JP2002364422A - Controller for internal combustion engine - Google Patents

Controller for internal combustion engine

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JP2002364422A
JP2002364422A JP2001166953A JP2001166953A JP2002364422A JP 2002364422 A JP2002364422 A JP 2002364422A JP 2001166953 A JP2001166953 A JP 2001166953A JP 2001166953 A JP2001166953 A JP 2001166953A JP 2002364422 A JP2002364422 A JP 2002364422A
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JP
Japan
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exhaust
exhaust passage
passage
engine
exhaust gas
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Application number
JP2001166953A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshikazu Tanaka
敏和 田中
Norihisa Nakagawa
徳久 中川
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for an internal combustion engine capable of always securing stability of an operation state of the engine, in the internal combustion engine selectively applying an exhaust passage having a different passage resistance when leading exhaust emission generated by engine combustion to an exhaust emission-controlling catalyst. SOLUTION: An engine 1 has two kinds of the passages having different passage resistances as the exhaust passages, i.e., the heat-retaining exhaust passage 43A and a cooling exhaust passage 43B. When the electronic controller 50 calculates a target fuel injection amount TAUF, the electronic controller 50 selectively uses two kinds of air-fuel ratio learning values FG (Hi), FG (Ri) according to utilization of the heat-retaining exhaust passage 43A or the cooling exhaust passage 43B, and reflects the used air-fuel ratio FG (Hi) or the FG (Ri) on the target fuel injection amount TAUF.

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】この発明は、内燃機関の排気
系に設けられた複数の排気通路と、それら通路の下流に
設けられた排気浄化用触媒とを活用し、当該機関の排気
特性を最適化する内燃機関の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention makes use of a plurality of exhaust passages provided in an exhaust system of an internal combustion engine and an exhaust purification catalyst provided downstream of the passages to optimize exhaust characteristics of the engine. The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、内燃機関の排気系(排気通路)に
は一般に、排気中の有害成分を浄化するための触媒が設
けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an exhaust system (exhaust passage) of an internal combustion engine is generally provided with a catalyst for purifying harmful components in the exhaust gas.

【0003】この種の触媒が高い排気浄化能力を発揮す
るためには、当該触媒の床温が所定の温度範囲(活性温
度範囲)内にあることが必要とされる。このため、触媒
床温は、機関始動後速やかに昇温して活性温度範囲内に
移行し、その範囲内に安定して保持されるのが望まし
い。
[0003] In order for this type of catalyst to exhibit a high exhaust gas purifying capability, the bed temperature of the catalyst must be within a predetermined temperature range (active temperature range). For this reason, it is desirable that the catalyst bed temperature rises immediately after the engine is started, shifts to the activation temperature range, and is stably maintained within that range.

【0004】触媒床温を活性温度範囲へ速やかに移行さ
せ、また活性温度範囲内に保持するための方策として、
例えば触媒に達する排気の温度調整を通じて触媒が排気
から受け取る熱量を制御する方法が知られている。
[0004] As a measure for quickly shifting the catalyst bed temperature to the activation temperature range and maintaining it within the activation temperature range,
For example, there is known a method of controlling the amount of heat received by a catalyst from exhaust gas by adjusting the temperature of the exhaust gas reaching the catalyst.

【0005】例えば、特開平11−324660号公報
に記載の装置は、内燃機関の排気系において、排気浄化
用触媒の上流側に保温性の異なる二本の排気通路を並列
配置させ、当該機関から排出された排気の流路を選択的
に切り替える装置構成を採用する。このような装置構成
によれば、何れの排気通路が選択されているかにより、
排気浄化用触媒に到達する排気の温度を調整することが
可能となる。この結果、触媒床温を最適値に制御するこ
とができる。
For example, in an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-324660, in an exhaust system of an internal combustion engine, two exhaust passages having different heat insulating properties are arranged in parallel on the upstream side of an exhaust gas purification catalyst, and An apparatus configuration for selectively switching the flow path of the discharged exhaust gas is employed. According to such an apparatus configuration, depending on which exhaust passage is selected,
It is possible to adjust the temperature of the exhaust gas reaching the exhaust gas purification catalyst. As a result, the catalyst bed temperature can be controlled to an optimum value.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報記
載の装置に採用される二本の排気通路を含め、一般的に
形状や構造の相違する排気通路がその保温性を異にする
場合、各排気通路が排気流に及ぼす力学的な抵抗(流路
抵抗)も必然的に異ならざるを得ないことが多い。例え
ば、排気通路の保温性は、当該通路の容量、或いは通路
断面の大きさや形状等と関わりが大きく、これら当該通
路の容量、或いは通路断面の大きさや形状等といった各
種因子は、当該通路の流路抵抗を決定づける要因でもあ
る。
In general, when two exhaust passages having different shapes and structures, including two exhaust passages used in the apparatus described in the above-mentioned publication, have different heat retaining properties, In many cases, the dynamic resistance (flow path resistance) exerted on the exhaust flow by the exhaust passage must necessarily be different. For example, the heat retention of the exhaust passage is greatly related to the capacity of the passage or the size and shape of the passage cross section, and various factors such as the capacity of the passage or the size and shape of the passage cross section depend on the flow rate of the passage. It is also a factor that determines road resistance.

【0007】このため、保温性の異なる排気通路を選択
的に切り替えて使用することになると、当該排気通路上
流における流路抵抗が変動し、この影響が排気系内の圧
力(排気圧)、ひいては当該機関の吸気系内の圧力(吸
気圧)にまで及ぶことになる。このことが原因となっ
て、当該機関の取り込む吸入空気、燃焼室に供給される
混合ガス、或いは燃焼室内の燃焼ガスや排気等といった
当該排気通路上流におけるガスの動態をパラメータとし
て制御ゲインを決定する運転制御にとって、その緻密性
や信頼性が損われる。
For this reason, when the exhaust passages having different heat insulating properties are to be selectively switched and used, the flow passage resistance upstream of the exhaust passage fluctuates, and this influence is exerted on the pressure in the exhaust system (exhaust pressure) and, consequently, on the exhaust passage. The pressure reaches the pressure (intake pressure) in the intake system of the engine. Due to this, the control gain is determined using the dynamics of the intake air taken in by the engine, the mixed gas supplied to the combustion chamber, or the gas upstream of the exhaust passage, such as the combustion gas and exhaust gas in the combustion chamber, as parameters. For operation control, its precision and reliability are impaired.

【0008】例えば、当該機関の運転状態に応じて変動
する排気中の酸素濃度(これに対応する混合気中の空燃
比)を、目標値(理論空燃比)に収束・保持すべく、排
気系内で検出される排気中の酸素濃度に基づいて燃料噴
射量を補正するフィードバック制御では、当該酸素濃度
を目標値に追従させることが困難になることもある。
For example, in order to converge and maintain the oxygen concentration in the exhaust gas (corresponding to the air-fuel ratio in the air-fuel mixture) that fluctuates according to the operating state of the engine, the exhaust system In the feedback control that corrects the fuel injection amount based on the oxygen concentration in the exhaust gas detected inside, it may be difficult to make the oxygen concentration follow a target value.

【0009】結果として、排気特性をはじめとする当該
機関の運転状態の安定性が低下することとなっていた。
As a result, the stability of the operating state of the engine, including the exhaust characteristics, has been reduced.

【0010】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、機関燃焼によ
って発生した排気を排気浄化用触媒に導く際、流路抵抗
の異なる排気通路を選択的に適用する内燃機関にあっ
て、当該機関の運転状態の安定性を常時確保することの
できる内燃機関の制御装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to selectively exhaust gas passages having different flow path resistances when guiding exhaust gas generated by engine combustion to an exhaust gas purifying catalyst. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine, which can always ensure the stability of the operating state of the engine.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、内燃機関の排気系において当該機関から
排出される排気を浄化する触媒と、前記排気系の一部を
なして当該機関から排出される排気を前記触媒に導く第
1の排気通路と、同じく前記排気系の一部をなして当該
機関から排出される排気を前記触媒に導く排気通路であ
って、前記第1の排気通路より小さな流路抵抗を有する
第2の排気通路と、当該機関から排出される排気のうち
前記第1の排気通路に流入する排気の流量と、前記第2
の排気通路に流入する排気の流量との分配率を変更する
分配率変更手段と、当該機関の運転状態に関するパラメ
ータを制御する制御手段と、前記制御されるパラメータ
を認識する認識手段と、前記制御手段により制御される
パラメータの履歴を、前記第1の排気通路に流入する排
気の流量と、前記第2の排気通路に流入する排気の流量
との分配率に応じて異なる複数の学習値として記憶する
記憶手段とを備えて且つ、前記制御手段は、前記第1及
び第2の排気通路に流入する排気の流量の分配率と、該
分配率に対応する学習値とに基づいて、当該機関の運転
状態に関するパラメータを制御することを要旨とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a catalyst for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine in an exhaust system thereof, and a catalyst for forming a part of the exhaust system. A first exhaust passage that guides exhaust discharged from the engine to the catalyst, and an exhaust passage that also forms part of the exhaust system and guides exhaust discharged from the engine to the catalyst. A second exhaust passage having a passage resistance smaller than that of the passage, a flow rate of exhaust flowing into the first exhaust passage out of exhaust discharged from the engine,
Distribution ratio changing means for changing a distribution ratio with the flow rate of exhaust gas flowing into the exhaust passage, control means for controlling parameters relating to the operating state of the engine, recognition means for recognizing the controlled parameters, and control The history of the parameters controlled by the means is stored as a plurality of learning values that differ depending on the distribution ratio between the flow rate of the exhaust gas flowing into the first exhaust passage and the flow rate of the exhaust gas flowing into the second exhaust passage. And a control means for controlling the engine based on a distribution ratio of the flow rate of exhaust gas flowing into the first and second exhaust passages and a learning value corresponding to the distribution ratio. The gist of the present invention is to control a parameter related to an operation state.

