JPH09158759A - 多気筒内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多気筒内燃機関においてリーン運転領域を広
げると共に、空燃比の切換時における急激なトルク変動
を抑え、燃費の向上と低ＮＯｘ化を実現する。 【解決手段】 運転状態に応じて各気筒毎または所定の
気筒群毎にエンジン燃焼室に供給する混合気の空燃比を
個別に制御する空燃比制御手段を備え、前記空燃比制御
手段においては、第１運転状態においては全気筒の空燃
比をリーン空燃比に設定し（全気筒リーン）、第２運転
状態では一部気筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空
燃比に設定すると共に、残りの気筒の空燃比をリーン空
燃比に設定する（１／２気筒リーン）。更に第３運転状
態では全気筒のリッチ空燃比または理論空燃比に設定す
る（全気筒リッチ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリーン運転領域を広
げると共に急激なトルク変動を抑え、燃費の向上と低Ｎ
Ｏｘ化を実現する多気筒内燃機関の空燃比制御装置に関
する。

【０００２】

【関連する背景技術】エンジン燃焼室に供給する混合気
の空燃比を最適値、つまり理論空燃比（Ａ／Ｆ＝14.7）
に制御している場合の低ＮＯｘ化を図る技術として、理
論空燃比近傍の空燃比雰囲気においてＮＯｘを吸着する
三元触媒を上記エンジン燃焼室の排気系に設ける手法が
ある。例えば特開平6-330738号公報には、その応用技術
としてエンジン燃焼室に供給する混合気の空燃比を時々
リッチに切換えることで、ＮＯｘ吸収触媒に導く排気ガ
ス中の酸素濃度を低下させ、上記ＮＯｘ吸収触媒が吸着
したＮＯｘを放出させることでそのリフレッシュを図る
技術が開示されている。

【０００３】一方、燃費の向上を図る手法として、エン
ジン燃焼室に供給する混合気の空燃比をリーンにする技
術がある。この場合、空燃比を十分リーンにするとＮＯ
ｘが低くなるので、低ＮＯｘ化を達成できると言う利点
がある。しかしリーン運転時においては高出力を得るこ
とができないので、運転状態に応じてその空燃比を理論
空燃比に切換え制御し、その出力を確保する必要があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記三元触媒
は、前述したように理論空燃比近傍の空燃比雰囲気にお
いてＮＯｘ吸着作用を呈するが、空燃比がリーンな状態
ではＮＯｘ吸着作用を呈しない。従って低ＮＯｘ化を実
現しながら燃費の向上を図り、且つ必要に応じて十分な
出力を得るには、その空燃比を十分リーンとするか、或
いは理論空燃比とするかを選択的に切換える必要があ
る。つまり低ＮＯｘ化を実現する上で、その中間領域の
空燃比を使用することができない。この為、運転状態に
応じて中間領域の空燃比を除く理論空燃比近傍と、十分
リーンな空燃比との間でその空燃比を切換えることとな
り、その出力に大きなトルク変動が生じることが否めな
い。このトルク変動は運転ショックとして現れ、大きな
不快感を招来する。特にリーン運転時には吸入空気量に
対して制御可能な燃料量が大きく制限されるので、理論
空燃比運転時に対するトルク段差も大きなものとなる。

【０００５】そこで従来、例えばスロットルをバイバス
する空気通路を設け、空燃比の切換え時に空気量自体を
制御することが考えられている。しかしエンジンのマニ
ホールド圧が大気圧に近づいて高負荷状態となる程、空
気量調整の為の要求開口面積が大きくなるので、実質的
にその実現が困難である。このような観点から、従来で
は専らトルク差が許容できる範囲で前記空燃比の切換え
を行ったり、或いはその切換え頻度を減らす等の対策が
講じられている。しかし前者ではリーン運転領域が狭く
なるので燃費の向上がさほど望めなくなる。また後者で
はリーン運転時および空燃比の切換え時における運転フ
ィーリングが悪化することが否めない。

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、リーン運転領域を広げると共
に、空燃比の切換え時における急激なトルク変動を抑え
て良好な運転フィーリングを確保し、全体的な燃費の向
上と低ＮＯｘ化を実現し得る多気筒内燃機関の空燃比制
御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の気筒を
備え、運転状態に応じて各気筒毎または所定の気筒群毎
に各気筒のエンジン燃焼室に供給する混合気の空燃比を
個別に制御する空燃比制御手段を備えた多気筒内燃機関
の空燃比制御装置に係り、特に前記空燃比制御手段にお
いては、第１運転状態においては全気筒の空燃比をリー
ン空燃比に設定し、第２運転状態では一部気筒の空燃比
をリッチ空燃比または理論空燃比に設定すると共に、残
りの気筒の空燃比をリーン空燃比に設定すると言う制御
を行うようにしたことを特徴とするものである。

【０００８】つまり全気筒をリーン空燃比で運転する状
態と、その一部の気筒だけをリッチ空燃比または理論空
燃比で運転する状態とに切換え制御することで、燃費の
向上を図りながら空燃比切換時におけるトルク変動を抑
えるようにしたことを特徴としている。また請求項２に
記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて前記多気
筒内燃機関が各気筒毎または所定の気筒群毎に排気通路
を備え、且つ各排気通路毎に理論空燃比近傍の空燃比雰
囲気においてＮＯｘ浄化効率の高い触媒を設けた構成と
し、前記空燃比制御手段が設定するリーン空燃比を、Ｎ
Ｏｘ発生率の高い空燃比領域よりもリーン側の空燃比と
して定めたことを特徴としている。

【０００９】つまり内燃機関を、その排気通路にＮＯｘ
浄化効率の高い触媒を備えた構成とし、リーン空燃比を
ＮＯｘ発生率の高い空燃比領域よりもリーン側の空燃比
とすることで、リーン空燃比での運転時におけるＮＯｘ
の発生を低く抑え、且つそれ以外の運転時において発生
するＮＯｘについては上記触媒にて浄化するようにした
ことを特徴とするものである。

【００１０】そして請求項３に記載の発明は、前記請求
項１または２に記載の発明において前記第１運転状態を
低燃費が要求される運転状態、また前記第２運転状態を
高出力が要求される運転状態として定め、この基準に基
づいて空燃比の切換え制御を行うことを特徴とするもの
である。また請求項４に記載の発明は、前記請求項１ま
たは２に記載の発明において前記第１運転状態を予め設
定された設定負荷レベル以下の運転状態、また前記第２
運転状態を上記設定負荷レベルを超える運転状態として
定め、この基準に基づいて空燃比の切換え制御を行うこ
とを特徴とするものである。

【００１１】更に請求項５に記載の発明は、前記請求項
１または２に記載の発明において前記第１運転状態を低
中負荷での定常運転状態、また前記第２運転状態を高負
荷運転状態若しくは加速運転状態として定め、この基準
に基づいて空燃比の切換え制御を行うことを特徴とする
ものである。また請求項６に記載の発明は、前記請求項
１または２に記載の発明において前記第１運転状態をエ
ンジン燃焼室への吸気量が予め設定された設定吸気量以
下の運転状態、また前記第２運転状態を上記エンジン燃
焼室への吸気量が前記設定吸気量を越える運転状態とし
て定め、この基準に基づいて空燃比の切換え制御を行う
ことを特徴とするものである。

