角しているので、スモークやＨＣの悪化を抑制しつつ排気ガス温度の上昇作用が早期に開始される。そして、燃圧が図４の圧力Ｐ１に達した後の第３の段階では、図３（ａ）に示す本来の超リタード燃焼となり、排気ガス温度の上昇作用が最大限に得られる。
【００３８】
なお、燃料噴霧の粒径は燃料温度によっても影響され、燃料温度が低いほど粒径が大となる。従って、燃料温度が低いほど膨張行程噴射Ｉ２の噴射量が減少するように、膨張行程噴射Ｉ２と圧縮行程噴射Ｉ１との噴射量割合を補正するようにしてもよい。
【００３９】
図６は、上述した燃圧に基づく超リタード燃焼の切換処理の一例を示すフローチャートであって、まずステップ１で、吸気温や油水温などに基づく排温上昇要求の有無を判別し、排温上昇要求があればステップ２の超リタード制御へ移行する。排温上昇要求がなければ、ステップ７の通常噴射制御へ移行する。ここでは、燃料の全量を圧縮上死点前つまり圧縮行程中もしくは吸気行程中に噴射する。
【００４０】
ステップ３では、燃圧が所定値以下であるか判定し、所定値以下であれば、ステップ５で、前述したように、膨張行程噴射の噴射量を減少させるとともに圧縮行程中もしくは吸気行程中の噴射量を増やした状態で、２回に分割した燃料噴射を実行する。また燃圧が十分であればステップ４へ進み、燃料温度が所定値以下であるか判定し、所定値以下であれば、同じくステップ５へ進む。そして、燃料温度が十分に高ければ、ステップ２へ戻り、所定の超リタード燃焼を行う。なお、ステップ５では、詳しくは、燃圧や燃料温度に応じた形で、膨張行程噴射の噴射量と圧縮行程中もしくは吸気行程中の噴射の噴射量とが設定される。また、ステップ６では、膨張行程噴射の噴射量が所定の下限値以下でないか判定し、下限値以下であれば、ステップ７の通常噴射制御へ移行する。
【００４１】
なお、本発明の超リタード燃焼は、排気系の触媒コンバータ１０としてＮＯｘトラップ触媒を用いた場合の硫黄被毒解除のためにも利用することができる。ＮＯｘトラップ触媒は、流入する排気の排気空燃比がリーンであるときにＮＯｘを吸着し、流入する排気の排気空燃比がリッチであると、吸着していたＮＯｘを放出して触媒作用により浄化処理するものであるが、燃料中の硫黄成分（ＳＯｘ）が触媒に結合するとＮＯｘ吸着性能が低下する。そのため、適当な時期に、触媒を強制的に高温化してＳＯｘを放出除去する処理（いわゆる硫黄被毒解除）が必要である。本発明の超リタード燃焼は、非常に高い排気温度を得られるので、このＮＯｘトラップ触媒の硫黄被毒解除処理に適したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る内燃機関全体のシステム構成を示す構成説明図。
【図２】本発明の超リタード燃焼の燃料噴射時期および点火時期を示す特性図。
【図３】燃圧に応じた燃料噴射時期および点火時期の一例を示す特性図。
【図４】機関始動時の燃圧変化を示す特性図。
【図５】燃圧と燃料粒径との関係を示す特性図。
【図６】超リタード燃焼の切換制御の処理を示すフローチャート。
【図７】従来技術における筒内の乱れの変化を示す説明図。
【符号の説明】
【００４３】
３…燃焼室
１０…触媒コンバータ
１４…点火プラグ
１５…燃料噴射弁
１９…燃圧センサ
２５…コントロールユニット  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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