【0012】なお、ここでいう排気流量の分配率とは、
各排気通路に流入する排気の相対的な流量比の他、各排
気通路に流入する排気の絶対量とのうち何れをも意味す
る。従って、前記分配率変更手段は、例えば、前記第1
の排気通路及び前記第2の排気通路のうち何れか一方、
或いは両方の排気流入口の開度を制御する弁機構等を備
えるものであってもよいし、各排気通路の上流に存在す
る排気流路の分岐点に設けられ、各通路へ流入する排気
の相対的な流量を制御する弁機構等を備えるものであっ
てもよい。さらに、上記「排気流量の分配率の変更」と
いう概念には、例えば第1の排気通路に流入する排気の
流量を「100%」として設定するとともに第2の排気
通路に流入する排気の流量を「0%」として設定する
か、或いは第1の排気通路に流入する排気の流量を「0
%」として設定するとともに第2の排気通路に流入する
排気の流量を「100%」として設定することにより、
当該機関から排出される排気を前記触媒に導く流路とし
て第1の排気通路及び第2の排気通路の何れか一方を選
択するといった概念も含まれる。また、上記構成におい
て、第1の排気通路及び第2の排気通路といった二本の
通路の他、第3の排気通路、第4の排気通路、…の如
く、流路抵抗の異なる排気通路或いは流路抵抗の同等な
排気通路を付加した上で、前記分配率変更手段を、各々
の通路に流入する排気の流量の分配率を変更するように
機能させることとしてもよい。
Here, the distribution ratio of the exhaust gas flow rate here means
This means not only the relative flow ratio of the exhaust gas flowing into each exhaust passage, but also the absolute amount of the exhaust gas flowing into each exhaust passage. Therefore, the distribution ratio changing means may be, for example, the first
One of the exhaust passage and the second exhaust passage,
Alternatively, it may be provided with a valve mechanism or the like for controlling the degree of opening of both exhaust inflow ports, and may be provided at a branch point of an exhaust flow path existing upstream of each exhaust passage, for exhaust gas flowing into each passage. It may have a valve mechanism or the like for controlling the relative flow rate. Further, the concept of “change of the distribution ratio of the exhaust flow rate” includes, for example, setting the flow rate of the exhaust gas flowing into the first exhaust passage as “100%” and the flow rate of the exhaust gas flowing into the second exhaust passage. It is set as “0%” or the flow rate of the exhaust gas flowing into the first exhaust passage is set to “0%”.
% "And setting the flow rate of the exhaust gas flowing into the second exhaust passage as" 100% ",
The concept of selecting one of the first exhaust passage and the second exhaust passage as a flow passage for guiding the exhaust gas discharged from the engine to the catalyst is also included. Further, in the above configuration, in addition to two passages such as a first exhaust passage and a second exhaust passage, an exhaust passage or a flow passage having a different passage resistance, such as a third exhaust passage, a fourth exhaust passage,. After adding exhaust passages having the same road resistance, the distribution ratio changing means may function to change the distribution ratio of the flow rate of exhaust gas flowing into each passage.

【0013】同構成によれば、各排気通路への排気流量
の分配率の変更によって変動する場合であれ、排気系内
の圧力(排気圧力)がその上流側(機関本体や吸気系内
における吸気や燃焼ガス)に及ぼす影響(吸気や燃焼ガ
スの動態や圧力等に及ぼす影響)は、当該分配率に応じ
て異なる複数の学習値に反映されるため、当該機関の運
転状態、特に排気特性の最適化に関する制御について、
その安定性(例えば目標値への収束性)が好適に保持さ
れるようになる。
According to the above configuration, even when the distribution of the exhaust gas flow rate to each exhaust passage varies, the pressure in the exhaust system (exhaust pressure) is increased on the upstream side (intake of the engine body and the intake system in the intake system). And combustion gas) (effects on intake air and combustion gas dynamics and pressure, etc.) are reflected in a plurality of learning values that differ according to the distribution ratio. For optimization control,
The stability (for example, the convergence to the target value) is appropriately maintained.

【0014】また、上記構成において、前記排気系内の
酸素濃度を検出する酸素検出手段を備え、且つ、前記制
御手段は、前記検出される酸素濃度が目標値となるよう
に当該機関の運転状態に関するパラメータをフィードバ
ック制御することとしてもよい。
Further, in the above configuration, there is provided oxygen detecting means for detecting the oxygen concentration in the exhaust system, and the control means is configured to operate the engine so that the detected oxygen concentration becomes a target value. The feedback control may be performed on the parameter regarding

【0015】同構成によれば、制御対象としての排気中
の酸素濃度(混合気中の空燃比)を最適値に収束させる
上で、その精度に優れる一方、過渡的な外乱等に対し高
い応答性を得ることが難しい空燃比のフィードバック制
御(空燃比フィードバック制御)の実施において、各排
気通路への排気流量の分配率の変更に起因して、排気圧
力が排気空燃比に及ぼす影響の度合いが変動しても、こ
うした変動を定量的に且つ速やかに把握し、空燃比フィ
ードバック制御に反映させることができるようになる。
よって、各排気通路への排気流量の分配率が変更された
結果、排気の動態(例えば圧力)が変動した場合であ
れ、空燃比フィードバック制御の追従性は常時安定に保
たれる。
According to this configuration, in converging the oxygen concentration in the exhaust gas to be controlled (the air-fuel ratio in the air-fuel mixture) to an optimum value, the accuracy is excellent, but the response to transient disturbances and the like is high. In the implementation of air-fuel ratio feedback control (air-fuel ratio feedback control) for which it is difficult to obtain good performance, the degree of the effect of exhaust pressure on exhaust air-fuel ratio due to changes in the distribution ratio of exhaust gas flow to each exhaust passage Even if it fluctuates, such fluctuation can be quantitatively and promptly grasped and reflected on the air-fuel ratio feedback control.
Therefore, even when the dynamics of the exhaust gas (for example, pressure) fluctuates as a result of the change in the distribution ratio of the exhaust gas flow to each exhaust passage, the follow-up performance of the air-fuel ratio feedback control is always kept stable.

【0016】また、前記第1の排気通路と前記第2の排
気通路との相対的な形状の相違に基づいて、前記第1の
排気通路内を通過する排気の放熱量が、前記第2の排気
通路内を通過する排気の放熱量を下回ることを要旨とす
る。
Further, based on the relative shape difference between the first exhaust passage and the second exhaust passage, the amount of heat released from the exhaust passing through the first exhaust passage is reduced by the second exhaust passage. The gist of the invention is that the heat radiation amount of the exhaust gas passing through the exhaust passage is lower than the heat radiation amount.

【0017】内燃機関の排気系において当該機関から排
出される排気を浄化する触媒は、その床温が特定範囲に
ある条件下でその機能を発揮することになる。このた
め、当該触媒に達する排気の温度を管理することによ
り、当該触媒の床温を特定範囲に保持するのが望まし
い。
In an exhaust system of an internal combustion engine, a catalyst for purifying exhaust gas discharged from the engine exhibits its function under a condition where its bed temperature is within a specific range. For this reason, it is desirable to maintain the bed temperature of the catalyst in a specific range by controlling the temperature of exhaust gas reaching the catalyst.

【0018】前記第1の排気通路内を通過する排気の放
熱量は、前記第2の排気通路内を通過する排気の放熱量
を下回るため、前記分配率変更手段が前記第1の排気通
路に流入する排気の流量と、前記第2の排気通路に流入
する排気の流量との分配率を変更することにより、両排
気通路の下流に排出される排気の温度を特定範囲に保持
することができる。同構成によれば、上記分配率変更手
段が機能することによって排気の圧力が変動しても、そ
の変動は当該分配率に応じて異なる複数の学習値に反映
される。よって、そうした排気圧力の変動の影響が当該
機関の運転状態に関する他の制御に及ぶことがなくな
る。
The amount of heat radiation of the exhaust gas passing through the first exhaust passage is smaller than the amount of heat radiation of the exhaust gas passing through the second exhaust passage. By changing the distribution ratio between the flow rate of the inflowing exhaust gas and the flow rate of the exhaust gas flowing into the second exhaust passage, the temperature of the exhaust gas discharged downstream of both the exhaust passages can be maintained in a specific range. . According to this configuration, even if the pressure of the exhaust gas changes due to the function of the distribution ratio changing unit, the fluctuation is reflected on a plurality of different learning values according to the distribution ratio. Therefore, the influence of the fluctuation of the exhaust pressure does not affect other controls related to the operating state of the engine.