【００１２】更に請求項７に記載の発明は、前記請求項
１または２に記載の発明において前記第１運転状態をエ
ンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量の少ない運転状態、ま
た前記第２運転状態を上記エンジン燃焼室からのＮＯｘ
排出量の多い運転状態として定め、この基準に基づいて
空燃比の切換え制御を行うことを特徴とするものであ
る。

【００１３】そして請求項８に記載の発明は、請求項１
に記載の発明に加えて前記多気筒内燃機関が各気筒毎ま
たは所定の気筒群毎に排気通路を備え、該排気通路内の
空燃比がリーン空燃比であるときにＮＯｘを吸着し、こ
の吸着したＮＯｘを前記排気通路内の空燃比が理論空燃
比またはリッチ空燃比であるときに放出浄化するリーン
ＮＯｘ触媒を上記各排気通路にそれぞれ介装した構成と
し、前記空燃比制御手段では、前記リーンＮＯｘ触媒に
おけるＮＯｘ吸着量または前記リーンＮＯｘ触媒を通過
するＮＯｘ通過量が少ないときに第１運転状態を設定
し、上記ＮＯｘ吸着量またはＮＯｘ通過量が多いときに
第２運転状態を設定する空燃比の切換え制御を行い、更
に上記第２運転状態にあるときにはリッチ空燃比または
理論空燃比とする気筒または気筒群、或いはリーン空燃
比となる気筒または気筒群を一定期間毎に順次または交
互に切換制御するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】つまり各排気通路にリーンＮＯｘ触媒を設
けておき、該触媒のＮＯｘ吸着量またはＮＯｘ通過量が
少ないときに全気筒の空燃比をリーン空燃比に設定する
第１運転状態とし、ＮＯｘ吸着量またはＮＯｘ通過量が
多いときには一部気筒の空燃比をリッチ空燃比または理
論空燃比に設定すると共に、残りの気筒の空燃比をリー
ン空燃比に設定する第２運転状態とし、この第２運転状
態にあるときにはリッチ空燃比または理論空燃比とする
気筒または気筒群、或いはリーン空燃比となる気筒また
は気筒群を一定期間毎に順次または交互に切換制御する
ことで、リーンＮＯｘ触媒をリフレッシュしながら運転
するようにしたものである。

【００１５】また請求項９に記載の発明は、各気筒毎ま
たは所定の気筒群毎に設けられた排気通路にリーンＮＯ
ｘ触媒をそれぞれ介装してなる多気筒内燃機関であっ
て、運転状態に応じて前記各気筒毎または所定の気筒群
毎に各気筒のエンジン燃焼室に供給する混合気の空燃比
を個別に制御する空燃比制御手段として、一部気筒の空
燃比をリッチ空燃比または理論空燃比に設定すると共に
残りの気筒の空燃比をリーン空燃比に設定する運転状態
と、全気筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空燃比に
設定する運転状態との空燃比切換え制御を行うものと
し、上記一部気筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空
燃比に設定した運転状態にあるときには、そのリッチ空
燃比または理論空燃比とする気筒または気筒群を一定期
間毎に順次切換制御するようにしたことを特徴とするも
のである。

【００１６】つまり一部気筒の空燃比をリッチ空燃比ま
たは理論空燃比に設定すると共に残りの気筒の空燃比を
リーン空燃比に設定しているとき、リッチ空燃比または
理論空燃比とする気筒または気筒群、或いはリーン空燃
比となる気筒または気筒群を一定期間毎に順次または交
互に切換制御することで、リーンＮＯｘ触媒をリフレッ
シュしながら運転するようにしたものである。

【００１７】また請求項１０に記載の発明は、運転状態
に応じて各気筒毎または所定の気筒群毎に各気筒のエン
ジン燃焼室に供給する混合気の空燃比を個別に制御する
空燃比制御手段を備えた多気筒内燃機関において、該空
燃比制御手段として、第１運転状態においては全気筒の
空燃比をリーン空燃比に設定し、第２運転状態では一部
気筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空燃比に設定す
ると共に、残りの気筒の空燃比をリーン空燃比に設定
し、第３運転状態では全気筒の空燃比をリッチ空燃比ま
たは理論空燃比に設定するようにしたことを特徴とする
ものである。

【００１８】つまり運転状態を３つに分けて、各運転状
態に応じて定められた空燃比で多気筒内燃機関を運転す
ることで、燃費の向上を図ると共に、各空燃比切換え時
におけるトルク変動を小さくするようにしたものであ
る。そして請求項１１に記載の発明は、上記請求項１０
に記載の発明において、各気筒毎または所定の気筒群毎
に設けた排気通路にそれぞれ、理論空燃比近傍の空燃比
雰囲気においてＮＯｘ浄化効率の高い触媒を設けた構成
とし、前記空燃比制御手段が設定するリーン空燃比を、
ＮＯｘ発生率の高い空燃比領域よりもリーン側の空燃比
として定めたことを特徴とし、各運転状態におけるＮＯ
ｘの発生を低減するものとなっている。

【００１９】また請求項１２に記載の発明は、上記請求
項１０または１１に記載の発明において、前記第１運転
状態を低中負荷での定常運転状態、前記第３運転状態を
高負荷運転状態若しくは急加速運転状態、そして前記第
２運転状態を緩加速運転状態または前記第１運転状態か
ら前記第３運転状態への遷移過程状態としてそれぞれ定
め、これらの基準に応じて空燃比を切換え制御するよう
にしたことを特徴とするものである。

【００２０】更に請求項１３に記載の発明は、前記請求
項１０または１１に記載の発明において、第１運転状態
をエンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量の少ない運転状
態、前記第２運転状態を上記エンジン燃焼室からのＮＯ
ｘ排出量が中程度の運転状態、そして前記第３運転状態
を前記エンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量の多い運転状
態としてそれぞれ定め、これらの基準に応じて空燃比を
切換え制御するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００２１】また請求項１４に記載の発明は、複数の気
筒に対して各気筒毎または所定の気筒群毎に各気筒のエ
ンジン燃焼室に供給する混合気の空燃比を、ＮＯｘ発生
率の高い空燃比領域よりもリーン側の空燃比、またはリ
ッチ空燃比若しくは理論空燃比に個別に制御する空燃比
制御手段を備えると共に、前記各気筒毎または所定の気
筒群毎に設けられた排気通路に理論空燃比近傍の空燃比
雰囲気においてＮＯｘ浄化効率の高い触媒をそれぞれ介
在させた多気筒内燃機関において、前記空燃比制御手段
では、エンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量の増加に対応
してリッチ空燃比または理論空燃比に設定する気筒また
は気筒群の数を多段階に増大させていく制御を行うよう
にしたことを特徴とするものである。

