JPH0979057A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine

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Publication number
JPH0979057A
JPH0979057A JP7235723A JP23572395A JPH0979057A JP H0979057 A JPH0979057 A JP H0979057A JP 7235723 A JP7235723 A JP 7235723A JP 23572395 A JP23572395 A JP 23572395A JP H0979057 A JPH0979057 A JP H0979057A
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JP
Japan
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cylinder
intake
intake air
amount
air amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP7235723A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunichi Shiino
俊一 椎野
Koji Ishihara
康二 石原
Shigeaki Kakizaki
成章 柿崎
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP7235723A priority Critical patent/JPH0979057A/en
Publication of JPH0979057A publication Critical patent/JPH0979057A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】運転性を維持しつつ、良好に触媒の早期活性化
を図れるようにすること。 【解決手段】機関冷機時には(S3 で判断)、特定気筒
(1番気筒22)の空燃比をリッチに設定し、他の気筒の
空燃比をリーンに設定するべく、燃料補正係数ktwR,ktw
L を求め(S4)、気筒間で燃料噴射量に差を持たせるよう
にする(S5)。また、点火時期の補正量advtwR,advtwL を
求め(S4)、設定される空燃比に応じて気筒毎の点火時期
を設定する(S5)。そして、第1気筒22の吸入空気量を他
の気筒に対し減少させるべく、第1気筒22の吸気弁14を
駆動するカムをカム13bに切り換え、第1気筒22の吸気
弁14の開閉特性を他の気筒と異ならせる(S6)。これによ
り、第1気筒22の出力が低下されるので、気筒間の出力
段差(トルク段差)を抑制することができると共に、触
媒の早期活性化を促進させることが可能となる。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To enable good early activation of a catalyst while maintaining operability. SOLUTION: During engine cooling (determined in S3), the fuel correction coefficients ktwR, ktw are set so that the air-fuel ratio of a specific cylinder (first cylinder 22) is set to rich and the air-fuel ratios of other cylinders are set to lean.
L is calculated (S4), and the fuel injection amount is made to differ among the cylinders (S5). Further, the correction amounts advtwR, advtwL of the ignition timing are obtained (S4), and the ignition timing for each cylinder is set according to the set air-fuel ratio (S5). Then, in order to reduce the intake air amount of the first cylinder 22 relative to the other cylinders, the cam that drives the intake valve 14 of the first cylinder 22 is switched to the cam 13b, and the opening / closing characteristic of the intake valve 14 of the first cylinder 22 is changed. Different from other cylinders (S6). As a result, the output of the first cylinder 22 is reduced, so that it is possible to suppress the output step (torque step) between the cylinders and promote early activation of the catalyst.

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、内燃機関の制御装
置に関し、詳しくは排気浄化触媒の早期活性化を図るた
めの制御装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to an improvement of the control device for activating the exhaust purification catalyst at an early stage.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、内燃機関からの排気を浄化する
ために用いられる排気浄化触媒としての三元触媒は、一
般に、ある温度以上となったときに活性化するものであ
る。従って、機関冷機時には、触媒温度が低いため触媒
は活性化されておらず、活性化温度に達するまでは十分
な排気浄化性能を発揮することができないものである。
2. Description of the Related Art For example, a three-way catalyst as an exhaust gas purification catalyst used for purifying exhaust gas from an internal combustion engine is generally activated when a temperature exceeds a certain temperature. Therefore, when the engine is cold, the catalyst temperature is low, so the catalyst is not activated, and sufficient exhaust gas purification performance cannot be exhibited until the activation temperature is reached.

【0003】ところで、触媒に未燃成分(HC,CO)
と酸素とを供給すると、酸化反応が促進されることにな
るので、速やかに触媒は昇温され早期活性化するのであ
るが、通常、機関冷機時は、運転性(機関安定性)確保
のために、空燃比は理論混合比よりもリッチに設定され
るので、触媒に供給される未燃成分の濃度は高いもの
の、酸素濃度が一般に低いために、上記触媒の早期活性
化を促進することができない。
By the way, unburned components (HC, CO) are contained in the catalyst.
If oxygen and oxygen are supplied, the oxidation reaction will be promoted, so the temperature of the catalyst will be raised rapidly and activated early, but normally when the engine is cold, in order to ensure operability (engine stability). In addition, since the air-fuel ratio is set to be richer than the theoretical mixing ratio, the concentration of unburned components supplied to the catalyst is high, but since the oxygen concentration is generally low, it is possible to promote early activation of the catalyst. Can not.

【0004】そこで、従来の内燃機関の制御装置とし
て、例えば、特開平2−19627号公報のものがあ
り、このものは、図12に示すように、機関冷機時に
は、特定気筒の燃料噴射量を減量・カットすることで、
触媒に未燃成分を加えつつ高濃度の酸素を周期的に供給
させるようにして、酸化反応を促進させ、以って触媒の
早期活性化を図るようにしている。
Therefore, as a conventional control device for an internal combustion engine, there is, for example, that disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 19627/1990, which, as shown in FIG. 12, shows the fuel injection amount of a specific cylinder when the engine is cold. By reducing and cutting
A high concentration of oxygen is periodically supplied while adding an unburned component to the catalyst to accelerate the oxidation reaction, thereby promoting early activation of the catalyst.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来の制御装置では、気筒間に空燃比差を設ける構成とな
っているため、空燃比がリッチに設定される気筒に対
し、リーンに設定される気筒では出力が小さくなり、ト
ルク変動が生じて運転性(機関安定性)が損なわれ易い
という惧れがあった。
However, in the above-described conventional control device, since the air-fuel ratio difference is provided between the cylinders, the air-fuel ratio is set to lean for the cylinder set to rich. There is a fear that the output becomes smaller in the cylinders with different torques and torque fluctuations occur, and the drivability (engine stability) is easily impaired.

【0006】なお、空燃比のばらつきによるトルク変動
を緩和する手法として、リッチ気筒の点火時期を遅角す
る方法が一般的であるが、リッチであっても点火時期を
遅角し過ぎると燃焼のサイクル変動が大きくなるので、
吸収できる空燃比差(トルク変動)には限界がある。ま
た、上記従来装置においては、気筒間の空燃比差を大き
く設定するほうが、得られる触媒活性化促進効果は大き
くなるので、当該効果を十分得ようとすると、従来の点
火時期制御のみでは気筒間の出力差を十分に吸収できな
い惧れがある。
Incidentally, as a method for alleviating the torque fluctuation due to the variation of the air-fuel ratio, a method of retarding the ignition timing of the rich cylinder is generally used. Because the cycle fluctuation becomes large,
There is a limit to the air-fuel ratio difference (torque fluctuation) that can be absorbed. Further, in the above conventional device, the larger the air-fuel ratio difference between the cylinders, the greater the effect of catalyst activation promotion obtained. There is a fear that the output difference of will not be fully absorbed.

【0007】本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされ
たもので、排気浄化触媒の早期活性化を促進すべく、機
関冷機時に、排気浄化触媒上流排気空燃比が所定空燃比
に対して所定周期でリッチ・リーンを繰り返すように、
気筒間の燃料供給量を異ならせるようにしても、十分に
気筒間の出力差を抑制でき、以って運転性を維持しつ
つ、良好に触媒の早期活性化を図れるようにした内燃機
関の制御装置を提供することを目的とする。また、より
一層触媒の早期活性化を促進すること、より一層トルク
変動を抑制できるようにすること、構成の簡略化を図る
ようにすることも本発明の目的である。
The present invention has been made in view of such a conventional situation, and in order to promote early activation of the exhaust purification catalyst, the exhaust purification catalyst upstream exhaust air-fuel ratio has a predetermined cycle with respect to a predetermined air-fuel ratio when the engine is cold. Repeat rich lean with
Even if the fuel supply amount between the cylinders is made different, the output difference between the cylinders can be sufficiently suppressed, so that the operability can be maintained and the catalyst can be early activated satisfactorily. An object is to provide a control device. It is also an object of the present invention to further promote early activation of the catalyst, to further suppress torque fluctuation, and to simplify the configuration.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明にかかる内燃機関の制御装置は、図1に示すよ
うに、機関の排気を浄化する排気浄化触媒を備えた内燃
機関の制御装置において、機関の運転状態を検出する運
転状態検出手段と、前記検出された運転状態に応じた燃
料供給量を設定する燃料供給量設定手段と、機関冷機時
は、気筒吸入混合気の空燃比が所定空燃比に対してリッ
チ側に設定される気筒とリーン側に設定される気筒とを
有するように、前記設定された燃料供給量を気筒間で補
正する気筒燃料供給量補正手段と、前記気筒燃料供給量
補正手段による燃料供給量の補正が行なわれる際に、気
筒間の出力差を抑制するように、気筒間での吸入空気量
を制御する気筒吸入空気量制御手段と、を含んで構成し
た。
Therefore, as shown in FIG. 1, an internal combustion engine control apparatus according to a first aspect of the present invention is an internal combustion engine equipped with an exhaust gas purification catalyst for purifying engine exhaust gas. In the control device, an operating state detecting means for detecting an operating state of the engine, a fuel supply amount setting means for setting a fuel supply amount according to the detected operating state, and an empty cylinder intake mixture when the engine is cold. A cylinder fuel supply amount correction means for correcting the set fuel supply amount between the cylinders so that the fuel ratio has a cylinder set to a rich side and a cylinder set to a lean side with respect to a predetermined air-fuel ratio, A cylinder intake air amount control means for controlling an intake air amount between the cylinders so as to suppress an output difference between the cylinders when the fuel supply amount is corrected by the cylinder fuel supply amount correction means. Composed of.