【0019】また、前記第1の排気通路は略円形の断面
形状を有し、前記第2の排気通路はU字型の断面形状を
有することとしてもよい。
Further, the first exhaust passage may have a substantially circular cross-sectional shape, and the second exhaust passage may have a U-shaped cross-sectional shape.

【0020】また、前記触媒は、当該触媒に導かれる排
気中の還元成分濃度が低いときにはNOxを吸収し、前
記排気中の還元成分濃度が高くなると吸収したNOxを
放出及び還元するNOx触媒であってもよい。
The catalyst is a NOx catalyst that absorbs NOx when the concentration of the reducing component in the exhaust gas guided to the catalyst is low, and releases and reduces the absorbed NOx when the concentration of the reducing component in the exhaust gas is high. You may.

【0021】前記排気中の還元成分濃度が高くなると吸
収したNOxを放出及び還元するNOx触媒は、その触
媒機能を発揮する温度領域が特異的であることから、同
構成においては、前記第1及び第2の排気通路と、分配
率変更手段とによる排気温度の調整機能が有効に活用さ
れる。すなわち、NOx触媒によるNOx浄化機能の安
定性と、当該機関の運転状態の安定性とが両立して図ら
れるようになる。
The NOx catalyst for releasing and reducing the absorbed NOx when the concentration of the reducing component in the exhaust gas becomes high has a specific temperature range in which the catalytic function is exhibited. The function of adjusting the exhaust gas temperature by the second exhaust passage and the distribution ratio changing means is effectively utilized. That is, the stability of the NOx purifying function by the NOx catalyst and the stability of the operating state of the engine are compatible with each other.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる内燃機関の
制御装置を、車載用エンジシステムに設けられる制御装
置として具体化した一実施の形態について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a control device for an internal combustion engine according to the present invention is embodied as a control device provided in a vehicle engine system will be described below.

【0023】図1において、内燃機関としての車載用エ
ンジン(以下、エンジンという)1は、複数のシリンダ
11を備えて構成される。
In FIG. 1, a vehicle-mounted engine (hereinafter, referred to as an engine) 1 as an internal combustion engine includes a plurality of cylinders 11.

【0024】各シリンダ11内に往復動可能に設けられ
たピストン12は、コネクティングロッド13を介し
て、エンジン1の出力軸であるクランクシャフト14に
接続されている。シリンダ11内においてピストン12
の上側には燃焼室15が形成されている。イグナイタ1
6は、適宜のタイミングで高電圧を誘起し、点火プラグ
17に電気火花を発生させる。燃焼室15に導入された
混合気は、点火プラグ17の発生する電気火花によって
点火される。燃焼室15は、吸気ポート30を通じて吸
気通路31に、また、排気ポート40を通じて排気通路
41に連通している。
A piston 12 reciprocally provided in each cylinder 11 is connected to a crankshaft 14 which is an output shaft of the engine 1 via a connecting rod 13. The piston 12 in the cylinder 11
A combustion chamber 15 is formed on the upper side. Igniter 1
6 induces a high voltage at an appropriate timing to generate an electric spark in the spark plug 17. The air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 15 is ignited by an electric spark generated by the ignition plug 17. The combustion chamber 15 communicates with the intake passage 31 through the intake port 30 and communicates with the exhaust passage 41 through the exhaust port 40.

【0025】また、吸気ポート30に噴孔を臨ませるよ
うに燃料噴射弁18が設けられている。燃料噴射弁18
は、加圧ポンプ(図示略)を介し燃料タンク(図示略)
から移送された燃料(ガソリン)を、吸気ポート30内
(燃焼室へ向かう方向)に噴射供給する。
A fuel injection valve 18 is provided so that the injection hole faces the intake port 30. Fuel injection valve 18
Is a fuel tank (not shown) via a pressure pump (not shown)
(Gasoline) transferred from the fuel cell is injected into the intake port 30 (in a direction toward the combustion chamber).

【0026】吸気通路31の通路途中には、吸気の脈動
を抑制するためのサージタンク32や、吸気中の塵や埃
等を取り除くためのエアクリーナボックス33が設けら
れている他、同通路31内を流れる新気の質量(吸気
量)GAに対応した電気信号を出力するエアフロメータ
51が取り付けられている。吸気通路31においてエア
フロメータ51より下流の部位には、同吸気通路31内
を流れる吸気の流量を調整するスロットルバルブ34が
設けられている。
In the middle of the intake passage 31, a surge tank 32 for suppressing pulsation of the intake air, an air cleaner box 33 for removing dust and the like in the intake air are provided. An air flow meter 51 that outputs an electric signal corresponding to the mass (intake amount) GA of fresh air flowing through the air is attached. At a position downstream of the air flow meter 51 in the intake passage 31, a throttle valve 34 for adjusting the flow rate of intake air flowing through the intake passage 31 is provided.

【0027】スロットルバルブ34には、同バルブ34
を開閉駆動するスロットル用アクチュエータ34aや、
スロットルバルブ34の開度に対応した電気信号を電子
制御装置(ECU)50に出力するスロットルポジショ
ンセンサ52の他、アクセルペダル35に機械的に接続
され同アクセルペダル35の操作量に対応した電気信号
をECU50に出力するアクセルポジションセンサ53
が取り付けられている。
The throttle valve 34 includes the same valve 34
Actuator 34a for opening and closing the throttle,
In addition to a throttle position sensor 52 that outputs an electric signal corresponding to the opening degree of the throttle valve 34 to an electronic control unit (ECU) 50, an electric signal that is mechanically connected to an accelerator pedal 35 and corresponds to the operation amount of the accelerator pedal 35 Accelerator position sensor 53 that outputs a signal to ECU 50
Is attached.

【0028】また、クランクシャフト14の端部に取り
付けられたタイミングロータ55aと、タイミングロー
タ55a近傍に取り付けられた電磁ピックアップ55b
とを備えて構成されるクランク角センサ55は、クラン
クシャフト14の回転位相に応じた電気信号をECU5
0に出力する。また、シリンダ11の外郭をなすシリン
ダブロック1aや、吸気ポート30や排気ポート40の
外郭をなすシリンダ11ヘッド1bの内部には、冷却水
通路1cが形成されている。冷却水通路1cの所定部位
には水温センサ56が設けられており、同冷却水通路1
c内を流れる冷却水の温度(冷却水温)THWに応じた
電気信号をECU50に出力する。
A timing rotor 55a attached to the end of the crankshaft 14 and an electromagnetic pickup 55b attached near the timing rotor 55a
The crank angle sensor 55 including the ECU 5 outputs an electric signal corresponding to the rotational phase of the crankshaft 14 to the ECU 5.
Output to 0. Further, a cooling water passage 1c is formed in a cylinder block 1a forming an outer shell of the cylinder 11, and in a cylinder 11 head 1b forming an outer shell of the intake port 30 and the exhaust port 40. A water temperature sensor 56 is provided at a predetermined portion of the cooling water passage 1c.
An electric signal corresponding to the temperature (cooling water temperature) THW of the cooling water flowing through the inside c is output to the ECU 50.

【0029】燃焼室15に臨む吸気ポート30の開口端
は、シリンダヘッド1bに進退自在に支持された吸気バ
ルブ36によって開閉される。また、燃焼室15に臨む
排気ポート40の開口端は、同じくシリンダヘッド1b
に進退自在に支持された排気バルブ46によって開閉さ
れる。これらバルブ36,46は、それぞれ吸気カムシ
ャフト(図示略)および排気カムシャフト(図示略)の
回転動作に連動する。。また、吸気カムシャフト37及
び排気カムシャフト47各々の先端部に取り付けられた
カムスプロケット(図示略)は、タイミングチェーン
(図示略)を介してクランクシャフト14につながって
いる。
The open end of the intake port 30 facing the combustion chamber 15 is opened and closed by an intake valve 36 supported on the cylinder head 1b so as to be able to move forward and backward. The open end of the exhaust port 40 facing the combustion chamber 15 is also connected to the cylinder head 1b.
It is opened and closed by an exhaust valve 46 supported to be able to move forward and backward. These valves 36 and 46 are linked to the rotation of an intake camshaft (not shown) and an exhaust camshaft (not shown), respectively. . In addition, a cam sprocket (not shown) attached to each end of the intake camshaft 37 and the exhaust camshaft 47 is connected to the crankshaft 14 via a timing chain (not shown).

【0030】エンジン1の運転時には、クランクシャフ
トの回転力がタイミングチェーンおよび各カムスプロケ
ットを介して各カムシャフトに伝達される。この結果、
各カムシャフト37,47がクランクシャフト14の回
転に同期して回転し、ピストン12の往復動に対応する
所定のタイミングで各バルブ36,46を開閉する。す
なわち、各バルブ36,46は、ピストン12の上下動
に応じたエンジン1の吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張
行程及び排気行程に同期して、所定のタイミングで作動
可能となっている。
During operation of the engine 1, the rotational force of the crankshaft is transmitted to each camshaft via the timing chain and each cam sprocket. As a result,
Each of the camshafts 37 and 47 rotates in synchronization with the rotation of the crankshaft 14, and opens and closes each of the valves 36 and 46 at a predetermined timing corresponding to the reciprocation of the piston 12. That is, the valves 36 and 46 are operable at predetermined timings in synchronization with the intake stroke, the compression stroke, the explosion / expansion stroke, and the exhaust stroke of the engine 1 according to the vertical movement of the piston 12.