【００２２】つまりＮＯｘ排出量の増加に応じて、リッ
チ空燃比または理論空燃比に設定する気筒または気筒群
の数を段階的に増やすことで、その増大したＮＯｘを触
媒により浄化するようにしたものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図１および図２はそれぞれ本
発明が適用される多気筒内燃機関としての４気筒エンジ
ンの概略構成を示す図である。ちなみに図１は各気筒毎
に個別に設けた排気通路に、ＮＯｘを浄化する触媒をそ
れぞれ設けた例を示している。また図２は予め設定され
た気筒群毎、この例では第１気筒と第４気筒とを１つの
気筒群、第２気筒と第３気筒とを別の気筒群として２つ
に分けた各気筒群毎に排気通路を設け、各排気通路にＮ
Ｏｘを浄化する触媒をそれぞれ設けた例を示している。

【００２４】尚、図において１は４つの気筒１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄを備えた内燃機関本体であり、２はスロ
ットル弁３を備えた吸気通路である。また４は吸気通路
２と上記各気筒１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとを連結する吸
気マニホルドであり、この吸気マニホルド４の上記各気
筒１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの吸気ポートに接続された枝
管には、各吸気ポートにそれぞれ燃料を噴射する燃料噴
射弁５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）がそれぞれ設けられ
ている。

【００２５】また６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）は、各
気筒毎または前述した気筒群毎に設けられた排気通路で
あって、７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）は上記各排気通
路にそれぞれ設けられた触媒を示している。この触媒７
は理論空燃比近傍の空燃比雰囲気においてＮＯｘ浄化効
率の高い、所謂三元触媒、或いは後述するように空燃比
雰囲気がリーン空燃比であるときにＮＯｘを吸着し、こ
の吸着したＮＯｘを空燃比雰囲気が理論空燃比またはリ
ッチ空燃比であるときに放出浄化するリーンＮＯｘ触媒
からなる。

【００２６】しかして吸気通路２には、吸入空気量を検
出するエアフローセンサ（ＡＦＳ）８が設けられ、また
内燃機関本体１にはエンジンの回転数を検出するクラン
ク角センサ９が設けられている。電子制御回路（ＥＣ
Ｕ）１０は上記エアフローセンサ８の出力、およびクラ
ンク角センサ９の出力に基づいて、後述するように前記
燃料噴射弁５から各吸気ポートにそれぞれ噴射する燃料
量を前記各気筒毎に、或いは前述した気筒群毎に個別に
制御してその空燃比を可変制御する。即ち、ここでは前
記ＥＣＵ１０は前記各気筒毎、或いは気筒群毎に、その
運転状態に応じて空燃比を可変設定する空燃比制御手段
として機能するものとなっている。

【００２７】尚、空燃比をフィードバック制御する場合
には、前記ＥＣＵ１０は、例えば前記触媒７の前側にそ
れぞれ設けられる図示しない酸素センサからの出力を得
る等してその制御を実行する。さて上述した如く構成さ
れる多気筒内燃機関において前記電子制御回路（ＥＣ
Ｕ）１０は、基本的には運転状態に応じて 全気筒の空燃比をリーン空燃比とする（第１運転状
態；全気筒リーン） 一部気筒（例えば全気筒の半分）の空燃比をリッチ
空燃比または理論空燃比とし、且つ残りの気筒の空燃比
をリーン空燃比とする（第２運転状態；１／２気筒リー
ン） 全気筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空燃比と
する（第３運転状態；全気筒リーン）の３つのモードに
分けて内燃機関を動作させるべく、例えば次のようにし
て気筒毎または気筒群毎の空燃比の切換え制御を実行す
るものとなっている。

【００２８】図３はその概略的な処理手続の流れを示す
ものであり、その制御は先ず前記エアフローセンサ８お
よびクランク角センサ９から、そのときの運転状態を示
す吸気量（ＡＦＳ）とエンジン回転数（クランク回転
数；Ｎｅ）を入力することから開始される（ステップＳ
１）。次にこれらのセンシング情報に基づいて吸気１行
程当たりの空気量（Ａ／Ｎ）を Ａ／Ｎ ＝ ＡＦＳ／Ｎｅ として計算する（ステップＳ２）。

【００２９】この吸気１行程当たりの空気量（Ａ／Ｎ）
から、そのときの運転状態において必要とされるトルク
Ｔを求める訳であるが、上記空気量（Ａ／Ｎ）に対する
トルクＴは内燃機関の運転状態、つまりリーン空燃比で
駆動されているか、リッチ空燃比または理論空燃比で駆
動されているかによって異なる為、その運転状態を判定
する。この判定は、前述した３つの動作モードに従って
全気筒リッチの状態であるか否か（ステップＳ３）、否
の場合には１／２気筒リーンの状態であるか否か（ステ
ップＳ４）を順に調べることによりなされる。

【００３０】しかして全気筒リッチであると判定された
場合には、図４に示す各動作モードにおける空気量（Ａ
／Ｎ）とトルクＴとの相関に基づき、そのときの必要ト
ルクＴを Ｔ ＝ （Ａ／Ｎ）× Ｋ1 として算出する（ステップＳ５）。同様にして１／２気
筒リーンであると判定された場合には、 Ｔ ＝ （Ａ／Ｎ）× Ｋ2 として必要トルクＴを計算し（ステップＳ６）、全気筒
リーンであると判定された場合には Ｔ ＝ （Ａ／Ｎ）× Ｋ3 として必要トルクＴを計算する（ステップＳ７）。つま
り図４に示す各動作モードにおける空気量（Ａ／Ｎ）と
トルクＴとの相関に基づいて各動作モードに応じた補正
処理を実行し、そのときの必要トルクＴを算出する。

【００３１】しかる後、上記必要トルクＴを得る為には
前述した３つのモードの内のどのモードを選択しなけれ
ばならないかを判断する。この判断は、エンジン回転数
Ｎｅに応じて得られるトルクＴが前述した３つの動作モ
ードに応じて、例えば図５に示すように異なることか
ら、回転数Ｎｅの関数として与えられる各動作領域を区
画するトルク値Ｔ1(Ne)，Ｔ2(Ne)に従って、前記トルク
Ｔを得るに必要な動作モードを判定することにより行わ
れる。具体的には、先ず必要トルクＴが前記トルク値Ｔ
1(Ne)より小さいか否かを判定し（ステップＳ８）、否
の場合には更に前記トルク値Ｔ2(Ne)より小さいか否か
を判定する（ステップＳ９）ことにより行われる。

【００３２】このようにして前述したトルクＴを得るに
必要な動作モードを判定した後、その判定結果に基づい
て全気筒リーン制御，１／２気筒リーン制御，全気筒リ
ッチ制御をそれぞれ実行する（ステップＳ１０，Ｓ１
１，Ｓ１２）。かくして上述した処理制御を実行する電
子制御回路（ＥＣＵ）１０によれば、全気筒をリーン空
燃比として燃費を低減する全気筒リーン動作モード（第
１運転状態）、および全気筒をリッチ空燃比または理論
空燃比で駆動して高出力（高トルク）を得る全気筒リッ
チ動作モード（第３運転状態）に加えて、全気筒の１／
２だけをリーン空燃比で駆動すると言う１／２気筒リー
ン動作モード（第２運転状態）を持ち、運転状態に応じ
たトルクＴを得るべく上記各動作モードを切換えるもの
となっている。