【0009】そして、前記気筒燃料供給量補正手段によ
り気筒間における空燃比(燃料供給量)を異ならせるこ
とで、触媒上流排気空燃比を所定空燃比に対して所定周
期でリッチ・リーンを繰り返させて触媒の早期活性化を
図るようにした場合でも、前記気筒吸入空気量制御手段
を介して、気筒吸入空気量を制御するようにしたので、
十分に触媒の早期活性化を促進しつつ、良好に気筒間で
の出力段差(トルク段差)を抑制することができる。即
ち、運転性を良好に維持しつつ、触媒の早期活性化を十
分図ることが可能となる。
Then, the air-fuel ratio (fuel supply amount) between the cylinders is made different by the cylinder fuel supply amount correcting means, so that the catalyst upstream exhaust air-fuel ratio is made rich and lean at a predetermined cycle with respect to a predetermined air-fuel ratio. Even when the catalyst is activated early, the cylinder intake air amount is controlled through the cylinder intake air amount control means.
It is possible to satisfactorily suppress the output step (torque step) between the cylinders while sufficiently promoting the early activation of the catalyst. That is, it becomes possible to sufficiently promote the early activation of the catalyst while maintaining good drivability.

【0010】請求項2に記載の発明では、前記気筒吸入
空気量制御手段を、吸気弁の開閉特性を選択切り換えし
て所定気筒への吸入空気量を制御する手段として構成し
た。これにより、比較的簡単な構成で、所定気筒への吸
入空気量を制御することが可能となる。
According to the second aspect of the present invention, the cylinder intake air amount control means is configured as a means for controlling the intake air amount to a predetermined cylinder by selectively switching the opening / closing characteristics of the intake valve. As a result, it becomes possible to control the intake air amount to the predetermined cylinder with a relatively simple configuration.

【0011】請求項3に記載の発明では、前記気筒吸入
空気量制御手段を、前記リッチ側に設定される気筒への
吸入空気量が前記リーン側に設定される気筒に対して少
なくなるように、前記リッチ側に設定される気筒の吸気
弁の閉弁時期を前記リーン側に設定される気筒に対して
早めるように構成した。
According to the third aspect of the present invention, the cylinder intake air amount control means is arranged so that the intake air amount to the cylinder set to the rich side becomes smaller than that to the cylinder set to the lean side. The closing timing of the intake valve of the cylinder set to the rich side is set earlier than that of the cylinder set to the lean side.

【0012】請求項4に記載の発明では、前記気筒吸入
空気量制御手段を、前記リッチ側に設定される気筒への
吸入空気量が前記リーン側に設定される気筒に対して少
なくなるように、前記リッチ側に設定される気筒の吸気
弁の開弁時期を前記リーン側に設定される気筒に対して
遅めるように構成した。
According to a fourth aspect of the present invention, the cylinder intake air amount control means is configured so that the intake air amount to the cylinder set to the rich side becomes smaller than that to the cylinder set to the lean side. The opening timing of the intake valve of the cylinder set to the rich side is delayed with respect to the cylinder set to the lean side.

【0013】請求項5に記載の発明では、前記気筒吸入
空気量制御手段を、前記リッチ側に設定される気筒への
吸入空気量が前記リーン側に設定される気筒に対して少
なくなるように、前記リッチ側に設定される気筒の吸気
弁のリフト量を前記リーン側に設定される気筒に対して
小さくするように構成した。
According to a fifth aspect of the present invention, the cylinder intake air amount control means is arranged so that the intake air amount to the cylinder set to the rich side becomes smaller than that to the cylinder set to the lean side. The lift amount of the intake valve of the cylinder set to the rich side is set smaller than that of the cylinder set to the lean side.

【0014】これにより、良好に、触媒上流排気空燃比
を所定空燃比に対して所定周期でリッチ・リーンを繰り
返させて触媒の早期活性化を図ることができると共に、
燃料供給量が増量補正されるリッチ気筒の出力を低下さ
せて、前記リーン気筒の出力に近づけ、以って出力段差
(トルク変動)を抑制することができる。なお、燃料供
給量が少なく設定される側のリーン側の気筒への吸入空
気量を増大させて、燃料供給量が増量補正されるリッチ
側の気筒の出力に近づけさせて出力段差を抑制するよう
にすることもできるが(請求項2に記載の発明はこれを
含む)、当該請求項3〜請求項5に記載の発明のように
すれば、前記に対して排気温度をより一層増大させるこ
とができるので触媒の早期活性化効果を高めることがで
き、また燃料消費量を少なくできる点で有利である。
Thus, the catalyst upstream exhaust air-fuel ratio can be satisfactorily repeated rich and lean with respect to the predetermined air-fuel ratio in a predetermined cycle, and the catalyst can be activated early.
It is possible to reduce the output of the rich cylinder whose fuel supply amount is increased and corrected so as to approach the output of the lean cylinder, thereby suppressing the output step (torque fluctuation). It should be noted that the intake air amount to the lean side cylinder on the side where the fuel supply amount is set to be small is increased to bring it closer to the output of the rich side cylinder where the fuel supply amount is increased and corrected to suppress the output step. However, if the invention according to claims 3 to 5 is adopted, the exhaust gas temperature can be further increased. This is advantageous in that the early activation effect of the catalyst can be enhanced and the fuel consumption can be reduced.

【0015】なお、吸気弁の閉弁時期を早めること(請
求項4)と、吸気弁の開弁時期を遅めること(請求項
5)と、吸気弁の開弁リフト量を小さくすること(請求
項6)と、は単独でも十分出力段差を抑制する効果があ
るが、これらのうち何れか或いは全てを組合せることに
より、より一層出力段差抑制効果を高めることができ
る。
It should be noted that advancing the closing timing of the intake valve (Claim 4), delaying the opening timing of the intake valve (Claim 5), and reducing the valve opening lift amount of the intake valve. (Claim 6) alone has the effect of sufficiently suppressing the output step difference, but by combining any or all of these, the output step suppression effect can be further enhanced.

【0016】請求項6に記載の発明では、前記気筒吸入
空気量制御手段を、吸気系に介装される吸気制御弁を介
して吸気絞り量を制御することで所定気筒への吸入空気
量を制御する手段として構成した。これにより、比較的
簡単な構成で、所定気筒への吸入空気量を制御すること
が可能となる。
According to a sixth aspect of the present invention, the cylinder intake air amount control means controls the intake throttle amount via an intake control valve provided in an intake system to control the intake air amount to a predetermined cylinder. It is configured as a means for controlling. As a result, it becomes possible to control the intake air amount to the predetermined cylinder with a relatively simple configuration.

【0017】請求項7に記載の発明では、前記気筒吸入
空気量制御手段が、前記リッチ側に設定される気筒への
吸入空気量が前記リーン側に設定される気筒に対して少
なくなるように、吸気系に介装される吸気制御弁を介し
て前記リッチ側に設定される気筒の吸気絞り量を前記リ
ーン側に設定される気筒に対して大きくするように構成
した。
According to a seventh aspect of the present invention, the cylinder intake air amount control means controls the intake air amount to the rich side cylinder to be smaller than that of the lean side cylinder. The intake throttle amount of the cylinder set to the rich side is set to be larger than that of the cylinder set to the lean side via the intake control valve provided in the intake system.