【0031】また、排気通路41の通路途中にはその上
流から下流にかけて、酸素センサ54、始動用触媒ケー
シング42、通路切替弁57、分岐通路部43、排気温
センサ58、NOx触媒ケーシング44及び三元触媒ケ
ーシング45が順次配設されている。
In the middle of the exhaust passage 41, the oxygen sensor 54, the starting catalyst casing 42, the passage switching valve 57, the branch passage 43, the exhaust temperature sensor 58, the NOx catalyst casing 44, A source catalyst casing 45 is sequentially provided.

【0032】酸素センサ54は、排気中の酸素濃度に対
応した電気信号をECU50に出力する。
The oxygen sensor 54 outputs an electric signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas to the ECU 50.

【0033】始動用触媒ケーシング42及び三元触媒ケ
ーシング45内には、各ケーシング42,45に流入す
る排気に含まれる炭化水素(HC)、一酸化炭素(C
O)、窒素酸化物(NOx)といった各種有害成分を浄
化する三元触媒が収容されている。三元触媒は、排気中
の酸素濃度が所定値(機関燃焼に関わった混合気の空燃
比が理論空燃比となる条件に対応する値)近傍にあると
き、排気中に含まれる炭化水素(HC)、一酸化炭素
(CO)、窒素酸化物(NOx)を最も高い効率で浄化
する。なお、始動用触媒ケーシング42と三元触媒ケー
シング45とでは、その容量及び配置が異なる。すなわ
ち三元触媒ケーシング45に比べ、始動用触媒ケーシン
グ42はその容量が小さく、また燃焼室15の近傍に配
置されているため、燃焼室15から排出されたばかりの
高温の排気に晒され易く、その熱容量も小さい。つま
り、始動用触媒ケーシング42内の三元触媒は、機関始
動直後のように、排気系全体の温度が十分高くなってい
ないような条件下であれ、排気通路41の他の部位より
速く昇温し、排気中の各種有害成分を浄化することがで
きる。
In the starting catalyst casing 42 and the three-way catalyst casing 45, hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (C) contained in the exhaust gas flowing into the casings 42 and 45 are provided.
A three-way catalyst for purifying various harmful components such as O) and nitrogen oxides (NOx) is housed. When the oxygen concentration in the exhaust gas is close to a predetermined value (a value corresponding to a condition that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture involved in engine combustion becomes a stoichiometric air-fuel ratio), the three-way catalyst removes hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas. ), Carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NOx) are purified with the highest efficiency. The starting catalyst casing 42 and the three-way catalyst casing 45 have different capacities and arrangements. That is, as compared with the three-way catalyst casing 45, the starting catalyst casing 42 has a smaller capacity and is arranged near the combustion chamber 15, so that it is easily exposed to high-temperature exhaust just discharged from the combustion chamber 15. Heat capacity is also small. In other words, the temperature of the three-way catalyst in the starting catalyst casing 42 rises faster than other parts of the exhaust passage 41 even under conditions where the temperature of the entire exhaust system is not sufficiently high, such as immediately after the start of the engine. In addition, various harmful components in the exhaust gas can be purified.

【0034】また、始動用触媒ケーシング42の下流に
おいて、排気通路41は並列する2本の通路43A,4
3Bに分岐することで、分岐通路部43を構成する。こ
れら分岐した2本の通路43A,43Bは、NOx触媒
ケーシング44の上流において集合するように構成され
ている。
On the downstream side of the starting catalyst casing 42, the exhaust passage 41 is provided with two parallel passages 43A, 43A.
By branching to 3B, a branch passage 43 is formed. These two branched passages 43A and 43B are configured to gather at the upstream of the NOx catalyst casing 44.

【0035】図2には、分岐通路部43のII-II断面を
示す。
FIG. 2 shows a section II-II of the branch passage portion 43.

【0036】同図2に示すように、分岐通路部43のう
ち一方の通路(以下、保温用排気通路という)43Aは
略円形の断面構造を有する。これに対し、他方の通路
(以下、冷却用排気通路という)43BはU字型の断面
構造を有する。言い換えると、冷却用排気通路43B
は、保温用排気通路43Aに比してその放熱面(排気と
通路内壁との接触面)が大きく設定されており、当該通
路43Bを通過する排気にとって、外部への放熱量が大
きくなる。
As shown in FIG. 2, one of the branch passage portions 43 (hereinafter referred to as a heat-retaining exhaust passage) 43A has a substantially circular cross-sectional structure. On the other hand, the other passage (hereinafter, referred to as a cooling exhaust passage) 43B has a U-shaped cross-sectional structure. In other words, the cooling exhaust passage 43B
The heat radiation surface (contact surface between the exhaust gas and the inner wall of the passage) is set to be larger than that of the heat retaining exhaust passage 43A, and the amount of heat radiation to the outside becomes larger for the exhaust gas passing through the passage 43B.

【0037】また、両通路43A,43Bの上流側の分
岐点には、通路切替弁57が設けられている。通路切替
弁57は、ECU50の指令信号に基づいて駆動する切
替弁用アクチュエータ57aによって動作し、上流(始
動用触媒ケーシング42)から分岐通路部43に向かっ
て流れる排気の通路を、通路43Aから通路43Bに、
また通路43Bから通路43Aに択一的に切り替える。
At a branch point on the upstream side of the two passages 43A and 43B, a passage switching valve 57 is provided. The passage switching valve 57 is operated by a switching valve actuator 57a that is driven based on a command signal from the ECU 50, and changes the path of the exhaust gas flowing from the upstream (starting catalyst casing 42) toward the branch passage portion 43 from the passage 43A to the passage 43A. 43B,
Further, the passage 43B is alternatively switched to the passage 43A.

【0038】上記分岐通路部43の下流に設けられたN
Ox触媒ケーシング44内には、同ケーシング44に流
入する排気に含まれるNOx成分を浄化するNOx触媒
が収容されている。
N provided downstream of the branch passage 43
In the Ox catalyst casing 44, a NOx catalyst for purifying NOx components contained in the exhaust gas flowing into the casing 44 is accommodated.

【0039】NOx触媒ケーシング44に収容されたN
Ox触媒は、例えばアルミナ(Al2O3)を担体と
し、この担体上に例えばカリウム(K)、ナトリウム
(Na)、リチウム(Li)、セシウムCsのようなア
ルカリ金属、バリウムBa、カルシウムCaのようなア
ルカリ土類、ランタン(La)、イットリウム(Y)の
ような希土類と、白金Ptのような貴金属とが担持され
ることによって構成される。
N contained in the NOx catalyst casing 44
The Ox catalyst uses, for example, alumina (Al2O3) as a carrier, and on the carrier, for example, an alkali metal such as potassium (K), sodium (Na), lithium (Li), or cesium Cs, or an alkali metal such as barium Ba or calcium Ca. Rare earths such as earth, lanthanum (La) and yttrium (Y) and a noble metal such as platinum Pt are supported.

【0040】このNOx触媒は、排気中に多量の酸素が
存在している状態においてはNOxを吸収し、排気中の
酸素濃度が低く、且つ還元成分(例えば燃料の未燃成分
(HC))が存在している状態においてはNOxをNO
2若しくはNOに還元して放出する。NO2やNOとして
放出されたNOxは排気中のHCやCOと速やかに反応
することによってさらに還元され、N2となる。ちなみ
にHCやCOは、NO2やNOを還元することで、自身
は酸化されてH2OやCO2となる。すなわち、NOx触
媒ケーシング44に導入される排気中の酸素濃度やHC
成分を適宜調整すれば、排気中のHC、CO、NOxを
浄化することができることになる。
This NOx catalyst absorbs NOx when a large amount of oxygen is present in the exhaust gas, the oxygen concentration in the exhaust gas is low, and the reducing component (for example, the unburned component (HC) of the fuel) is reduced. NOx in the presence state
It is reduced to 2 or NO and released. NOx released as NO 2 or NO is further reduced by reacting promptly with HC or CO in the exhaust gas to become N 2 . Incidentally, HC and CO themselves are oxidized to H 2 O and CO 2 by reducing NO 2 and NO. That is, the oxygen concentration in the exhaust gas introduced into the NOx catalyst casing 44 and the HC concentration
By appropriately adjusting the components, HC, CO, and NOx in the exhaust gas can be purified.

【0041】なお、分岐通路部43及びNOx触媒ケー
シング44間に設けられた排気温センサ58は、分岐通
路部43を経てNOx触媒ケーシング44に導入される
排気の温度に対応する電気信号をECU50に出力す
る。
An exhaust temperature sensor 58 provided between the branch passage 43 and the NOx catalyst casing 44 sends an electric signal corresponding to the temperature of exhaust gas introduced into the NOx catalyst casing 44 through the branch passage 43 to the ECU 50. Output.

【0042】NOx触媒ケーシング44の下流には、三
元触媒ケーシング45が設けられている。三元触媒ケー
シング45内に収容された三元触媒の機能、すなわち排
気中の酸素濃度が所定範囲にある条件下で、排気中のH
C、CO及びNOxを同時に浄化する機能については上
述した通りである。
Downstream of the NOx catalyst casing 44, a three-way catalyst casing 45 is provided. Under the condition that the function of the three-way catalyst accommodated in the three-way catalyst casing 45, that is, the oxygen concentration in the exhaust is within a predetermined range, the H in the exhaust
The function of purifying C, CO and NOx simultaneously is as described above.