【００３３】しかして上記１／２気筒リーン動作モード
は、全気筒リーン動作モード時において負荷の増大に伴
ってＮＯｘ排出量が増大してきたとき、或いは全気筒リ
ッチ動作モード時において負荷の減少に伴ってＮＯｘ排
出量が増大してきたときに、全気筒の半分だけをリーン
空燃比とし、残りの半分をリッチ空燃比または理論空燃
比とするものであるから、ＮＯｘ排出量が許容値を超え
る前に全体のＮＯｘ排出量を低減することができる。し
かもリーン空燃比とされている半分の気筒からの低トル
クを、リッチ空燃比または理論空燃比とされている残り
半分の気筒からの高トルクで補うことができるので、全
体的なトルクをその中間レベルとすることができる。

【００３４】この結果、図６に示すように設定される１
／２気筒リーン動作モードの運転領域での運転が実現さ
れるので、或る回転数の下で要求されるトルクＴに応じ
て、例えば図７に示すように上記１／２気筒リーン動作
モードを経由してその動作モードを段階的に切換えるこ
とが可能となるので、前述した如くＮＯｘ排出量を低く
抑えながら動作モード切換時（空燃比切換時）における
トルク変動を小さく抑えることができる。つまり運転状
態に応じて気筒群毎に空燃比を切換え設定するので、出
力（トルク）とＮＯｘ排出量との最適な組合せによる動
作モードを選択して、リーン運転領域の拡大による燃費
向上を図ることが可能となる。しかも各動作モードでの
トルク段差を小さく抑えることができるので、さほど運
転性の劣化を生じることがなく、良好な運転フィーリン
グを確保することができる。

【００３５】尚、上述した気筒群毎の空燃比切換え制御
ではなく、各気筒毎にそれぞれ個別に空燃比の切換え制
御を行うものとすれば、図７中破線で示すような動作
域、具体的には１／４気筒リーン，３／４気筒リーンの
動作領域を設定することが可能となるので、よりトルク
変動の少ない円滑な運転を実現することができる。特に
上述した制御によれば、ＮＯｘ排出量の低減とリーンバ
ーン運転による燃費の向上とを高いレベルでマッチング
させることができるので、大排気量エンジンに対しても
容易にリーンバーンを適用することが可能となり、燃料
費の節約による省エネルギー化やＮＯｘ低減による大気
のクリーン化に大きく寄与する。

【００３６】尚、上述した説明では吸気量（ＡＦＳ）と
エンジン回転数（クランク回転数；Ｎｅ）とから求めら
れるトルクＴに着目して各気筒群に対する空燃比の切換
え制御を行うものとしたが、概念的には低燃費が要求さ
れる運転状態であるか、高出力が要求される運転状態で
あるかに応じて動作モードを切換えるようにすれば十分
である。

【００３７】具体的には予め設定された設定負荷レベル
以下の運転状態であるか否かを判定して動作モードを切
換えたり、或いは低中負荷での定常運転状態であるか、
高負荷運転状態若しくは加速運転状態であるかに応じて
動作モードを切換えるようにしても良い。またエンジン
燃焼室への吸気量が予め設定された設定吸気量以下であ
るか否かを判定して動作モードを切換えるようにしても
良く、更にはエンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量を看視
し、ＮＯｘ排出量が多いか少ないかに応じて動作モード
を切換えるようにしても良い。勿論、これらの各状態を
統合的に判断して動作モードを切換えても良いことは言
うまでもない。

【００３８】ところで前述した多気筒内燃機関におい
て、気筒毎または所定の気筒群毎にその排気通路６に介
装された触媒７が、排気通路６内の空燃比がリーンであ
るときにＮＯｘを吸着し、この吸着したＮＯｘを前記排
気通路６内の空燃比が理論空燃比またはリッチであると
きに放出浄化する、所謂ＮＯｘ吸着型のリーンＮＯｘ触
媒である場合、リーン運転状態がある程度継続するとＮ
Ｏｘ浄化効率が低下するので、例えばその雰囲気を理論
空燃比またはリッチ空燃比に設定して該触媒７からＮＯ
ｘを離脱させ、リフレッシュする必要がある。

【００３９】即ち、上記リーンＮＯｘ触媒は、リーン運
転状態が継続し、ＮＯｘ吸着量が増えるに従って図８に
示すようにそのＮＯｘ浄化効率が低下する。しかしその
雰囲気を理論空燃比またはリッチ空燃比に設定すること
で、吸着したＮＯｘを該触媒から離脱させてＮＯｘ浄化
効率を回復するリフレッシュ作用を持つ。そこで図９の
（ａ）にその概念を示すように、空気量を減らすことで
雰囲気をリッチにすることでトルク変動を極力抑えて触
媒７をリフレッシュしたり、図９の（ｂ）にその概念を
示すように、内燃機関の点火時期を遅らせることでトル
クを低下させてリフレッシュする等の手法が考えられて
いる。しかし前者の手法では、その過渡時の中間空燃比
状態で大量のＮＯｘが発生することが否めず、また後者
の手法にあっては一時的にせよ燃費が悪化すると言う問
題がある。

【００４０】そこでこの発明に係る多気筒内燃機関にお
いては、前述した如く各気筒毎に、或いは気筒群毎にそ
の空燃比を制御するものとなっていることから、例えば
図１０の（ａ）（ｂ）にそれぞれ斜線部として示すよう
なタイミングで各気筒群を個別にリッチ運転し、これに
よって各気筒群の触媒７をリフレッシュするものとなっ
ている。またリフレッシュ時における運転性の劣化を防
止し、同時にリーンＮＯｘ触媒を常に良好な状態に保っ
て低ＮＯｘ化を実現するものとなっている。

【００４１】図１１は前記電子制御回路（ＥＣＵ）１０
における触媒７のリフレッシュ制御手順の例を示すもの
で、その処理は第１気筒群（例えば第１気筒と第４気
筒）がリーン空燃比で運転されているか否かを判定する
ことから開始される（ステップＳ２１）。そして第１気
筒群がリーンである場合には、第１制御フラグ［ＣＮＴ
１］を［０］に設定し（ステップＳ２２）、第１気筒群
の排気通路６に介装された触媒７のＮＯｘ吸着量Ｃ１を Ｃ１ ← Ｃ１＋ａ として求める（ステップＳ２３）。尚、ａはリーン状態
が一定期間継続した場合の触媒７に吸着するＮＯｘ量を
示す定数である。これに対して第１気筒群がリーンでな
い場合には、前記第１制御フラグ［ＣＮＴ１］を［１］
に設定し（ステップＳ２４）、第１気筒群の排気通路６
に介装された触媒７のＮＯｘ吸着量Ｃ１を Ｃ１ ← Ｃ１−ｂ として求める（ステップＳ２５）。尚、ｂはリッチまた
は理論空燃比状態が一定期間継続した場合の触媒７から
離脱するＮＯｘ量を示す定数である。