【0018】これにより、良好に、触媒上流排気空燃比
を所定空燃比に対して所定周期でリッチ・リーンを繰り
返させて触媒の早期活性化を図ることができると共に、
燃料供給量が増量補正されるリッチ気筒の出力を低下さ
せて、前記リーン気筒の出力に近づけ、以って出力段差
(トルク変動)を抑制することができる。なお、燃料供
給量が少なく設定される側のリーン気筒への吸入空気量
を増大させて、燃料供給量が増量補正されるリッチ気筒
の出力に近づけさせて出力段差を抑制するようにするこ
ともできるが(請求項6に記載の発明はこれを含む)、
当該請求項7に記載の発明のようにすれば、前記に対し
て排気温度をより一層増大させることができるので触媒
の早期活性化効果を高めることができ、また燃料消費量
を少なくできる点で有利である。
Thus, the catalyst upstream exhaust air-fuel ratio can be satisfactorily repeatedly rich and lean with respect to the predetermined air-fuel ratio in a predetermined cycle, and the catalyst can be activated early.
It is possible to reduce the output of the rich cylinder whose fuel supply amount is increased and corrected so as to approach the output of the lean cylinder, thereby suppressing the output step (torque fluctuation). It is also possible to increase the intake air amount to the lean cylinder on the side where the fuel supply amount is set to be small so as to bring the fuel supply amount closer to the output of the rich cylinder for which the increase correction is made, thereby suppressing the output step. Although possible (the invention according to claim 6 includes this),
According to the invention of claim 7, the exhaust gas temperature can be further increased with respect to the above, so that the early activation effect of the catalyst can be enhanced and the fuel consumption amount can be reduced. It is advantageous.

【0019】請求項8に記載の発明では、前記吸気制御
弁が、気筒毎に設けられ、前記気筒燃料供給量補正手段
による燃料供給量の補正が行なわれる際に閉弁されるス
ワール制御弁である場合に、前記リッチ側に設定される
気筒への吸入空気量が前記リーン側に設定される気筒に
対して少なくなるように、前記リッチ側に設定される気
筒用のスワール制御弁の閉弁時開口面積が前記リーン側
に設定される気筒用のスワール制御弁の閉弁時開口面積
より小さく設定されるように構成した。
According to another aspect of the invention, the intake control valve is provided for each cylinder, and is a swirl control valve which is closed when the fuel supply amount correction means corrects the fuel supply amount. In some cases, the swirl control valve for the cylinder set to the rich side is closed so that the intake air amount to the cylinder set to the rich side becomes smaller than that of the cylinder set to the lean side. The open area of the cylinder is set smaller than the open area of the swirl control valve for the cylinder set to the lean side.

【0020】このように、スワール制御弁を吸気制御弁
として用いるようにすれば、気筒間の出力段差を抑制す
ることができるのは勿論、更に、シリンダの内部のガス
流動を強め、燃焼を安定化させる効果も発揮させること
ができるので、例えば、後述する請求項9に記載の発明
と組み合わせた場合には、点火時期をより大きく遅角さ
せることが可能となり、その結果排気温度を上昇させる
ことができるので、触媒の早期活性化をより一層促進で
きることになる。
As described above, if the swirl control valve is used as the intake control valve, the output difference between the cylinders can be suppressed, and further, the gas flow inside the cylinder is strengthened to stabilize the combustion. Since it is also possible to exert the effect of increasing the ignition timing, for example, when combined with the invention described in claim 9 described later, it becomes possible to retard the ignition timing to a greater extent and, as a result, to raise the exhaust temperature. Therefore, the early activation of the catalyst can be further promoted.

【0021】請求項9に記載の発明では、前記気筒燃料
供給量補正手段による燃料供給量の補正が行なわれ、前
記気筒吸入空気量制御手段による所定気筒への吸入空気
量の制御が行なわれる際に、運転状態に応じて設定され
る基本点火時期を所定量遅角させる点火時期遅角制御手
段を備えるようにした。
According to the present invention, when the cylinder fuel supply amount correction means corrects the fuel supply amount and the cylinder intake air amount control means controls the intake air amount to a predetermined cylinder. In addition, an ignition timing retard control means for retarding the basic ignition timing set according to the operating state by a predetermined amount is provided.

【0022】これにより、点火時期を遅角させることで
気筒間の出力段差を抑制できると共に、排気温度を高め
ることができるようになるので、上記気筒燃料供給量補
正手段による空燃比制御による触媒活性化効果と相俟っ
て、触媒の早期活性化効果をより一層高めることができ
る。
Thus, by delaying the ignition timing, the output difference between the cylinders can be suppressed and the exhaust gas temperature can be raised, so that the catalyst activation by the air-fuel ratio control by the cylinder fuel supply amount correction means is performed. Combined with the activating effect, the early activating effect of the catalyst can be further enhanced.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
添付の図面に基づき説明する。図2に示すように、第1
の実施形態における内燃機関21の吸気通路の上流に設
けたエアフローメータ1の下流には、エアフローメータ
2が介装されており、該エアフローメータ2では吸入空
気流量Qaを検出するようになっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
It will be described with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG.
In the embodiment, an air flow meter 2 is provided downstream of the air flow meter 1 provided upstream of the intake passage of the internal combustion engine 21, and the air flow meter 2 detects the intake air flow rate Qa. .

【0024】そして、該エアフローメータ2の下流に設
けられたスロットルバルブ3には、スロットル開度セン
サ4が設けられ、スロットル開度TVOを検出できるよ
うになっている。これらの検出信号は、機関21の運転
状態に関する情報、即ち機関温度(冷却水温)Twを検
出するための冷却水温センサ5の検出信号や機関回転速
度Neを検出するためのクランク角度センサ6の検出信
号と共に、コントロールユニット7へ入力されるように
なっている。
A throttle opening sensor 4 is provided on the throttle valve 3 provided downstream of the air flow meter 2 so that the throttle opening TVO can be detected. These detection signals are information related to the operating state of the engine 21, that is, the detection signal of the cooling water temperature sensor 5 for detecting the engine temperature (cooling water temperature) Tw and the detection of the crank angle sensor 6 for detecting the engine rotation speed Ne. The signal is input to the control unit 7 together with the signal.

【0025】コントロールユニット7は、機関制御に用
いられるマイクロコンピュータで、CPU,ROM,R
AM,A/D変換器,入出力I/F等を備えて構成され
る。なお、当該コントロールユニット7が、本発明にか
かる運転状態検出手段、燃料供給量設定手段、気筒燃料
供給量補正手段、気筒吸入空気量制御手段、点火時期遅
角制御手段としての機能をソフトウェア的に備えてい
る。
The control unit 7 is a microcomputer used for engine control, and includes a CPU, ROM, R
It is configured to include an AM, an A / D converter, an input / output I / F and the like. It should be noted that the control unit 7 functions as the operating state detecting means, the fuel supply amount setting means, the cylinder fuel supply amount correcting means, the cylinder intake air amount controlling means, and the ignition timing retarding controlling means according to the present invention by software. I have it.

【0026】なお、コントロールユニット7では、運転
状態に応じた燃料噴射量を演算し、当該演算結果を、コ
レクタ8から各気筒毎に分岐した吸気マニホールド9の
下流の吸気ポート10側に向けて配設されたインジェク
タ(燃料噴射弁)11の駆動信号として送信し、該イン
ジェクタ11から燃料を噴射供給させるようになってい
る。
The control unit 7 calculates the fuel injection amount according to the operating condition, and distributes the calculation result toward the intake port 10 downstream of the intake manifold 9 branched from the collector 8 for each cylinder. The fuel is transmitted as a drive signal for the injector (fuel injection valve) 11 provided, and the fuel is injected and supplied from the injector 11.