【0043】ECU50は、周知のマイクロコンピュー
タである。ECU50の内部では、中央処理装置(CP
U)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセ
スメモリ(RAM)、バックアップRAM、タイマーカ
ウンタ、A/D変換器を含む外部入力回路、外部出力回
路等が相互に接続され、論理演算回路を構成している。
The ECU 50 is a known microcomputer. Inside the ECU 50, a central processing unit (CP
U), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a backup RAM, an external input circuit including a timer counter, an A / D converter, an external output circuit, etc., are mutually connected to form a logical operation circuit. ing.

【0044】このように構成されたECU50は、上記
スロットルポジションセンサ52、アクセルポジション
センサ53、酸素センサ54、クランク角センサ55、
水温センサ56の他、エンジン1の各部位に取り付けら
れた各種センサの出力する検出信号を外部入力回路を介
して入力し、エンジン1の運転状態に関連する各種情報
を把握する。そして、これら各種情報に基づき、イグナ
イタ16、燃料噴射弁18、スロットル用アクチュエー
タ34aや切替弁用アクチュエータ57a等、エンジン
1の各構成部材を駆動する。すなわち、ECU50は、
燃料噴射弁18を通じて行う吸気ポート30への燃料噴
射の制御(燃料噴射制御;空燃比フィードバック制御を
含む)や、燃焼室15に導入された混合気の点火時期
(イグナイタ16に電流を付与するタイミング)を決定
する制御(点火時期制御)、通路切替弁57の動作を通
じ保温用排気通路43A若しくは冷却用排気通路43B
を排気の通路として適宜選択し、切り替える制御(排気
通路切替制御)等、エンジン1の運転に関する各種制御
を併せて実行する。
The ECU 50 configured as described above includes the throttle position sensor 52, the accelerator position sensor 53, the oxygen sensor 54, the crank angle sensor 55,
In addition to the water temperature sensor 56, detection signals output from various sensors attached to various parts of the engine 1 are input via an external input circuit, and various information related to the operating state of the engine 1 is grasped. Then, based on these various information, each component of the engine 1 such as the igniter 16, the fuel injection valve 18, the throttle actuator 34a and the switching valve actuator 57a is driven. That is, the ECU 50
Control of fuel injection into the intake port 30 through the fuel injection valve 18 (fuel injection control; including air-fuel ratio feedback control), and ignition timing of the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 15 (timing for applying current to the igniter 16) ) (Ignition timing control), and through the operation of the passage switching valve 57, the warming exhaust passage 43A or the cooling exhaust passage 43B.
Is appropriately selected as an exhaust passage, and various controls related to the operation of the engine 1 such as control for switching (exhaust passage switching control) are also executed.

【0045】次に、ECU50の実行する各種制御のう
ち排気通路切替制御について説明する。
Next, the exhaust passage switching control among the various controls executed by the ECU 50 will be described.

【0046】排気通路41の各ケーシング44,45内
に収容されたNOx触媒や三元触媒の機能を十分に活用
するためには、エンジン1の運転中、各触媒の床温を特
定の範囲(以下、触媒機能を有意に発揮させるこのよう
な温度範囲を活性温度範囲という)に安定して保持する
必要がある。上述したように、本実施の形態にかかるエ
ンジン1には排気通路41の一部として形状(保温性)
の異なる排気通路43A,43Bが並列配置されてい
る。ECU50は、排気温センサ58の出力信号に基づ
いて、NOx触媒ケーシング44に流れ込む排気の温度
を常時観測する。そして、この観測される排気の温度
が、NOx触媒ケーシング44内に収容されたNOx触
媒にとっての活性温度範囲内に保持されるように、通路
切替弁57の機能を通じ始動用触媒ケーシング42及び
NOx触媒ケーシング44間の排気通路を、保温性の高
い通路43A又は保温性の低い通路(冷却性の高い通
路)43Bに適宜切り替える制御を行う。
In order to make full use of the functions of the NOx catalyst and the three-way catalyst contained in the casings 44 and 45 of the exhaust passage 41, during operation of the engine 1, the bed temperature of each catalyst is adjusted to a specific range ( In the following, it is necessary to stably maintain such a temperature range in which the catalytic function is significantly exerted within an active temperature range. As described above, the engine 1 according to the present embodiment has a shape (heat retention) as a part of the exhaust passage 41.
Different exhaust passages 43A and 43B are arranged in parallel. The ECU 50 constantly monitors the temperature of the exhaust flowing into the NOx catalyst casing 44 based on the output signal of the exhaust temperature sensor 58. Then, the starting catalyst casing 42 and the NOx catalyst are operated through the function of the passage switching valve 57 so that the observed exhaust gas temperature is maintained within the activation temperature range for the NOx catalyst housed in the NOx catalyst casing 44. Control is performed to appropriately switch the exhaust passage between the casings 44 to a passage 43A having a high heat retention or a passage 43B having a low heat retention (a passage having a high cooling).

【0047】次に、ECU50の実行する燃料噴射制御
について説明する。
Next, the fuel injection control executed by the ECU 50 will be described.

【0048】ECU50は、機関燃焼に関わった混合気
中の空燃比が当該エンジン1の運転状態に適した目標値
(例えば理論空燃比)となるように、燃料噴射弁18か
ら噴射される燃料量を制御するための空燃比フィードバ
ック制御を実行する。この空燃比フィードバック制御に
おいて、ECU50は先ず、エアフロメータ51の出力
信号に基づいて吸気量GAを把握するとともに、クラン
ク角センサ55の出力信号に基づいてエンジン回転数N
Eを演算し、これらパラメータGA,NEに基づき、例
えば演算式(i)に従って基本燃料噴射量(時間)TA
UBSを求める。 TAUBS=K×GA/NE…(i) 但し、 K:予め設定される定数 そして、この基本燃料噴射量TAUBSに対し、空燃比
フィードバック補正係数FAF、空燃比学習値FG及び
その他の各種制御(例えば、暖機運転時の増量制御や加
減速時の増量又は減量制御)によって得られた各種補正
係数を加味することにより、例えば演算式(ii)に従っ
て最終的な目標燃料噴射量(時間)TAUFを決定す
る。 TAUF=TAUBS×FAF×FG×……(ii) ここで、本実施の形態において採用される空燃比フィー
ドバック補正係数FAF及び空燃比学習値FGの基本特
性について説明する。
The ECU 50 determines the amount of fuel injected from the fuel injection valve 18 such that the air-fuel ratio in the air-fuel mixture involved in engine combustion becomes a target value (for example, a stoichiometric air-fuel ratio) suitable for the operating state of the engine 1. Is performed for controlling the air-fuel ratio. In the air-fuel ratio feedback control, the ECU 50 first determines the intake air amount GA based on the output signal of the air flow meter 51, and determines the engine speed N based on the output signal of the crank angle sensor 55.
E is calculated, and based on these parameters GA and NE, for example, the basic fuel injection amount (time) TA according to equation (i).
Ask for UBS. TAUBS = K × GA / NE (i) where K is a preset constant. The air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF, the air-fuel ratio learning value FG, and various other controls (for example, , The final target fuel injection amount (time) TAUF according to, for example, the arithmetic expression (ii) by taking into account various correction coefficients obtained by the increase control during warm-up operation or the increase or decrease control during acceleration / deceleration. decide. TAUF = TAUBS × FAF × FG × (ii) Here, basic characteristics of the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF and the air-fuel ratio learning value FG employed in the present embodiment will be described.

【0049】図3(a)、図3(b)及び図3(c)
は、空燃比フィードバック制御中に観測される酸素セン
サ54の検出信号(図3(a))、この酸素センサ54
の検出信号に基づくECU50の判定信号(図3
(b))及びこのECU50の判定信号に基づいて算出
される空燃比フィードバック補正係数FAFについて、
各々の波形を同一軸線上に示すタイムチャートである。
FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c)
Is a detection signal (FIG. 3A) of the oxygen sensor 54 observed during the air-fuel ratio feedback control.
The determination signal of the ECU 50 based on the detection signal of FIG.
(B)) and the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF calculated based on the determination signal of the ECU 50,
It is a time chart which shows each waveform on the same axis.

【0050】ECU50は、排気中の酸素濃度に対応す
る酸素センサ54の出力信号に基づいて、機関燃焼に関
わった混合気の空燃比がリッチ(燃料過多)であるかリ
ーン(酸素過多)であるかを判断する。そして、当該空
燃比がリッチであると判断すれば空燃比フィードバック
補正係数FAFを減少(リーンスキップ)させ、リーン
であると判断すれば増量(リッチスキップ)させるとい
った態様で、燃料噴射量の補正を周期的に繰り返す(空
燃比フィードバック制御を実行する)。
The ECU 50 determines whether the air-fuel ratio of the air-fuel mixture involved in engine combustion is rich (excessive fuel) or lean (excessive oxygen) based on the output signal of the oxygen sensor 54 corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas. Judge. When the air-fuel ratio is determined to be rich, the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF is decreased (lean skip), and when the air-fuel ratio is determined to be lean, the fuel injection amount is corrected (rich skip). Repeat periodically (perform air-fuel ratio feedback control).