【００４２】しかる後、今度は第２気筒群（残された第
２気筒と第３気筒）がリーン空燃比で運転されているか
否かを判定する（ステップＳ２６）。そして第２気筒群
がリーンである場合には、第２制御フラグ［ＣＮＴ２］
を［０］に設定し（ステップＳ２７）、第２気筒群の排
気通路６に介装された触媒７のＮＯｘ吸着量Ｃ２を Ｃ２ ← Ｃ２＋ａ として求める（ステップＳ２８）。これに対して第２気
筒群がリーンでない場合には、前記第２制御フラグ［Ｃ
ＮＴ２］を［１］に設定し（ステップＳ２９）、第２気
筒群の排気通路６に介装された触媒７のＮＯｘ吸着量Ｃ
２を Ｃ２ ← Ｃ２−ｂ として求める（ステップＳ３０）。

【００４３】この時点で前記第１制御フラグ［ＣＮＴ
１］と第２制御フラグ［ＣＮＴ２］の内容から、前述し
た３つの運転モードが判定される。即ち、 ［ＣＮＴ１］＝［０］，［ＣＮＴ２］＝［０］ の場合には、第１気筒群および第２気筒群が共にリーン
状態であることから、全気筒リーン（第１運転状態）で
あると判断される。また ［ＣＮＴ１］＝［１］，［ＣＮＴ２］＝［０］ 或いは ［ＣＮＴ１］＝［０］，［ＣＮＴ２］＝［１］ の場合には、一方の気筒群だけがリーン状態であること
から、これを１／２気筒リーン（第２運転状態）である
と判断される。そして ［ＣＮＴ１］＝［１］，［ＣＮＴ２］＝［１］ の場合には、第１気筒群および第２気筒群が共にリーン
状態でない、つまり第１気筒群および第２気筒群が共に
リッチまたは理論空燃比で運転されている全気筒リッチ
（第３運転状態）であると判断される。

【００４４】前述した図３に示す処理制御手順のステッ
プＳ３，Ｓ４における動作モードの判定は、このような
第１制御フラグ［ＣＮＴ１］と第２制御フラグ［ＣＮＴ
２］の内容を調べることによりなされる。しかして上述
した如く各気筒群における触媒７のＮＯｘ吸着量がＣ
１，Ｃ２としてそれぞれ求められると、次にそのＮＯｘ
吸着量Ｃ１，Ｃ２について、予め設定されたＮＯｘ離脱
処理の要求値Ｃ０を越えているか否かの判定をそれぞれ
行う（ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３）。この処理
は、前記各気筒群がリッチまたは理論空燃比で運転され
ている場合、当然にその動作モードでは、既に触媒７に
吸着されていたＮＯｘが離脱し、その吸着量が減ること
から各気筒群がリーンであると看做して行われる。

【００４５】具体的には先ず第１気筒群におけるＮＯｘ
吸着量Ｃ１が上記要求値Ｃ０を越えているか否かを判定
する（ステップＳ３１）。そして吸着量Ｃ１が要求値Ｃ
０以下の場合には、その触媒７をリフレッシュする必要
がないと判定し、次に第２気筒群におけるＮＯｘ吸着量
Ｃ２が上記要求値Ｃ０を越えているか否かを判定する
（ステップＳ３２）。この判定においても、その吸着量
Ｃ２が要求値Ｃ０以下であり触媒７をリフレッシュする
必要がないと判断された場合には、その処理手続を終了
する。

【００４６】これに対してステップＳ３１において吸着
量Ｃ１が要求値Ｃ０を越えている場合には、次に第２気
筒群におけるＮＯｘ吸着量Ｃ２が上記要求値Ｃ０を越え
ているか否かを判定する（ステップＳ３３）。そしてそ
の吸着量Ｃ２が要求値Ｃ０以下の場合には、第２気筒群
系の触媒７をリフレッシュする必要がなく、第１気筒群
系の触媒７についてのみリフレッシュする必要があると
判断し、第１気筒群の空燃比をリッチまたは理論空燃比
とし（ステップＳ３４）、その後、その処理を終了す
る。

【００４７】同様にして前記ステップＳ３２の処理にお
いて吸着量Ｃ２が要求値Ｃ０を越えていると判定された
場合には、これを第１気筒群系の触媒７についてはリフ
レッシュする必要がないが、第２気筒群系の触媒７につ
いてはリフレッシュする必要があると判断し、第２気筒
群の空燃比をリッチまたは理論空燃比とした後（ステッ
プＳ３５）、その処理を終了する。

【００４８】尚、ステップＳ３４，Ｓ３５の処理は、例
えばそのときの運転状態が全気筒リーン（第１運転状
態）である場合、該当する気筒群だけを一時的にリッチ
または理論空燃比の状態（第２運転状態）に切換える処
理制御からなり、また１／２気筒リーン（第２運転状
態）である場合には、該当する側の気筒群をリッチまた
は理論空燃比の状態にする、つまりリーン状態とする気
筒群を入れ替えることによって行われる。

【００４９】一方、第１および第２気筒群系の触媒７の
ＮＯｘ吸着量Ｃ１，Ｃ２が共に要求値Ｃ０を越えている
と判定された場合には、次にどちら側の吸着量が多いか
が判定される（ステップＳ３６）。そしてその判定結果
に応じて、ＮＯｘ吸着量の多い側の気筒群から順に、そ
の気筒群の空燃比をリッチまたは理論空燃比に切換える
（ステップＳ３７，Ｓ３８）。この処理は、そのときの
運転状態が全気筒リーン（第１運転状態）であることか
ら、該当する気筒群側から順に一時的にリッチまたは理
論空燃比の状態（第２運転状態）に切換える処理制御か
らなる。

【００５０】かくして上述した処理制御によれば、リー
ン状態にある気筒群の触媒７のＮＯｘ吸着量Ｃ１，Ｃ２
が要求値Ｃ０を越えた場合、その気筒群の空燃比をリッ
チまたは理論空燃比に一時的に切換えて当該触媒７をリ
フレッシュするので、触媒７のＮＯｘ浄化効率を常に最
良に保つことができ、リーン運転状態が長期に亘る場合
であってもＮＯｘ排気量を低く抑えることができる。

【００５１】例えば上述した処理制御の下で、全気筒リ
ーンの場合には図１０の（ａ）に示すように気筒群毎に
個別に独立したタイミングで、且つ一時的にリッチまた
は理論空燃比の状態に切換え制御し、リーン運転に悪影
響を及ぼさない程度の短時間だけ第２運転状態に設定す
れば、大きなトルク変動を招くことなく触媒をリフレッ
シュすることができる。またこのとき、各気筒毎、或い
は気筒群毎のリフレッシュタイミングをずらすだけで、
その運転モードを大きく変えることなく、各触媒を効率
的にリフレッシュすることができる。従って長期に亘っ
てＮＯｘ浄化効率を実用十分な程度に維持し、低ＮＯｘ
化を図ることができる。しかも全体的には全気筒リーン
状態を保つので、低燃費化を図ることもできる。