【0027】吸気ポート10とシリンダ12との連通・
遮断は、吸気側カム13により開閉駆動される吸気弁1
4を介して行なわれ、シリンダ12と排気ポート15と
の連通・遮断は、排気側カム16により開閉駆動される
排気弁17を介して行なわれるようになっている。ま
た、排気ポート15の下流に位置する排気マニホールド
18の集合部には空燃比検出手段としてのO2 センサ1
9が設けられており、これにより排気中のO 2 濃度を検
出して排気空燃比を検出できるようになっている。この
検出結果は、コントロールユニット7へ入力され、機関
暖機後は、当該検出結果に基づいて、実際の空燃比が目
標空燃比になるように空燃比フィードバック制御が行な
われるようになっている。なお、排気通路の更に下流に
は、図示しない三元触媒(他の排気浄化触媒、例えば酸
化触媒、リーンNOx触媒等であってもよい)が介装さ
れるようになっている。
Communication between the intake port 10 and the cylinder 12
The shutoff is performed by the intake valve 1 that is driven to open and close by the intake side cam 13.
4 through the cylinder 12 and the exhaust port 15
The exhaust side cam 16 opens and closes the connection and disconnection of
It is designed to be performed through the exhaust valve 17. Ma
And an exhaust manifold located downstream of the exhaust port 15
O as the air-fuel ratio detecting means is provided in the collecting portion of 18.2Sensor 1
9 is provided, which allows O in exhaust gas 2Check the concentration
It is possible to detect the air-fuel ratio of exhaust gas by outputting it. this
The detection result is input to the control unit 7 and the engine
After warming up, the actual air-fuel ratio is determined based on the detection result.
Air-fuel ratio feedback control is performed so that the air-fuel ratio becomes
It is supposed to be. In addition, further downstream of the exhaust passage
Is a three-way catalyst not shown (other exhaust purification catalyst, such as acid
(The catalyst may be a lean catalyst, a lean NOx catalyst, etc.)
It is supposed to be.

【0028】また、コントロールユニット7では、運転
状態に応じた点火時期の演算も行ない、その演算結果に
基づいて点火プラグ20で各気筒への点火を行なうよう
になっている。ところで、本実施形態では、内燃機関2
1は4気筒(複数であれば他の気筒数であって構わな
い)のものを代表して説明することとし、そのうち1番
気筒22については、機関冷機時の空燃比を他の気筒よ
りも空燃比をリッチに設定することとする。
The control unit 7 also calculates the ignition timing according to the operating state, and the ignition plug 20 ignites each cylinder based on the calculation result. By the way, in the present embodiment, the internal combustion engine 2
1 will be described as a representative of four cylinders (any number of cylinders may be used as long as there are a plurality of cylinders). Among them, for the first cylinder 22, the air-fuel ratio during engine cooling is higher than that of other cylinders. The air-fuel ratio is set to rich.

【0029】そして、吸気側カム13は、1番気筒22
に関して可変バルブタイミング機構を有しており、コン
トロールユニット7からの信号に基づいて、切換バルブ
23を介し、プロフィールの異なるカム13a,13b
を選択的に切り換えて使用できるようになっている。な
お、その他の気筒、即ち機関冷機時に空燃比をリーンに
設定する気筒についての吸気側カム13のプロフィール
は、前記カム13aと同様となっている。
The intake side cam 13 is the first cylinder 22.
With a variable valve timing mechanism, and based on a signal from the control unit 7, via the switching valve 23, the cams 13a and 13b having different profiles.
Can be selectively switched for use. The profile of the intake side cam 13 for the other cylinders, that is, the cylinders for which the air-fuel ratio is set to lean when the engine is cold, is the same as that of the cam 13a.

【0030】ここで、本実施形態におけるコントロール
ユニット7が行なう燃料噴射量設定制御、点火時期設定
制御及びカム(吸気弁開閉特性)選択切換制御につい
て、図3のフローチャートを参照しつつ説明する。ステ
ップ(図では、Sと記してある。以下、同様)1では、
機関回転速度Ne,吸入空気流量Qa,冷却水温Tw,
スロットル開度TVOを読み込む。
Here, the fuel injection amount setting control, the ignition timing setting control, and the cam (intake valve opening / closing characteristics) selection switching control performed by the control unit 7 in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In step (indicated as S in the figure. The same applies hereinafter) 1,
Engine rotation speed Ne, intake air flow rate Qa, cooling water temperature Tw,
Read the throttle opening TVO.

【0031】ステップ2では、ステップ1で読み込んだ
情報に基づいて、従来同様にして、基本燃料噴射量Tp
や基本点火進角値ADVを演算する。ステップ3では、
冷却水温Twが所定値Twl以下(Tw≦Twl)か否
かを判定し、YESの場合には機関21が冷機状態にあ
るとして触媒早期活性化制御を行なうべく、ステップ4
へ進む。NOの場合には、機関21は暖機終了している
と判断して、通常制御を行なうべくステップ7へ進む。
In step 2, based on the information read in step 1, the basic fuel injection amount Tp is set in the same manner as in the conventional case.
And the basic ignition advance value ADV are calculated. In step 3,
It is determined whether or not the cooling water temperature Tw is equal to or lower than a predetermined value Twl (Tw ≦ Twl).
Proceed to. In the case of NO, it is determined that the engine 21 has finished warming up, and the routine proceeds to step 7 to perform normal control.

【0032】ステップ4では、予めコントロールユニッ
ト7内に設定記憶してあるリッチ気筒(本実施形態では
1番気筒22)の燃料補正係数(或いは量でもよい)k
twR、リーン気筒(本実施形態では1番気筒22以外
の気筒)の燃料補正係数(或いは量でもよい)ktw
L、リッチ気筒の点火時期補正量(或いは係数でもよ
い)advtwR、リーン気筒の点火時期補正量(或い
は係数でもよい)advtwLを読み込む。なお、kt
wR、ktwLは、例えば、図7に示すようなマップに
基づいて設定されるようになっている。また、advt
wR、advtwLは、例えば、図8に示すようなマッ
プに基づいて設定されるようになっている。
In step 4, the fuel correction coefficient (or quantity) k of the rich cylinder (first cylinder 22 in this embodiment) which is preset and stored in the control unit 7 is stored.
twR, fuel correction coefficient (or amount) ktw for lean cylinders (cylinders other than the first cylinder 22 in this embodiment)
L, the ignition timing correction amount (or coefficient) advtwR of the rich cylinder, and the ignition timing correction amount (or coefficient) advtwL of the lean cylinder are read. Note that kt
wR and ktwL are set based on a map as shown in FIG. 7, for example. Also, advt
wR and advtwL are set based on a map as shown in FIG. 8, for example.

【0033】ステップ5では、ステップ4で読み込んだ
補正係数や補正量、運転状態(冷却水温、回転速度,負
荷,始動時等)に基づき設定される補正量等に基づい
て、基本燃料噴射量Tpや基本点火進角値ADVを補正
して、リッチ気筒に噴射すべき最終的な燃料噴射量Ti
R,リーン気筒に噴射すべき最終的な燃料噴射量Ti
L、リッチ気筒に点火すべき最終的な点火時期FADV
R、リーン気筒に点火すべき最終的な点火時期FADV
Lを求める。
In step 5, the basic fuel injection amount Tp is calculated based on the correction coefficient and the correction amount read in step 4, and the correction amount set based on the operating state (cooling water temperature, rotation speed, load, starting time, etc.). And the basic ignition advance value ADV are corrected, and the final fuel injection amount Ti to be injected into the rich cylinder
Final fuel injection amount Ti to be injected into R and lean cylinders
L, the final ignition timing FADV to ignite the rich cylinder
Final ignition timing FADV to ignite R and lean cylinders
Find L.

【0034】この補正の結果、リッチ気筒及びリーン気
筒における空燃比の特性は、例えば図4に示すようにな
り、リッチ気筒では理論空燃比よりもリッチ側に設定さ
れ排気中の未燃成分の濃度が高められ、一方リーン気筒
では理論空燃比よりもリーン側に設定され排気中の酸素
濃度が高められることになる。なお、このとき、点火時
期は、リッチ気筒,リーン気筒それぞれの安定限界まで
遅角されるように設定されるようになっており、これに
より排気温度が高められる結果、前記空燃比の制御と相
俟って一層の触媒の早期活性化を促進できるようになっ
ている。
As a result of this correction, the characteristics of the air-fuel ratio in the rich cylinder and the lean cylinder become as shown in FIG. 4, for example, and in the rich cylinder, the concentration of the unburned component in the exhaust gas set to the rich side of the theoretical air-fuel ratio is set. On the other hand, in the lean cylinder, the oxygen concentration in the exhaust gas is increased by being set to the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio. At this time, the ignition timing is set so as to be retarded to the stable limit of each of the rich cylinder and the lean cylinder, and as a result, the exhaust temperature is raised, and as a result, the ignition timing is controlled by the control of the air-fuel ratio. Therefore, it is possible to further accelerate the early activation of the catalyst.