【0051】そしてさらに、この空燃比フィードバック
制御の制御結果を逐次処理し、エンジン1の運転状態に
基づいて区分される複数の学習領域毎に、空燃比学習値
FGとしてマップ上に記憶する。空燃比学習値FGは、
各学習領域において得られた空燃比フィードバック補正
係数FAFの平均的な値に相当する。
Further, the control result of the air-fuel ratio feedback control is sequentially processed, and stored on a map as an air-fuel ratio learning value FG for each of a plurality of learning regions classified based on the operating state of the engine 1. The air-fuel ratio learning value FG is
This corresponds to the average value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF obtained in each learning region.

【0052】例えば、ある学習領域において空燃比フィ
ードバック補正係数FAFの平均値(以下、平均空燃比
フィードバック補正係数という)FAFAVを以下の演
算式(iii)に基づいて算出する。 但し、FAFLSKP:リーンスキップ(減量)直前のFA
F(図3(c)中の点αに相当) FAFRSKP:リッチスキップ(増量)直前のFAF(図
3(c)中の点βに相当) 空燃比フィードバック制御においてECU50は、平均
空燃比フィードバック補正係数FAFAVを「1.0
0」(補正率が0%)に収束させる。従って、例えば平
均空燃比フィードバック補正係数FAFAVが「1.0
5」(5%増量)であれば、以降、目標燃料噴射量TA
UFの算出にあたり、この「1.05」を空燃比学習値
FGとして加味する(基本燃料噴射量TAUBSに積算
する)。
For example, an average value (hereinafter referred to as an average air-fuel ratio feedback correction coefficient) FAFAV of the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF in a certain learning region is calculated based on the following equation (iii). However, FAFLSKP: FA immediately before lean skip (weight loss)
F (corresponding to point α in FIG. 3 (c)) FAFRSKP: FAF immediately before rich skip (increase) (corresponding to point β in FIG. 3 (c)) In the air-fuel ratio feedback control, the ECU 50 performs the average air-fuel ratio feedback correction. Coefficient FAFAV is set to "1.0
0 "(correction rate is 0%). Therefore, for example, if the average air-fuel ratio feedback correction coefficient FAFAV is “1.0
5 "(5% increase), then the target fuel injection amount TA
In calculating the UF, this “1.05” is taken into account as the air-fuel ratio learning value FG (integrated into the basic fuel injection amount TAUBS).

【0053】図4(a)には、本実施の形態において適
用する空燃比学習値の学習区分(マップ上の区分)を示
す。同図4(a)に示すように、本実施の形態において
ECU50が適用する空燃比学習値は、始動用触媒ケー
シング42からNOx触媒ケーシング44に亘る排気通
路として保温用排気通路43Aが選択されている状態に
対応する学習値(以下、排気保温時の学習値という)F
G(Hi)と、冷却用排気通路43Bが選択されている
状態に対応する学習値(以下、排気冷却時の学習値とい
う)FG(Ri)とに大別される。さらに、これら2種
の空燃比学習値FG(Hi)及びFG(Ri)の各々
は、吸気量GAの大きさに基づいて区分される学習領域
(i=1,2,3,4,5)毎に異なる数値として記憶
・更新される(図4(b)を併せ参照)。結果として、
10種の異なる空燃比学習値(FG(H1)〜FG(H
5),FG(R1)〜FG(R1))がエンジン1の運
転状態に応じて適宜記憶、更新、或いは活用されること
になる。なお、これら空燃比学習値FGは基本的に、空
燃比フィードバック制御の実行中であるか否かに関わら
ず、燃料噴射制御において目標燃料噴射量TAUFを算
出するための基本燃料噴射量TAUBSの一補正係数と
して常時採用されるが、その更新は空燃比フィードバッ
ク制御の実行に伴って行われる。
FIG. 4A shows learning sections (sections on the map) of the air-fuel ratio learning value applied in the present embodiment. As shown in FIG. 4 (a), the air-fuel ratio learning value applied by the ECU 50 in the present embodiment is such that the heat retaining exhaust passage 43A is selected as the exhaust passage extending from the starting catalyst casing 42 to the NOx catalyst casing 44. Learning value (hereinafter referred to as a learning value at the time of exhaust heat retention) F
G (Hi) and a learning value (hereinafter referred to as a learning value during exhaust cooling) FG (Ri) corresponding to a state in which the cooling exhaust passage 43B is selected. Further, each of these two types of air-fuel ratio learning values FG (Hi) and FG (Ri) is a learning region (i = 1, 2, 3, 4, 5) divided based on the magnitude of the intake air amount GA. It is stored and updated as a different numerical value every time (see also FIG. 4B). as a result,
Ten different air-fuel ratio learning values (FG (H1) to FG (H
5), FG (R1) to FG (R1)) are appropriately stored, updated, or utilized according to the operating state of the engine 1. The air-fuel ratio learning value FG is basically one of the basic fuel injection amount TAUBS for calculating the target fuel injection amount TAUF in the fuel injection control, regardless of whether the air-fuel ratio feedback control is being executed. Although the correction coefficient is always adopted, the update is performed in accordance with the execution of the air-fuel ratio feedback control.

【0054】次に、本実施の形態にかかる燃料噴射制御
(空燃比フィードバック制御の実行を伴わない場合と、
空燃比フィードバック制御の実行を伴う場合とを含む)
の具体的な制御手順について、フローチャートを参照し
て説明する。
Next, the fuel injection control according to the present embodiment (the case where the execution of the air-fuel ratio feedback control is not performed,
(Including when the air-fuel ratio feedback control is performed)
Will be described with reference to a flowchart.

【0055】図5には、本実施の形態における燃料噴射
制御の制御手順を示すフローチャートである。本ルーチ
ンは、ECU50により所定時間毎に実行される。
FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure of the fuel injection control in the present embodiment. This routine is executed by the ECU 50 at predetermined intervals.

【0056】同ルーチンに処理が移行すると、ECU5
0は先ずステップS101において、基本燃料噴射量T
AUBSを決定するために必要な現在の吸気量GAやエ
ンジン回転数NEをはじめ、エンジン1の運転状態に関
する各種パラメータを把握する。
When the processing shifts to this routine, the ECU 5
0 is the basic fuel injection amount T in step S101.
Various parameters relating to the operating state of the engine 1, such as the current intake air amount GA and the engine speed NE required for determining the AUBS, are grasped.

【0057】ステップS102においてECU50は、
エンジン1の現在の運転状態に照らし、空燃比フィード
バック制御の実行条件が満たされているか否かを判断す
る。ECU50は、例えば冷却水温THWが所定温度を
上回っている場合に、空燃比フィードバック制御の実行
条件が満たされていると判断する。
In step S102, the ECU 50
In light of the current operating state of the engine 1, it is determined whether or not the execution condition of the air-fuel ratio feedback control is satisfied. The ECU 50 determines that the execution condition of the air-fuel ratio feedback control is satisfied, for example, when the cooling water temperature THW is higher than a predetermined temperature.

【0058】上記ステップS102での判断が肯定であ
る場合、ECU50はその処理をステップS103に移
行し、フィードバック制御実行フラグFを「1」に設定
する。一方、上記ステップS102での判断が否定であ
る場合、ECU50はその処理をステップS104に移
行し、フィードバック制御実行フラグFを「0」に設定
する。
If the determination in step S102 is affirmative, the ECU 50 shifts the processing to step S103 and sets the feedback control execution flag F to "1". On the other hand, if the determination in step S102 is negative, the ECU 50 shifts the processing to step S104 and sets the feedback control execution flag F to “0”.

【0059】上記ステップS103若しくはS104で
の処理を経た後、ECU50はその処理をステップS1
05に移行する。ステップS105においてECU50
は、始動用触媒ケーシング42からNOx触媒ケーシン
グ44へ向かう排気の通路として、保温用排気通路43
A及び冷却用排気通路43B(図1及び図2を参照)の
うち何れの排気通路が選択されているかを判断する。
After the processing in step S103 or S104, the ECU 50 executes the processing in step S1.
Move to 05. In step S105, the ECU 50
Is a warming exhaust passage 43 serving as an exhaust passage from the starting catalyst casing 42 to the NOx catalyst casing 44.
It is determined which one of the exhaust passage A and the cooling exhaust passage 43B (see FIGS. 1 and 2) is selected.

【0060】ステップS106においてECU50は、
現在の運転状態(吸気量GA)が属する学習領域iを認
識する。
In step S106, the ECU 50
The learning area i to which the current operation state (the intake air amount GA) belongs is recognized.

【0061】ステップS107においてECU50は、
先のステップS101で把握した吸気量GA及びエンジ
ン回転数NEに基づいて、基本燃料噴射量TAUBSを
算出する(演算式(i)参照)。
In step S107, the ECU 50
The basic fuel injection amount TAUBS is calculated based on the intake air amount GA and the engine speed NE obtained in the previous step S101 (refer to operation formula (i)).