【００５２】また１／２気筒リーン（第２運転状態）の
場合には、上述した処理制御の下でＮＯｘ浄化効率が低
下した側の気筒群をリッチまたは理論空燃比での運転と
し、図１０の（ｂ）に示すようにリーン運転する気筒群
を入れ替えるので、この場合にも大きなトルク変動を招
くことなく触媒を効果的にリフレッシュすることができ
る。しかも運転モードを変更することなく触媒をリフレ
ッシュすることができる。この結果、長期に亘ってＮＯ
ｘ浄化効率を実用十分な程度に維持し、低ＮＯｘ化を図
り、また１／２気筒リーンの状態を保つので、低燃費化
を図ることもできる。

【００５３】尚、触媒７のリフレッシュに関しては、例
えば図１２に示す処理手続を実行するようにしても良
い。この例は、前述した図１に示す構成の内燃機関のよ
うに、気筒毎にその空燃比を切換え可能な場合に適用可
能なものであり、全気筒リッチであるか否かを判定する
ことから開始される（ステップＳ４１）。全気筒リッチ
の場合には、各触媒がそれぞれリフレッシュされる状態
にあることから、格別な処理制御を行うことなく、その
処理を終了する。

【００５４】しかして全気筒リッチでない場合には、リ
ーン状態にある気筒を個々に判別する（ステップＳ４
２）。そしてリーン状態にある気筒が１気筒だけである
か否かを判定し（ステップＳ４３）、１気筒だけである
場合には、リーン状態とする気筒を順にシフトする（ス
テップＳ４４）。そうするとリーン状態にない気筒にお
いては、その雰囲気がリッチまたは理論空燃比であるか
ら自動的に触媒のリフレッシュが実行されることになる
ので、順にリーン状態とされる気筒は常にリフレッシュ
されてＮＯｘ浄化効率の高い状態に維持されることにな
る。この結果、触媒７における消化効率の劣化を招来す
ることなく、１気筒だけを順にリーンとして、その運転
状態（第２運転状態）を維持することができる。

【００５５】またリーン状態にある気筒が１気筒だけで
ない場合には、次にリーン状態にある気筒が２気筒であ
るか否かを判定する（ステップＳ４５）。そして２気筒
リーンであると判定された場合には、例えばその２気筒
を１つのグループとし、また残りの気筒についても２気
筒ずつグループ化する等して、各グループ毎に交互に、
或いは順にリーン状態とする（ステップＳ４６）。更に
リーン状態にある気筒が２気筒でもない場合には、逆に
リッチ或いは理論空燃比での運転状態にある気筒を順に
シフトする（ステップＳ４７）。

【００５６】このようにリーン状態またはリッチ或いは
理論空燃比状態とする気筒を順に、或いは交互にシフト
する制御を実行すれば、基本的にはそのときの運転モー
ドを切換えることなしに各排気通路６に設けられた触媒
７を順にリフレッシュすることができるので、長期に亘
る安定したＮＯｘ浄化作用を行わせることが可能とな
る。

【００５７】また低負荷状態において全気筒リーン運転
している場合には、例えば各気筒または気筒群に対して
短時間だけ空燃比をリッチまたは理論空燃比とする切換
え制御のタイミングを相互に異ならせば、その空燃比切
換えに伴うトルク変動を小さく抑えながら、触媒をリフ
レッシュすることができ、また無用な燃費悪化を効果的
に防止することができる。

【００５８】かくして上記実施形態によれば、運転性の
劣化や燃費の劣化を招くことなしにＮＯｘ触媒の浄化効
率を高く維持することができ、低ＮＯｘ化と低燃費化と
を良好にマッチングさせ、運転状態に応じた内燃機関の
運転モードを設定制御することが可能となる等の実用上
多大なる効果が奏せられる。尚、本発明は上述した実施
形態に限定されるものではない。上述した説明では４気
筒型の内燃機関を例に説明したが、それ以上の気筒数の
内燃機関についても同様に適用可能である。この場合、
複数の気筒を２つの気筒群に分けることのみならず、３
つ以上の気筒群に分けることも勿論可能であり、各気筒
群を構成する気筒の数も格別限定されず、気筒群に対す
る空燃比の切換え制御の複雑化をいとまなければ、複数
の気筒群を構成する気筒数を異ならせることも可能であ
る。また本実施形態の内燃機関では、第１〜第３運転状
態が設定された内燃機関としているが、第１および第２
運転状態だけ、或いは第２および第３上天井対だけが設
定される内燃機関においても同様に適用可能である。そ
の他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、気
筒毎または気筒群毎にエンジン燃焼室に供給する混合気
の空燃比を個別に制御する空燃比制御手段を備え、第１
運転状態においては全気筒の空燃比をリーン空燃比に設
定し、第２運転状態では一部気筒の空燃比をリッチ空燃
比または理論空燃比に設定すると共に、残りの気筒の空
燃比をリーン空燃比に設定するので、燃費の向上を図り
ながら気筒毎または気筒群毎に対する空燃比の切換時に
おけるトルク変動を抑えることができる。

【００６０】また請求項２に記載の発明によれば、気筒
毎または気筒群毎に設けられたＮＯｘ触媒に対し、リー
ン空燃比をＮＯｘ発生率の高い空燃比領域よりもリーン
側に設定しているので、リーン空燃比での運転時におけ
るＮＯｘの発生を低く抑え、且つそれ以外の運転時にお
いて発生するＮＯｘを記触媒にて浄化するので、全体的
なＮＯｘ排出量を効果的に低減し得る。

【００６１】請求項３に記載の発明によれば、前記第１
運転状態を低燃費が要求される運転状態、また前記第２
運転状態を高出力が要求される運転状態として定めて空
燃比の切換え制御を行うので、運転モードに応じた経済
的で、且つ高出力の運転を行い得る。また請求項４に記
載の発明によれば、第１運転状態を予め設定された設定
負荷レベル以下の運転状態、また第２運転状態を上記設
定負荷レベルを超える運転状態として空燃比の切換え制
御を行うので、上述した効果に加えて、要求される負荷
（出力）に応じた運転制御を行い得る。

【００６２】更に請求項５に記載の発明によれば、低中
負荷での定常運転で第１運転状態、また高負荷若しくは
加速運転時に第２運転状態として空燃比の切換え制御を
行うので、前述した各発明と同様に効果的な運転制御を
行い得る。また請求項６に記載の発明においても、前記
第１運転状態をエンジン燃焼室への吸気量が予め設定さ
れた設定吸気量以下の運転状態、また前記第２運転状態
を上記エンジン燃焼室への吸気量が前記設定吸気量を越
える運転状態として空燃比の切換え制御を行うので、吸
気量から把握される運転状態に応じた効果的な運転制御
を行い得る。更に請求項７に記載の発明においても、前
記第１運転状態をエンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量の
少ない運転状態、前記第２運転状態を上記エンジン燃焼
室からのＮＯｘ排出量の多い運転状態として空燃比の切
換え制御を行うので、ＮＯｘ排出量から把握される運転
状態に応じた低ＮＯｘでの運転制御を行い得る。