【0035】なお、リッチ気筒とリーン気筒の空燃比の
差に対する冷機始動から触媒活性化までに要する時間の
差は、例えば図5に示すようになっており、空燃比の差
が大きいほど、即ち供給される未燃成分及び酸素の濃度
が高いほど、触媒は早期に活性化されることになるが、
空燃比差が大きいほど、リーン気筒では出力が小さくな
り、リッチ気筒との出力差が大きくなるため、トルク変
動が大きくなる。
The difference between the air-fuel ratios of the rich cylinder and the lean cylinder in the time required from cold engine start to catalyst activation is shown in FIG. 5, for example, and the larger the air-fuel ratio difference is, that is, The higher the concentration of unburned components and oxygen supplied, the earlier the catalyst will be activated,
The larger the air-fuel ratio difference, the smaller the output in the lean cylinder, and the larger the output difference with the rich cylinder, and the larger the torque fluctuation.

【0036】そこで、本実施形態では、上記のように、
ステップ5で、気筒間で空燃比差を設ける制御を行なう
際には、ステップ6へ進ませ、ステップ6では、リッチ
気筒(1番気筒22が相当)の吸気側カム13として、
図6のバルブリフトカーブに示すように、吸気弁の閉弁
時期をリーン気筒(1番気筒22以外の気筒)の吸気弁
の閉弁時期より早めるようにすると共にリフト量を小さ
く設定できるようにしたプロフィールを有するカム13
bを選択する。なお、吸気弁の閉弁時期を早めるように
するだけでも、或いはリフト量を小さく設定するように
するだけでも、トルク段差の抑制効果はあるので、カム
13bは、何れか一方のみを達成できるカムプロフィー
ルとしてもよい。
Therefore, in this embodiment, as described above,
In step 5, when performing control to provide an air-fuel ratio difference between the cylinders, the process proceeds to step 6, and in step 6, the intake side cam 13 of the rich cylinder (corresponding to the first cylinder 22) is set.
As shown in the valve lift curve of FIG. 6, the closing timing of the intake valve can be set earlier than the closing timing of the intake valve of the lean cylinder (cylinder other than the first cylinder 22), and the lift amount can be set small. Cams 13 with different profiles
Select b. It should be noted that the effect of suppressing the torque step is obtained by simply advancing the closing timing of the intake valve or by setting the lift amount to a small value. Therefore, the cam 13b can achieve only one of them. It may be a profile.

【0037】これにより、リッチ気筒では吸気量が減少
し、シリンダ内圧力が小さくなり出力が低下するので、
リーン気筒との出力差が減少され、トルク(回転)変動
を抑制することができることになる。一方、ステップ3
で、NOと判定された場合には、機関21は暖機後であ
るとして、ステップ7へ進むが、ステップ7でO2 セン
サ19の出力信号を読み込んだ後、ステップ8で空燃比
フィードバック制御中か否かを判定し、空燃比フィード
バック制御中(YES)の場合には、ステップ9へ進
む。ステップ9では、前記O2 センサ19の出力信号に
基づいて、実際の空燃比が目標空燃比に一致するよう
に、比例積分制御により所謂空燃比フィードバック補正
係数を設定し、該補正係数により燃料噴射量を補正する
従来同様の空燃比フィードバック制御を行なう。
As a result, the intake amount in the rich cylinder decreases, the cylinder pressure decreases, and the output decreases.
The output difference from the lean cylinder is reduced, and the torque (rotation) fluctuation can be suppressed. Step 3
If NO is determined, it is assumed that the engine 21 has been warmed up, and the process proceeds to step 7. However, after the output signal of the O 2 sensor 19 is read in step 7, the air-fuel ratio feedback control is being performed in step 8. If it is during the air-fuel ratio feedback control (YES), the process proceeds to step 9. In step 9, a so-called air-fuel ratio feedback correction coefficient is set by proportional-plus-integral control based on the output signal of the O 2 sensor 19 so that the actual air-fuel ratio matches the target air-fuel ratio, and the fuel injection is performed by the correction coefficient. The air-fuel ratio feedback control similar to the conventional method for correcting the amount is performed.

【0038】また、ステップ8で、空燃比フィードバッ
ク制御中でない(NO)と判断された場合には、ステッ
プ11へ進み、空燃比フィードバック補正係数による補
正を行なわず、基本燃料噴射量Tpと各種補正係数(水
温,負荷に基づく補正係数や学習補正係数KL 等)とに
より、最終的な燃料噴射量Tiを算出して、燃料噴射を
行なわせる。なお、点火時期は、通常制御と同様に、運
転状態に応じて設定される値に設定されることになる。
When it is determined in step 8 that the air-fuel ratio feedback control is not in progress (NO), the routine proceeds to step 11, where the correction by the air-fuel ratio feedback correction coefficient is not performed and the basic fuel injection amount Tp and various corrections are performed. coefficient (water temperature correction coefficient, learning correction coefficient K L and the like based on the load) by a, and it calculates the final fuel injection amount Ti, to perform the fuel injection. Note that the ignition timing is set to a value that is set according to the operating state, as in the normal control.

【0039】そして、ステップ8,ステップ9を通過す
る場合は、既に触媒は活性化されているので、触媒活性
化促進制御は行なわれず、通常の制御が行なわれるの
で、ステップ10で、1番気筒22の吸気弁14を駆動
するカムとして、他の気筒と同様のプロフィールを有す
るカム13aを選択するようになっている。このよう
に、本実施形態によれば、気筒間において空燃比差を設
けて触媒の早期活性化を図るようにした場合において、
出力段差を抑制するように、吸気量を制御するようにし
たので、従来装置に対して、より一層出力段差の抑制効
果を高めることができる。また、併せて、点火時期も遅
角させるようにして排気温度を高めるようにしたので、
これによっても、触媒の早期活性化をより一層促進する
ことができる。
When passing through step 8 and step 9, since the catalyst has already been activated, the catalyst activation accelerating control is not carried out and the normal control is carried out. As the cam for driving the intake valve 14 of No. 22, the cam 13a having the same profile as that of the other cylinders is selected. As described above, according to the present embodiment, in the case where the air-fuel ratio difference is provided between the cylinders to achieve the early activation of the catalyst,
Since the intake air amount is controlled so as to suppress the output step, it is possible to further enhance the effect of suppressing the output step as compared with the conventional device. In addition, since the ignition timing is also retarded to raise the exhaust temperature,
Also by this, the early activation of the catalyst can be further promoted.

【0040】なお、本実施形態では、リッチに設定する
特定気筒を1番気筒22として説明したが、これに限る
ものではなく他の気筒であってもよいし、所望の触媒活
性化促進効果が得られる範囲内で複数の気筒を特定気筒
としてもよいことは勿論である。そして、本実施形態で
は、点火時期の遅角制御も併せて行なうようにして説明
したが、吸気量制御のみを行なうようにしても十分トル
ク変動抑制効果があり、従って吸気量制御のみを行なわ
せる構成としても構わない。
In this embodiment, the specific cylinder to be set rich is described as the first cylinder 22, but the present invention is not limited to this and other cylinders may be used, and a desired catalyst activation promoting effect can be obtained. It goes without saying that a plurality of cylinders may be specified cylinders within the range that can be obtained. In this embodiment, the ignition timing retard control is also performed. However, even if only the intake air amount control is performed, there is a sufficient torque fluctuation suppressing effect, and therefore only the intake air amount control is performed. It may be configured.

【0041】また、本実施形態では、気筒間に空燃比差
を設ける制御(触媒活性化促進制御)を行なう際に、リ
ッチ気筒,リーン気筒に拘わらず、点火時期を機関安定
限界まで遅角させるようにして説明したが、トルク変動
抑制効果を優先させたいときには、リッチ気筒に対して
のみ遅角制御を行なうようにしてもよい。更に、本実施
形態では、リッチ気筒に対して、吸気量を抑制方向に制
御するようにして説明したが、これとは逆に、リーン気
筒の吸気弁の開閉特性を変更してリーン気筒に対し吸気
量を増量制御させるようにしてリーン気筒の出力をリッ
チ気筒の出力へ近づけるようにすることで、トルク段差
を吸収せるようにすることも可能である。次に、第2の
実施形態について説明する。
Further, in the present embodiment, when the control for providing the air-fuel ratio difference between the cylinders (catalyst activation promotion control) is performed, the ignition timing is retarded to the engine stability limit regardless of whether the cylinder is rich or lean. As described above, when it is desired to prioritize the torque fluctuation suppression effect, the retard control may be performed only for the rich cylinder. Further, in the present embodiment, the description has been made so that the intake air amount is controlled in the suppressing direction for the rich cylinder, but conversely to this, the opening / closing characteristics of the intake valve of the lean cylinder are changed and It is also possible to absorb the torque step by making the output of the lean cylinder closer to the output of the rich cylinder by increasing the intake air amount. Next, a second embodiment will be described.