【0062】ステップS108においてECU50は、
目標燃料噴射量TAUFの算出に必要な空燃比フィード
バック補正係数FAFや空燃比学習値FG等、各種補正
係数を決定する。空燃比フィードバック補正係数FAF
の算出方法は、先の図3において説明した通りである。
なおこのとき、フィードバック制御実行フラグFが
「0」に設定されている場合、空燃比フィードバック補
正係数FAFとして定数「1.00」を採用する。
In step S108, the ECU 50
Various correction coefficients, such as an air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF and an air-fuel ratio learning value FG, necessary for calculating the target fuel injection amount TAUF are determined. Air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF
Is calculated as described in FIG.
At this time, when the feedback control execution flag F is set to “0”, a constant “1.00” is adopted as the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF.

【0063】ステップS109においてECU50は、
上記ステップS108で求めた基本燃料噴射量TAUB
Sと、上記ステップS109で求めた各種補正係数とに
基づいて、目標燃料噴射量TAUFを算出する(演算式
(ii)参照)。
In step S109, the ECU 50
Basic fuel injection amount TAUB obtained in step S108
The target fuel injection amount TAUF is calculated based on S and the various correction coefficients obtained in step S109 (refer to operation formula (ii)).

【0064】こうした求められた目標燃料噴射量TAU
Fが、燃料噴射弁18を通じて燃焼室15内に噴射供給
される燃料の量に相当することは、上述した通りであ
る。
The obtained target fuel injection amount TAU
As described above, F corresponds to the amount of fuel injected and supplied into the combustion chamber 15 through the fuel injection valve 18.

【0065】次に、ECU50は、ステップS110に
おいてフィードバック制御実行フラグFが「1」に設定
されているか、すなわち空燃比フィードバック制御が実
行されているか否かを判断する。そしてECU50は、
その判断が肯定であれば処理をステップS111に移行
し、その判断が否定であれば本ルーチンを一旦抜ける。
Next, in step S110, the ECU 50 determines whether the feedback control execution flag F is set to "1", that is, whether the air-fuel ratio feedback control is being executed. And the ECU 50
If the determination is affirmative, the process proceeds to step S111. If the determination is negative, the process exits this routine.

【0066】ステップS111においてECU50は、
現時点がリーンスキップ直前、或いはリッチスキップ直
前のタイミング(先の図3(c)中における点α或いは
点β)に相当するか否かを判断する。そしてECU50
は、その判断が肯定であれば処理をステップS112に
移行し、その判断が否定であれば処理をステップS11
3に移行する。
In step S111, the ECU 50
It is determined whether or not the current time corresponds to the timing immediately before the lean skip or the timing immediately before the rich skip (point α or point β in FIG. 3C). And the ECU 50
If the determination is affirmative, the process proceeds to step S112. If the determination is negative, the process proceeds to step S11.
Move to 3.

【0067】ステップS112においてECU50は、
点α及び点βにおいて採用された最新の空燃比フィード
バック補正係数FAFLSKP(点α),FAFRSKP(点
β)に基づいて平均空燃比フィードバック補正係数FA
FAVの最新値を算出する(演算式(iii)参照)。
In step S112, the ECU 50
The average air-fuel ratio feedback correction coefficient FA is determined based on the latest air-fuel ratio feedback correction coefficients FAFLSKP (point α) and FAFRSKP (point β) adopted at the points α and β.
The latest value of FAV is calculated (refer to operation formula (iii)).

【0068】ステップS113においてECU50は、
上記ステップS112において算出した平均空燃比フィ
ードバック補正係数FAFAVの最新値を、上記ステッ
プS106で認識した領域iに対応する空燃比学習値F
Gとして記憶し、本ルーチンを一旦抜ける。
In step S113, the ECU 50
The latest value of the average air-fuel ratio feedback correction coefficient FAFAV calculated in step S112 is updated to the air-fuel ratio learning value F corresponding to the region i recognized in step S106.
It is stored as G, and the process exits from this routine.

【0069】なお、上記ステップS113において空燃
比学習値FGの更新が行われたか否かに関わらず、ま
た、フィードバック制御実行フラグFが「1」に設定さ
れているか「0」に設定されているかに関わらず、目標
燃料噴射量TAUFの算出に際しては、上記ステップS
108,S109においては現時点の運転状態に適合す
る最新の学習値FG(例えばFG(H3),FG(R
2)等々)が毎回のルーチンで採用されることになる。
It should be noted that regardless of whether or not the air-fuel ratio learning value FG has been updated in step S113, whether the feedback control execution flag F has been set to "1" or "0" Regardless of the above, when calculating the target fuel injection amount TAUF, the above step S
In 108 and S109, the latest learning value FG (for example, FG (H3), FG (R
2) etc.) will be adopted in each routine.

【0070】上記のように本実施の形態の制御装置で
は、排気通路の一部として相互に異なる形態(保温用排
気通路43A,冷却用排気通路43B)が採用されてい
る状況で、各状況に応じて2種の空燃比学習値FG(H
i),FG(Ri)を採用し、これら学習値を補正量と
して、目標燃料噴射量TAUFに反映させる制御構造を
適用する。
As described above, in the control device according to the present embodiment, in a situation where different configurations (the heat retaining exhaust passage 43A and the cooling exhaust passage 43B) are employed as a part of the exhaust passage, The two types of air-fuel ratio learning values FG (H
i), FG (Ri) is adopted, and a control structure that reflects these learning values as correction amounts to the target fuel injection amount TAUF is applied.

【0071】例えばエンジン1のように、排気系内に設
けられたNOx触媒や三元触媒の床温を、当該触媒の排
気浄化機能を発揮させる上で最適値(最適範囲)に移
行、保持させるべく、排気通路の性状を状況に応じて変
更する機能を備えた内燃機関では、当該排気通路の性状
が変更されることで、排気の圧力が燃焼室や吸気通路内
のガス圧等に及ぼす影響の度合いも変動することにな
る。そして、こうした燃焼室や吸気通路内のガス圧等の
変動は、排気特性や機関出力の安定性を損なわせる懸念
があった。
For example, as in the case of the engine 1, the bed temperature of the NOx catalyst or the three-way catalyst provided in the exhaust system is shifted to and maintained at an optimum value (optimum range) for exerting the exhaust gas purifying function of the catalyst. Therefore, in an internal combustion engine having a function of changing the property of the exhaust passage according to the situation, the property of the exhaust passage is changed, so that the influence of the exhaust pressure on the gas pressure in the combustion chamber, the intake passage, etc. Will also vary. There is a concern that such fluctuations in the gas pressure in the combustion chamber and the intake passage may impair the exhaust characteristics and the stability of the engine output.

【0072】ここで、従来の制御装置が実施する運転状
態の最適化制御(例えば空燃比フィードバック制御等)
では、こうした燃焼室や吸気通路内のガス圧等の変動に
対応して排気特性や機関出力の十分な安定性を確保する
ことが困難であった。
Here, optimization control of the operating state performed by the conventional control device (for example, air-fuel ratio feedback control, etc.)
Thus, it has been difficult to ensure sufficient stability of exhaust characteristics and engine output in response to such fluctuations in gas pressure in the combustion chamber and the intake passage.

【0073】とくに本実施の形態にかかるエンジン1の
ように、流路抵抗の異なる2種の排気通路を択一的に切
り替えるような通路構造では、当該排気通路の切替えに
伴い排気圧力に顕著な段差が発生することもあるため、
排気特性や機関出力を安定した状態に保持するために
は、上記段差の発生に対応する運転状態に制御に関し、
高い応答性や適合性が要求される。
In particular, in a passage structure in which two kinds of exhaust passages having different flow path resistances are selectively switched as in the engine 1 according to the present embodiment, the exhaust pressure is remarkably affected by the switching of the exhaust passage. Because a step may occur,
In order to maintain the exhaust characteristics and the engine output in a stable state, the control related to the operation state corresponding to the occurrence of the step
High responsiveness and suitability are required.

【0074】この点、本実施の形態の制御装置によれ
ば、排気通路の変更によって変動する場合であれ、その
変動が各排気通路(43A,43B)に応じて異なる複
数の学習値(FG(Hi),FG(R1))により個別
に修正されるようになる。よって、エンジン1の運転状
態、とくに吸気系や燃焼内のガスの圧力や動態を最適化
するための制御について、その安定性(例えば目標値へ
の収束性)が向上する。
In this regard, according to the control device of the present embodiment, even if the variation is caused by a change in the exhaust passage, the variation varies depending on each of the exhaust passages (43A, 43B). Hi), FG (R1)). Therefore, the stability (for example, the convergence to the target value) of the control for optimizing the operating state of the engine 1, especially the pressure and the dynamics of the gas in the intake system and the combustion, is improved.

【0075】またとくに、空燃比フィードバック制御の
ように制御量(混合気中の空燃比)を最適値に収束させ
る上でその精度に優れる一方、過渡的な外乱等に対し高
い応答性を得ることが難しい制御の実施において、排気
圧力が混合気の空燃比に及ぼす影響の度合いが変動する
場合であれ、本実施の形態によれば、こうした変動を定
量的且つ速やかに把握し、空燃比フィードバック制御に
反映させることになる。この結果、排気通路を適宜切り
替えることによる排気温度(触媒床温)の調整機能、す
なわちNOx触媒(或いは三元触媒)による排気浄化機
能の安定性と、当該機関の運転状態の安定性とが両立し
て図られるようになる。
In particular, in order to converge a control amount (air-fuel ratio in an air-fuel mixture) to an optimum value as in the air-fuel ratio feedback control, it is necessary to obtain high responsiveness and high responsiveness to transient disturbances. According to the present embodiment, even when the degree of the effect of the exhaust pressure on the air-fuel ratio of the air-fuel mixture fluctuates in the execution of the control that is difficult, the air-fuel ratio feedback control is quantitatively and quickly grasped according to the present embodiment. Will be reflected in As a result, the function of adjusting the exhaust gas temperature (catalyst bed temperature) by appropriately switching the exhaust passage, that is, the stability of the exhaust gas purifying function using the NOx catalyst (or three-way catalyst), and the stability of the operating state of the engine are compatible. It will be able to be planned.