【００６３】そして請求項８に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明の効果に加えて各気筒毎または気筒
群毎の排気通路にリーンＮＯｘ触媒を備え、空燃比制御
手段では、前記リーンＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ吸着量
または前記リーンＮＯｘ触媒を通過するＮＯｘ通過量が
少ないときに第１運転状態を設定し、上記ＮＯｘ吸着量
またはＮＯｘ通過量が多いときに第２運転状態を設定す
る空燃比の切換え制御を行い、更に上記第２運転状態に
あるときにはリッチ空燃比または理論空燃比とする気筒
または気筒群を、或いはリーン空燃比にある気筒または
気筒群を一定期間毎に順次または交互に切換制御するの
で、運転状態を維持しながらリーンＮＯｘ触媒をリフレ
ッシュして、長期に亘って安定的に低ＮＯｘ化を図るこ
とができる。

【００６４】また請求項９に記載の発明によれば、気筒
毎または気筒群毎にエンジン燃焼室に供給する混合気の
空燃比を個別に制御する空燃比制御手段として、一部気
筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空燃比に設定する
と共に残りの気筒の空燃比をリーン空燃比に設定する運
転状態と、全気筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空
燃比に設定する運転状態との空燃比切換え制御を行うも
のとし、上記一部気筒の空燃比をリッチ空燃比または理
論空燃比に設定した運転状態にあるときには、そのリッ
チ空燃比または理論空燃比とする気筒または気筒群を、
或いはリーン状態にある気筒または気筒群を一定期間毎
に順次または交互に切換制御するので、請求項８に記載
の発明と同様にように運転状態を維持しながらリーンＮ
Ｏｘ触媒をリフレッシュして、長期に亘って安定的に低
ＮＯｘ化を図ることができる。

【００６５】また請求項１０に記載の発明によれば、該
空燃比制御手段として、第１運転状態においては全気筒
の空燃比をリーン空燃比に設定し、第２運転状態では一
部気筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空燃比に設定
すると共に、残りの気筒の空燃比をリーン空燃比に設定
し、第３運転状態では全気筒の空燃比をリッチ空燃比ま
たは理論空燃比に設定し、つまり運転状態を３つに分け
て、各運転状態に応じて定められた空燃比で多気筒内燃
機関を運転するので、前述した各請求項に記載の発明よ
りもより一層燃費の向上を図ることができ、また各空燃
比切換え時におけるトルク変動を小さくすることができ
る。

【００６６】請求項１１に記載の発明によれば、上記請
求項１０に記載の発明において各排気通路にＮＯｘ浄化
効率の高い触媒を設けており、リーン空燃比をＮＯｘ発
生率の高い空燃比領域よりもリーン側の空燃比としてい
るので、各運転状態におけるＮＯｘの発生をそれぞれ低
く抑えることができる。また請求項１２に記載の発明に
よれば、上記請求項１０または１１に記載の発明におい
て前記第１運転状態を低中負荷での定常運転状態、前記
第３運転状態を高負荷運転状態若しくは急加速運転状
態、そして前記第２運転状態を緩加速運転状態または前
記第１運転状態から前記第３運転状態への遷移過程状態
としてそれぞれ定め、これらの基準に応じて空燃比を切
換え制御するので、要求される運転状態に応じたより細
かい運転制御が可能である。

【００６７】更に請求項１３に記載の発明によれば、第
１運転状態をエンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量の少な
い運転状態、前記第２運転状態を上記エンジン燃焼室か
らのＮＯｘ排出量が中程度の運転状態、そして前記第３
運転状態を前記エンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量の多
い運転状態としてそれぞれ定めて空燃比を切換え制御す
るので、ＮＯｘ排出量から把握される運転状態に応じた
極め細かい運転制御が可能である。

【００６８】そして請求項１４に記載の発明によれば、
各気筒毎または所定の気筒群毎にエンジン燃焼室に供給
する混合気の空燃比を、ＮＯｘ発生率の高い空燃比領域
よりもリーン側の空燃比、またはリッチ空燃比若しくは
理論空燃比に個別に制御する空燃比制御手段を備え、各
排気通路にＮＯｘ浄化触媒をそれぞれ介在させた多気筒
内燃機関において、エンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量
の増加に対応してリッチ空燃比または理論空燃比に設定
する気筒または気筒群の数を多段階に増大させていく制
御を行うので、ＮＯｘ排出量に応じた運転モードを設定
して、低ＮＯｘ化を効率的に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される多気筒内燃機関の概略構成
図。

【図２】本発明が適用される多気筒内燃機関の別の例を
示す概略構成図。

【図３】空燃比切換え制御の為の電子制御回路（ＥＣ
Ｕ）における処理制御の概略的な手順を示す図。

【図４】空燃比の異なる動作モードにおける吸気１行程
当たりの空気量（Ａ／Ｎ）とトルクＴとの関係を示す
図。

【図５】空燃比の異なる動作モードに対応するエンジン
回転数ＮｅとトルクＴとの関係を示す図。

【図６】エンジン回転数ＮｅとトルクＴとに相関する空
燃比の異なる動作モード領域を示す図。

【図７】動作モード（空燃比）の切換えによる出力（ト
ルク）の変化と、ＮＯｘの変化を示す図。

【図８】リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化効率の時間的変
化と、そのリフレッシュ作用を示す図。

【図９】従来の代表的なリーンＮＯｘ触媒のリフレッシ
ュ制御の例を示す概念図。

【図１０】本発明の実施形態に係るリーンＮＯｘ触媒の
リフレッシュ制御の概念を示すタイミング図。

【図１１】リーンＮＯｘ触媒のリフレッシュ作用を備え
た空燃比切換え制御の概略的な処理手順を示す図。

【図１２】リーンＮＯｘ触媒のリフレッシュを自動的に
実行する空燃比切換え制御の別の制御手順例を概略的に
示す図。

【符号の説明】

１ 内燃機関本体 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 気筒 ２ 吸気通路 ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ） 燃料噴射弁 ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ） 排気通路 ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ） 触媒 ８ エアフローセンサ（ＡＦＳ） ９ クランク角センサ １０ 電子制御回路（ＥＣＵ）