【0042】第2の実施形態では、吸気量の制御を行な
うことは第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形
態で吸気弁の開閉特性を制御することで上記制御を行な
うようにしたのに対し、第2の実施形態では、特定の気
筒への吸気量(吸気絞り量)の制御を、吸気通路に設け
た吸気制御弁(例えば、スワールコントロールバルブ)
の制御により行なわせるようにしたものである。
In the second embodiment, the intake air amount is controlled in the same manner as in the first embodiment, but the above control is performed by controlling the opening / closing characteristics of the intake valve in the first embodiment. On the other hand, in the second embodiment, the control of the intake air amount (intake throttle amount) to a specific cylinder is controlled by an intake control valve (for example, a swirl control valve) provided in the intake passage.
It is designed to be performed under the control of.

【0043】第2の実施形態では、図9に示すように、
各気筒の吸気ポート10の入口部に、スワールコントロ
ールバルブ(スワール制御弁)24が介装されており、
コントロールユニット7からの駆動信号に基づき、運転
状態に応じてアクチュエータ25を介して駆動されるよ
うになっている。その他の構成は、第1の実施形態と略
同様であるので説明を省略する。
In the second embodiment, as shown in FIG.
A swirl control valve (swirl control valve) 24 is provided at the inlet of the intake port 10 of each cylinder.
Based on the drive signal from the control unit 7, the actuator 25 is driven according to the operating state. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.

【0044】なお、機関冷機時にリッチ設定される1番
気筒22のスワールコントロールバルブ24aは、他の
気筒用のスワールコントロールバルブ24bに対して、
開口率が小さく設定されている。ここで、第2の実施形
態におけるコントロールユニット7が行なう燃料噴射量
設定制御、点火時期設定制御及びスワールコントロール
バルブ制御について、図10のフローチャートを参照し
つつ説明する。
Incidentally, the swirl control valve 24a of the first cylinder 22 which is set rich when the engine is cold is different from the swirl control valve 24b for other cylinders.
The aperture ratio is set small. Here, the fuel injection amount setting control, the ignition timing setting control, and the swirl control valve control performed by the control unit 7 in the second embodiment will be described with reference to the flowchart in FIG. 10.

【0045】図10のフローチャートにおけるステップ
A1〜ステップA5は、第1の実施形態での図3のフロ
ーチャートのステップ1〜ステップ5と同様であり、図
10のフローチャートのステップA7〜ステップA9は
図3のフローチャートのステップ7〜ステップ9と同様
であり、また、図10のフローチャートのステップA1
1は図3のフローチャートのステップ11と同様である
ので説明を省略する。
Steps A1 to A5 in the flowchart of FIG. 10 are similar to steps 1 to 5 of the flowchart of FIG. 3 in the first embodiment, and steps A7 to A9 of the flowchart of FIG. 10 is similar to steps 7 to 9 of the flowchart of FIG.
Since 1 is the same as step 11 in the flowchart of FIG. 3, description thereof will be omitted.

【0046】当該第2の実施形態では、機関冷機時で、
特定気筒(第1気筒22)の空燃比をリッチ、その他の
気筒をリーンに設定しているときは、ステップA6にお
いて、スワールコントロールバルブ24を閉じるように
する。スワールコントロールバルブ24は、例えば、図
11に示すような形状を有しており、リッチ気筒(第1
気筒22)のスワールコントロールバルブ24aは、他
の気筒のスワールコントロールバルブ24bに対して開
口面積が小さくなるように設定されており、よって吸気
絞りが強く抵抗が大きいのでシリンダ内に吸入される吸
気量が制限され、その結果シリンダ内圧力が下がり出力
が低下する。従って、前記第1の実施形態の場合と同様
に、リッチ気筒(第1気筒22)とリーン気筒(その他
の気筒)との出力差が縮小され、トルク(回転)変動を
低く抑えることができる。
In the second embodiment, when the engine is cold,
When the air-fuel ratio of the specific cylinder (first cylinder 22) is set to rich and the other cylinders are set to lean, the swirl control valve 24 is closed in step A6. The swirl control valve 24 has, for example, a shape as shown in FIG.
The swirl control valve 24a of the cylinder 22) is set to have a smaller opening area than the swirl control valves 24b of the other cylinders. Therefore, the intake throttle is strong and the resistance is large. Is limited, and as a result, the cylinder pressure decreases and the output decreases. Therefore, as in the case of the first embodiment, the output difference between the rich cylinder (first cylinder 22) and the lean cylinder (other cylinders) is reduced, and the torque (rotation) fluctuation can be suppressed low.

【0047】また、スワールコントロールバルブ24
は、シリンダ12の内部のガス流動を強め、燃焼を安定
化させる効果もあるので、第1の実施形態に対して、点
火時期をより大きく遅角させることが可能となり、その
結果排気温度を上昇させることができるので、触媒の早
期活性化をより一層促進できることになる。このよう
に、本実施形態によれば、気筒間において空燃比差を設
けて触媒の早期活性化を図るようにした場合において、
出力段差を抑制するように、スワールコントロールバル
ブ24を介して、吸気量を制御するようにしたので、従
来装置に対して、より一層出力段差の抑制効果を高める
ことができる。また、併せて、スワールコントロールバ
ルブ24によりスワール強度を高め燃焼を安定化させる
ようにしているので、第1の実施形態に対してより一層
点火時期を遅角させ排気温度を高めることができるの
で、触媒の早期活性化をより一層促進することができ
る。
In addition, the swirl control valve 24
Has the effect of strengthening the gas flow inside the cylinder 12 and stabilizing the combustion, so that the ignition timing can be retarded to a greater extent than in the first embodiment, and as a result, the exhaust temperature rises. Therefore, the early activation of the catalyst can be further promoted. As described above, according to the present embodiment, in the case where the air-fuel ratio difference is provided between the cylinders to achieve the early activation of the catalyst,
Since the intake air amount is controlled via the swirl control valve 24 so as to suppress the output step, it is possible to further enhance the effect of suppressing the output step as compared with the conventional device. Further, in addition, since the swirl control valve 24 increases the swirl strength to stabilize the combustion, the ignition timing can be further retarded and the exhaust temperature can be increased as compared with the first embodiment. The early activation of the catalyst can be further promoted.

【0048】なお、本実施形態では、スワール強化を図
ることと併せて、最大限触媒の早期活性化を図るように
しているが、やや活性化促進効果が劣るものの、構成を
簡略化したい場合等には、上記で説明したスワールコン
トロールバルブ24に代えて、例えば、リッチ気筒に対
してのみ吸気絞り量を大きくする吸気絞り弁を設けるよ
うにすることも可能である。
In this embodiment, the swirl is strengthened and the catalyst is activated as early as possible. However, although the activation promoting effect is slightly inferior, the structure may be simplified. In place of the swirl control valve 24 described above, it is possible to provide an intake throttle valve that increases the intake throttle amount only for the rich cylinder, for example.

【0049】そして、本実施形態では、点火時期の遅角
制御も併せて行なうようにして説明したが、吸気量制御
のみを行なうようにしても十分トルク変動抑制効果があ
り、従って吸気量制御のみを行なわせる構成としても構
わない。また、本実施形態においても、第1の実施形態
と同様に、リッチに設定する特定気筒を1番気筒22と
して説明したが、これに限るものではなく他の気筒であ
ってもよいし、所望の触媒活性化促進効果が得られる範
囲内で複数の気筒を特定気筒としてもよいこと、またリ
ッチ設定、リーン設定の度合いも適宜変更することがで
きることは勿論である。また、本実施形態では、気筒間
に空燃比差を設ける制御(触媒活性化促進制御)を行な
う際に、リッチ気筒,リーン気筒に拘わらず、点火時期
を機関安定限界まで遅角させるようにしているが、トル
ク変動抑制効果を優先させたいときには、リッチ気筒に
対してのみ遅角制御を行なうようにしても構わない。
In the present embodiment, the ignition timing retard control is also performed. However, even if only the intake air amount control is performed, there is a sufficient torque fluctuation suppressing effect, so only the intake air amount control is performed. It may be configured to perform. Also, in the present embodiment, as in the first embodiment, the specific cylinder set to rich is described as the first cylinder 22, but the present invention is not limited to this, and other cylinders may be used, and the desired cylinder may be used. It is needless to say that a plurality of cylinders may be set as the specific cylinders within a range in which the catalyst activation promoting effect of 1 is obtained, and the degree of rich setting and lean setting can be appropriately changed. Further, in the present embodiment, when the control for providing the air-fuel ratio difference between the cylinders (catalyst activation promotion control) is performed, the ignition timing is retarded to the engine stability limit regardless of the rich cylinder or the lean cylinder. However, if it is desired to prioritize the torque fluctuation suppression effect, the retard control may be performed only for the rich cylinder.