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の気筒を備えた多気筒内燃機関であ
   って、運転状態に応じて各気筒毎または所定の気筒群毎
   にエンジン燃焼室に供給する混合気の空燃比を個別に制
   御する空燃比制御手段を備えてなり、 該空燃比制御手段は、第１運転状態においては全気筒の
   空燃比をリーン空燃比に設定し、第２運転状態では一部
   気筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空燃比に設定す
   ると共に、残りの気筒の空燃比をリーン空燃比に設定し
   てなることを特徴とする多気筒内燃機関の空燃比制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記多気筒内燃機関は、各気筒毎または
   所定の気筒群毎に排気通路を備え、理論空燃比近傍の空
   燃比雰囲気においてＮＯｘ浄化効率の高い触媒を上記各
   排気通路毎に設けたものであって、 前記空燃比制御手段が設定するリーン空燃比は、ＮＯｘ
   発生率の高い空燃比領域よりもリーン側の空燃比として
   定められていることを特徴とする請求項１に記載の多気
   筒内燃機関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】 前記第１運転状態は低燃費が要求される
   運転状態であって、前記第２運転状態は高出力が要求さ
   れる運転状態からなることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の多気筒内燃機関の空燃比制御装置。
4. 【請求項４】 前記第１運転状態は、予め設定された設
   定負荷レベル以下の運転状態であって、前記第２運転状
   態は上記設定負荷レベルを超える運転状態からなること
   を特徴とする請求項１または２に記載の多気筒内燃機関
   の空燃比制御装置。
5. 【請求項５】 前記第１運転状態は、低中負荷での定常
   運転状態であって、前記第２運転状態は高負荷運転状態
   若しくは加速運転状態からなることを特徴とする請求項
   １または２に記載の多気筒内燃機関の空燃比制御装置。
6. 【請求項６】 前記第１運転状態は、エンジン燃焼室へ
   の吸気量が予め設定された設定吸気量以下の運転状態で
   あって、前記第２運転状態は上記エンジン燃焼室への吸
   気量が前記設定吸気量を越える運転状態からなることを
   特徴とする請求項１または２に記載の多気筒内燃機関の
   空燃比制御装置。
7. 【請求項７】 前記第１運転状態は、エンジン燃焼室か
   らのＮＯｘ排出量の少ない運転状態であって、前記第２
   運転状態は上記エンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量の多
   い運転状態からなることを特徴とする請求項１または２
   に記載の多気筒内燃機関の空燃比制御装置。
8. 【請求項８】 前記多気筒内燃機関は、各気筒毎または
   所定の気筒群毎に排気通路を備え、該排気通路内の空燃
   比がリーン空燃比であるときにＮＯｘを吸着し、この吸
   着したＮＯｘを前記排気通路内の空燃比が理論空燃比ま
   たはリッチ空燃比であるときに放出浄化するリーンＮＯ
   ｘ触媒を上記各排気通路にそれぞれ備えたものであっ
   て、 前記空燃比制御手段は、前記リーンＮＯｘ触媒における
   ＮＯｘ吸着量または前記リーンＮＯｘ触媒を通過するＮ
   Ｏｘ通過量が少ないときに第１運転状態を設定すると共
   に、上記ＮＯｘ吸着量またはＮＯｘ通過量が多いときに
   第２運転状態を設定し、且つ上記第２運転状態にあると
   き、リッチ空燃比または理論空燃比とする気筒または気
   筒群、或いはリーン空燃比となる気筒または気筒群を一
   定期間毎に順次または交互に切換制御してなることを特
   徴とする請求項１に記載の多気筒内燃機関の空燃比制御
   装置。
9. 【請求項９】 複数の気筒を備え、各気筒毎または所定
   の気筒群毎に設けられた排気通路に該排気通路内の空燃
   比がリーン空燃比であるときにＮＯｘを吸着し、この吸
   着したＮＯｘを該排気通路内の空燃比が理論空燃比また
   はリッチ空燃比であるときに放出浄化するリーンＮＯｘ
   触媒をそれぞれ介装してなる多気筒内燃機関であって、
   運転状態に応じて前記各気筒毎または所定の気筒群毎に
   エンジン燃焼室に供給する混合気の空燃比を個別に制御
   する空燃比制御手段を備えてなり、前記空燃比制御手段
   は、一部気筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空燃比
   に設定すると共に残りの気筒の空燃比をリーン空燃比に
   設定する運転状態とし、全気筒の空燃比をリッチ空燃比
   または理論空燃比に設定する運転状態とに空燃比を切換
   え制御してなり、且つ前記一部気筒の空燃比をリッチ空
   燃比または理論空燃比に設定した運転状態にあるとき、
   リッチ空燃比または理論空燃比とする気筒または気筒群
   或いはリーン空燃比となる気筒または気筒群を一定期間
   毎に順次または交互に切換制御してなることを特徴とす
   る多気筒内燃機関の空燃比制御装置。
10. 【請求項１０】 複数の気筒を備えた多気筒内燃機関で
    あって、運転状態に応じて各気筒毎または所定の気筒群
    毎に各気筒のエンジン燃焼室に供給する混合気の空燃比
    を個別に制御する空燃比制御手段を備えてなり、 該空燃比制御手段は、第１運転状態においては全気筒の
    空燃比をリーン空燃比に設定し、第２運転状態では一部
    気筒の空燃比をリッチ空燃比または理論空燃比に設定す
    ると共に、残りの気筒の空燃比をリーン空燃比に設定
    し、第３運転状態では全気筒の空燃比をリッチ空燃比ま
    たは理論空燃比に設定してなることを特徴とする多気筒
    内燃機関の空燃比制御装置。
11. 【請求項１１】 前記多気筒内燃機関は、各気筒毎また
    は所定の気筒群毎に排気通路を備え、理論空燃比近傍の
    空燃比雰囲気においてＮＯｘ浄化効率の高い触媒を上記
    各排気通路毎に設けたものであって、 前記空燃比制御手段が設定するリーン空燃比は、ＮＯｘ
    発生率の高い空燃比領域よりもリーン側の空燃比として
    定められていることを特徴とする請求項１０に記載の多
    気筒内燃機関の空燃比制御装置。
12. 【請求項１２】 前記第１運転状態は低中負荷での定常
    運転状態であって、前記第３の運転状態は高負荷運転状
    態または急加速運転状態からなり、前記第２運転状態は
    緩加速運転状態または前記第１の運転状態から前記第３
    運転状態への遷移過程であることを特徴とする請求項１
    ０または１１に記載の多気筒内燃機関の空燃比制御装
    置。
13. 【請求項１３】 前記第１運転状態はエンジン燃焼室か
    らのＮＯｘ排出量の少ない運転状態であって、前記第２
    運転状態は上記エンジン燃焼室からのＮＯｘ排出量が中
    程度の運転状態からなり、前記第３運転状態は前記エン
    ジン燃焼室からのＮＯｘ排出量の多い運転状態からなる
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の多気筒
    内燃機関の空燃比制御装置。
14. 【請求項１４】 複数の気筒を備えた多気筒内燃機関で
    あって、各気筒毎または所定の気筒群毎に各気筒のエン
    ジン燃焼室に供給する混合気の空燃比を、ＮＯｘ発生率
    の高い空燃比領域よりもリーン側の空燃比、またはリッ
    チ空燃比若しくは理論空燃比に個別に制御する空燃比制
    御手段を備えると共に、前記各気筒毎または所定の気筒
    群毎に設けられた排気通路に理論空燃比近傍の空燃比雰
    囲気においてＮＯｘ浄化効率の高い触媒をそれぞれ介在
    させたものであって、 該空燃比制御手段は、エンジン燃焼室からのＮＯｘ排出
    量の増加に対応してリッチ空燃比または理論空燃比に設
    定する気筒または気筒群の数を多段階に増大させてなる
    ことを特徴とする多気筒内燃機関の空燃比制御装置。