【0050】なお、第1の実施形態における吸気弁の開
閉特性を選択的に切り換えて特定気筒への吸入空気量を
制御することと、第2の実施形態における吸気制御弁を
介して特定気筒への吸入空気量を制御することと、を組
み合わせるようにしてもよいことは勿論である。これに
より、より一層出力段差の吸収能力を向上させることが
可能となる。
It should be noted that the opening / closing characteristics of the intake valve in the first embodiment are selectively switched to control the amount of intake air to the specific cylinder, and the intake control valve in the second embodiment is used to switch to the specific cylinder. It goes without saying that the control of the intake air amount of the above and the above may be combined. As a result, it becomes possible to further improve the output step absorption capability.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
内燃機関の制御装置によれば、運転性を良好に維持しつ
つ、触媒の早期活性化を十分図ることが可能となる。請
求項2に記載の発明によれば、比較的簡単な構成によ
り、所定気筒への吸入空気量を制御することが可能とな
る。なお、燃料供給量が少なく設定されるリーン側の気
筒への吸入空気量を増大させて、燃料供給量が増量補正
されるリッチ側の気筒の出力に近づけさせて出力段差を
抑制するようにすることもできるが(請求項2に記載の
発明はこれを含む)、当該請求項3〜請求項5に記載の
発明のようにすれば、前記に対して排気温度をより一層
増大させることができるので触媒の早期活性化効果を高
めることができ、また燃料消費量を少なくできる。
As described above, according to the control device for an internal combustion engine according to the first aspect, it is possible to sufficiently promote the early activation of the catalyst while maintaining good drivability. According to the second aspect of the present invention, it is possible to control the intake air amount to the predetermined cylinder with a relatively simple configuration. It should be noted that the intake air amount to the lean side cylinder in which the fuel supply amount is set to be small is increased so as to be closer to the output of the rich side cylinder in which the fuel supply amount is increased and corrected so as to suppress the output step. Although it is also possible (the invention according to claim 2 includes this), if the invention according to claims 3 to 5 is adopted, the exhaust temperature can be further increased with respect to the above. Therefore, the early activation effect of the catalyst can be enhanced, and the fuel consumption amount can be reduced.

【0052】請求項6に記載の発明によれば、比較的簡
単な構成により、所定気筒への吸入空気量を制御するこ
とが可能となる。なお、燃料供給量が少なく設定される
リーン側の気筒への吸入空気量を増大させて、燃料供給
量が増量補正されるリッチ側の気筒の出力に近づけさせ
て出力段差を抑制するようにすることもできるが(請求
項6に記載の発明はこれを含む)、請求項7に記載の発
明のようにすれば、前記に対して排気温度をより一層増
大させることができるので触媒の早期活性化効果を高め
ることができ、また燃料消費量を少なくできる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to control the intake air amount to the predetermined cylinder with a relatively simple structure. It should be noted that the intake air amount to the lean side cylinder in which the fuel supply amount is set to be small is increased so as to be closer to the output of the rich side cylinder in which the fuel supply amount is increased and corrected so as to suppress the output step. However, if the invention according to claim 7 is adopted, the exhaust gas temperature can be further increased with respect to the above, so that the catalyst can be activated early. It is possible to enhance the fuel conversion effect and reduce the fuel consumption.

【0053】請求項8に記載の発明のように、スワール
制御弁を吸気制御弁として用いるようにすれば、気筒間
の出力段差を抑制することができるのは勿論、更に、シ
リンダの内部のガス流動を強め、燃焼を安定化させる効
果も発揮させることができるので、例えば、後述する請
求項9に記載の発明と組み合わせた場合には、点火時期
をより大きく遅角させることが可能となり、その結果排
気温度を上昇させることができるので、触媒の早期活性
化をより一層促進できることになる。
When the swirl control valve is used as the intake control valve as in the eighth aspect of the invention, the output difference between the cylinders can be suppressed, and further, the gas inside the cylinder can be suppressed. Since the effect of strengthening the flow and stabilizing the combustion can be exhibited, for example, when combined with the invention described in claim 9 described later, it becomes possible to retard the ignition timing to a larger extent. As a result, the exhaust gas temperature can be raised, so that the early activation of the catalyst can be further promoted.

【0054】請求項9に記載の発明によれば、点火時期
を遅角させることで気筒間の出力段差を抑制できると共
に、排気温度を高めることができるようになるので、上
記気筒燃料供給量補正手段による空燃比の制御による触
媒活性化効果と相俟って、触媒の早期活性化効果をより
一層高めることができる。
According to the ninth aspect of the present invention, by retarding the ignition timing, the output level difference between the cylinders can be suppressed and the exhaust gas temperature can be raised. Therefore, the cylinder fuel supply amount correction Combined with the catalyst activation effect by controlling the air-fuel ratio by the means, the early activation effect of the catalyst can be further enhanced.

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

【図1】本発明の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.

【図2】本発明における第1の実施形態の全体構成図。FIG. 2 is an overall configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図3】同上実施形態におけるコントロールユニット7
が行なう燃料噴射量設定制御、点火時期設定制御及びカ
ム(吸気弁開閉特性)選択切換制御を説明するためのフ
ローチャート。
FIG. 3 is a control unit 7 according to the embodiment.
6 is a flowchart for explaining a fuel injection amount setting control, an ignition timing setting control, and a cam (intake valve opening / closing characteristic) selection switching control performed by the control unit.

【図4】同上実施形態におけるリッチ気筒及びリーン気
筒における空燃比の特性を説明するタイムチャート。
FIG. 4 is a time chart explaining the characteristics of the air-fuel ratio in the rich cylinder and the lean cylinder in the same embodiment.

【図5】同上実施形態におけるリッチ気筒とリーン気筒
の空燃比の差に対する冷機始動から触媒活性化までに要
する時間の差を示すタイムチャート。
FIG. 5 is a time chart showing a difference in time required from cold engine start to catalyst activation with respect to a difference in air-fuel ratio between the rich cylinder and the lean cylinder in the same embodiment.

【図6】同上実施形態におけるカム13bのプロフィー
ルを説明する図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a profile of a cam 13b according to the same embodiment.

【図7】同上実施形態におけるktwR、ktwLを設
定するためのマップの一例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a map for setting ktwR and ktwL in the same embodiment.

【図8】同上実施形態におけるadvtwR、advt
wLを設定するためのマップの一例を示す図。
FIG. 8: advtwR, advt in the same embodiment
The figure which shows an example of the map for setting wL.

【図9】本発明における第2の実施形態の全体構成図。FIG. 9 is an overall configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図10】同上実施形態におけるコントロールユニット
7が行なう燃料噴射量設定制御、点火時期設定制御及び
スワールコントロールバルブ制御を説明するためのフロ
ーチャート。
FIG. 10 is a flowchart for explaining fuel injection amount setting control, ignition timing setting control, and swirl control valve control performed by the control unit 7 in the same embodiment.

【図11】同上実施形態におけるスワールコントロール
バルブの閉弁時の開口面積について説明する図。
FIG. 11 is a diagram illustrating an opening area when the swirl control valve according to the above embodiment is closed.

【図12】(a)は、従来装置のインジェクション(燃
料噴射弁)の駆動タイミングを示すタイムチャートであ
る。(b)は、従来装置のインジェクタ駆動指令を示す
タイムチャートである。(c)は、従来装置の触媒上流
付近のO2 濃度を示すタイムチャートである。
FIG. 12A is a time chart showing the drive timing of the injection (fuel injection valve) of the conventional device. (B) is a time chart showing an injector drive command of the conventional device. (C) is a time chart showing the O 2 concentration near the upstream side of the catalyst in the conventional apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 エアフローメータ 3 スロットル弁 4 スロットル開度センサ 5 水温センサ 6 クランク角度センサ 7 コントロールユニット 11 インジェクタ(燃料噴射弁) 13 吸気側カム 13a カム(通常時用) 13b カム(機関冷機時1番気筒用) 14 吸気弁 19 O2 センサ 20 点火プラグ 21 機関 22 1番気筒 24 スワールコントロールバルブ 24a 1番気筒用スワールコントロールバルブ 24b その他の気筒用スワールコントロールバルブ2 Air flow meter 3 Throttle valve 4 Throttle opening sensor 5 Water temperature sensor 6 Crank angle sensor 7 Control unit 11 Injector (fuel injection valve) 13 Intake side cam 13a Cam (for normal time) 13b Cam (for engine No. 1 cylinder) 14 Intake valve 19 O 2 sensor 20 Spark plug 21 Engine 22 1st cylinder 24 swirl control valve 24a 1st cylinder swirl control valve 24b Other cylinder swirl control valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 33/00 301 F02D 33/00 301B 301Z 41/04 ZAB 9523−3G 41/04 ZAB 301 301J 41/34 ZAB 9523−3G 41/34 ZABN 41/36 ZAB 41/36 ZABB F02P 5/15 ZAB F02P 5/15 ZABK ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location F02D 33/00 301 F02D 33/00 301B 301Z 41/04 ZAB 9523-3G 41/04 ZAB 301 301J 41 / 34 ZAB 9523-3G 41/34 ZABN 41/36 ZAB 41/36 ZABB F02P 5/15 ZAB F02P 5/15 ZABK

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】機関の排気を浄化する排気浄化触媒を備え
た内燃機関の制御装置において、 機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記検出された運転状態に応じた燃料供給量を設定する
燃料供給量設定手段と、 機関冷機時は、気筒吸入混合気の空燃比が所定空燃比に
対してリッチ側に設定される気筒とリーン側に設定され
る気筒とを有するように、前記設定された燃料供給量を
気筒間で補正する気筒燃料供給量補正手段と、 前記気筒燃料供給量補正手段による燃料供給量の補正が
行なわれる際に、気筒間の出力差を抑制するように、気
筒間での吸入空気量を制御する気筒吸入空気量制御手段
と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装
置。
1. A control device for an internal combustion engine equipped with an exhaust purification catalyst for purifying exhaust gas of an engine, comprising: an operating state detecting means for detecting an operating state of the engine; and a fuel supply amount according to the detected operating state. A fuel supply amount setting means to be set, and, when the engine is cold, the cylinder intake air-fuel mixture has a cylinder set to a rich side and a cylinder set to a lean side with respect to a predetermined air-fuel ratio. Cylinder fuel supply amount correction means for correcting the set fuel supply amount between the cylinders, and when the fuel supply amount is corrected by the cylinder fuel supply amount correction means, to suppress the output difference between the cylinders, A control device for an internal combustion engine, comprising: a cylinder intake air amount control means for controlling the intake air amount between the cylinders.
【請求項2】前記気筒吸入空気量制御手段が、吸気弁の
開閉特性を選択切り換えして所定気筒への吸入空気量を
制御する手段であることを特徴とする請求項1に記載の
内燃機関の制御装置。
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the cylinder intake air amount control means is a means for selectively switching the opening / closing characteristics of the intake valve to control the intake air amount to a predetermined cylinder. Control device.
【請求項3】前記気筒吸入空気量制御手段が、前記リッ
チ側に設定される気筒への吸入空気量が前記リーン側に
設定される気筒に対して少なくなるように、前記リッチ
側に設定される気筒の吸気弁の閉弁時期を前記リーン側
に設定される気筒に対して早めることを特徴とする請求
項2に記載の内燃機関の制御装置。
3. The cylinder intake air amount control means is set to the rich side such that the intake air amount to the cylinder set to the rich side is smaller than that of the cylinder set to the lean side. The control device for the internal combustion engine according to claim 2, wherein the closing timing of the intake valve of the cylinder to be set is advanced with respect to the cylinder set to the lean side.
【請求項4】前記気筒吸入空気量制御手段が、前記リッ
チ側に設定される気筒への吸入空気量が前記リーン側に
設定される気筒に対して少なくなるように、前記リッチ
側に設定される気筒の吸気弁の開弁時期を前記リーン側
に設定される気筒に対して遅めることを特徴とする請求
項2または請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
4. The cylinder intake air amount control means is set to the rich side such that the intake air amount to the cylinder set to the rich side is smaller than that of the cylinder set to the lean side. 4. The control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the opening timing of the intake valve of each cylinder is delayed with respect to the cylinder set to the lean side.
【請求項5】前記気筒吸入空気量制御手段が、前記リッ
チ側に設定される気筒への吸入空気量が前記リーン側に
設定される気筒に対して少なくなるように、前記リッチ
側に設定される気筒の吸気弁のリフト量を前記リーン側
に設定される気筒に対して小さくすることを特徴とする
請求項2〜請求項4の何れか1つに記載の内燃機関の制
御装置。
5. The cylinder intake air amount control means is set to the rich side so that the intake air amount to the cylinder set to the rich side is smaller than that of the cylinder set to the lean side. The control device for the internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the lift amount of the intake valve of each cylinder is set smaller than that of the cylinder set to the lean side.
【請求項6】前記気筒吸入空気量制御手段が、吸気系に
介装される吸気制御弁を介して吸気絞り量を制御するこ
とで所定気筒への吸入空気量を制御する手段であること
を特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1つに記載の
内燃機関の制御装置。
6. The cylinder intake air amount control means is means for controlling the intake air amount to a predetermined cylinder by controlling an intake throttle amount via an intake control valve provided in an intake system. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, which is characterized.
【請求項7】前記気筒吸入空気量制御手段が、前記リッ
チ側に設定される気筒への吸入空気量が前記リーン側に
設定される気筒に対して少なくなるように、吸気制御弁
を介して前記リッチ側に設定される気筒の吸気絞り量を
前記リーン側に設定される気筒に対して大きくすること
を特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。
7. The cylinder intake air amount control means is provided with an intake control valve so that the intake air amount to the cylinder set to the rich side is smaller than that to the cylinder set to the lean side. 7. The control device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the intake throttle amount of the cylinder set to the rich side is made larger than that of the cylinder set to the lean side.
【請求項8】前記吸気制御弁が、気筒毎に設けられ、前
記気筒燃料供給量補正手段による燃料供給量の補正が行
なわれる際に閉弁されるスワール制御弁である場合に、 前記リッチ側に設定される気筒への吸入空気量が前記リ
ーン側に設定される気筒に対して少なくなるように、前
記リッチ側に設定される気筒用のスワール制御弁の閉弁
時開口面積が前記リーン側に設定される気筒用のスワー
ル制御弁の閉弁時開口面積より小さく設定されることを
特徴とする請求項6または請求項7に記載の内燃機関の
制御装置。
8. The rich side when the intake control valve is a swirl control valve which is provided for each cylinder and is closed when the fuel supply amount correction means corrects the fuel supply amount. In order to reduce the intake air amount to the cylinder set to the lean side relative to the cylinder set to the lean side, the opening area of the swirl control valve for the cylinder set to the rich side at the time of closing is the lean side. 8. The control device for an internal combustion engine according to claim 6 or 7, wherein the swirl control valve for a cylinder is set to be smaller than the opening area of the closed valve.
【請求項9】前記気筒燃料供給量補正手段による燃料供
給量の補正が行なわれ、前記気筒吸入空気量制御手段に
よる所定気筒への吸入空気量の制御が行なわれる際に、 運転状態に応じて設定される基本点火時期を所定量遅角
させる点火時期遅角制御手段を備えたことを特徴とする
請求項1〜請求項8の何れか1つに記載の内燃機関の制
御装置。
9. The cylinder fuel supply amount correcting means corrects the fuel supply amount, and the cylinder intake air amount controlling means controls the intake air amount to a predetermined cylinder, depending on an operating condition. 9. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising ignition timing retard control means for retarding a set basic ignition timing by a predetermined amount.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001355487A (en) * 2000-06-09 2001-12-26 Sanshin Ind Co Ltd Four-cycle engine for outboard engine
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EP3042061B1 (en) * 2013-09-06 2021-11-03 Cummins Inc. Thermal management of exhaust gas via cylinder deactivation

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