【0076】なお、本実施の形態では、保温用排気通路
43A、冷却用排気通路43Bといった流路抵抗の異な
る2種の通路構造を排気系内に形成し、両通路構造の入
口に通路切替弁57を設けることにより、始動用触媒ケ
ーシング42及びNOx触媒ケーシング44間の排気通
路を択一的に切り替える構成を適用することとした。こ
れに対し、例えば両通路43A、43Bに導入される排
気の流量比を無段階に可変調整するように通路切替弁5
7の動作を制御して、或いは他の弁構造を採用して、可
変調整される排気の流量比に応じて異なる2種以上の空
燃比学習値を設定するようにしてもよい。また、本実施
の形態に適用することとした分岐通路部43のような構
造のものに限らず、排気系内の流路抵抗等を実質的に変
化させることとなる如何なる通路構造についても、本実
施の形態で適用することとした制御構造、すなわち排気
通路の物理的な性状の変化に応じて異なる複数の空燃比
学習値を設定し、目標燃料噴射量TAUFに反映させる
制御構造を適用することはできる。
In the present embodiment, two kinds of passage structures having different passage resistances, such as a heat-retaining exhaust passage 43A and a cooling exhaust passage 43B, are formed in the exhaust system, and a passage switching valve is provided at the entrance of both passage structures. By providing the 57, a configuration in which the exhaust passage between the starting catalyst casing 42 and the NOx catalyst casing 44 is selectively switched is applied. On the other hand, for example, the passage switching valve 5 is controlled so as to variably adjust the flow ratio of the exhaust gas introduced into both passages 43A and 43B steplessly.
7 or by adopting another valve structure, two or more different air-fuel ratio learning values may be set in accordance with the variably adjusted exhaust gas flow ratio. In addition, the present invention is not limited to the structure such as the branch passage portion 43 applied to the present embodiment, but may be applied to any passage structure that substantially changes the flow passage resistance or the like in the exhaust system. A control structure that is applied in the embodiment, that is, a control structure that sets a plurality of different air-fuel ratio learning values according to changes in the physical properties of the exhaust passage and reflects the learning value on the target fuel injection amount TAUF. Can.

【0077】また、排気通路の物理的な性状の変化に応
じて異なる複数の学習値は、燃料噴射制御に関するもの
でなくてもよい。例えば、燃焼室上流の吸気通路と燃焼
室下流の排気通路とをバイパスする排気還流通路と、当
該排気還流通路の開度調整を行う制御弁とを備えて構成
される周知の排気還流装置を備えるようなエンジンで
は、当該制御弁の開度の補正量として、上記のように排
気通路の物理的な性状の変化に応じて異なる複数の学習
値を採用することにしてもよい。さらに、図示しない振
動センサ(ノッキングセンサ)の信号に基づいてエンジ
ン1の点火時期を進角させていく周知の点火時期制御
(フィードバック制御)において、点火時期の補正量と
して、上記のように排気通路の物理的な性状の変化に応
じて異なる複数の学習値を採用することにしても、本実
施の形態と同等若しくはこれに準ずる効果を奏すること
はできる。
The plurality of learning values that differ according to the change in the physical properties of the exhaust passage need not be related to the fuel injection control. For example, a known exhaust gas recirculation device including an exhaust gas recirculation passage that bypasses the intake passage upstream of the combustion chamber and the exhaust gas passage downstream of the combustion chamber, and a control valve that adjusts the opening of the exhaust gas recirculation passage is provided. In such an engine, as the correction amount of the opening degree of the control valve, a plurality of learning values different according to the change in the physical property of the exhaust passage may be adopted as described above. Further, in a well-known ignition timing control (feedback control) for advancing the ignition timing of the engine 1 based on a signal of a vibration sensor (knocking sensor) not shown, the exhaust passage is used as a correction amount of the ignition timing as described above. Even if a plurality of different learning values are adopted in accordance with the change in the physical property of the present embodiment, an effect equivalent to or equivalent to that of the present embodiment can be obtained.

【0078】また、本実施の形態では、2種の空燃比学
習値FG(Hi)及びFG(Ri)の各々を、吸気量G
Aの大きさに基づいてさらに区分することとした。これ
に対し、吸気量GAの相違には依らず、排気通路43
A,43Bの何れが採用されているのかによってのみ異
なる学習値を、補正量として活用するようにしてもよ
い。さらに、吸気量GAに替え、例えば吸気通路31内
の圧力(吸気圧)やエンジン回転数等、他のパラメー
タ、或いはこれらパラメータの組み合わせを用いて学習
値の区分を設定してもよい。
In this embodiment, each of the two air-fuel ratio learning values FG (Hi) and FG (Ri) is used as the intake air amount G
It was further classified based on the size of A. On the other hand, regardless of the difference in the intake air amount GA, the exhaust passage 43
A learning value that differs only depending on which of A and 43B is employed may be used as the correction amount. Further, in place of the intake air amount GA, the classification of the learning value may be set using other parameters such as the pressure (intake pressure) in the intake passage 31 and the engine speed, or a combination of these parameters.

【0079】さらに、本実施の形態では、分岐通路部4
3が保温用排気通路43A及び冷却用排気通路43Bと
いった二本の排気通路を備える構成を適用することとし
たが、流路抵抗の異なる三本以上の排気通路、或いは流
路抵抗の同等な三本以上の排気通路を備える構成を、各
排気通路に流入する排気の流量を可変とする弁構造等と
ともに適用してもよい。
Further, in the present embodiment, the branch passage portion 4
3 adopts a configuration including two exhaust passages such as a heat retaining exhaust passage 43A and a cooling exhaust passage 43B. However, three or more exhaust passages having different flow path resistances or three or more having the same flow path resistance are used. A configuration having more than one exhaust passage may be applied together with a valve structure or the like that makes the flow rate of exhaust flowing into each exhaust passage variable.

【0080】また、本実施の形態で適用することとした
空燃比学習値FGは、空燃比フィードバック制御の実行
と併せて逐次その数値が更新されるように設定されてい
る。これに対し、排気通路の一部として保温用排気通路
43Aが用いられているか、冷却用排気通路43Bが用
いられているかに応じ(排気通路の物理的な性状に応
じ)、例えば目標燃料噴射量の補正量として予め設定さ
れた2種の学習値を、更新を行うことなく使い分けると
いった制御構造を適用しても、本実施の形態に準ずる効
果を奏することはできる。さらに、排気通路の物理的な
性状に応じた2種以上の学習値を、所定の運転条件下で
は更新を行わず、他の所定の運転条件下では更新を行う
といった態様で適用することとしてもよい。
Further, the air-fuel ratio learning value FG applied in the present embodiment is set so that its value is updated successively when the air-fuel ratio feedback control is executed. On the other hand, depending on whether the warming exhaust passage 43A or the cooling exhaust passage 43B is used as a part of the exhaust passage (according to the physical properties of the exhaust passage), for example, the target fuel injection amount Even if a control structure is used in which two types of learning values preset as correction amounts are used without updating, an effect equivalent to the present embodiment can be obtained. Further, two or more learning values according to the physical properties of the exhaust passage may be applied in such a manner that updating is not performed under predetermined operating conditions and updating is performed under other predetermined operating conditions. Good.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各排気通路への排気流量の分配率が変更された場合であ
れ、排気系内の圧力変動が燃焼ガスや吸気の動態に及ぼ
す影響を、複数の学習値に反映させることで、当該機関
の運転状態、特に排気特性の最適化に関する制御につい
て、その安定性(例えば目標値への収束性)を好適に保
持することができる。
As described above, according to the present invention,
Even when the distribution ratio of the exhaust gas flow to each exhaust passage is changed, the effect of the pressure fluctuation in the exhaust system on the dynamics of the combustion gas and intake air is reflected in a plurality of learning values, so that the operation of the engine is performed. The stability (for example, the convergence to the target value) of the control regarding the optimization of the state, particularly the exhaust characteristics, can be suitably maintained.

【0082】また、空燃比フィードバック制御の追従性
も常時安定に保たれるようになる。
Further, the followability of the air-fuel ratio feedback control is always kept stable.

【0083】また、そうした排気圧力の変動の影響が、
当該機関の運転状態に関する他の制御に及ぶこともなく
なる。
In addition, the influence of such a change in the exhaust pressure is as follows.
It does not extend to other controls relating to the operating state of the engine.

【0084】また、NOx触媒によるNOx浄化機能の
安定性と、当該機関の運転状態の安定性とが両立して図
られるようになる。
Further, the stability of the NOx purifying function by the NOx catalyst and the stability of the operating state of the engine can be achieved at the same time.

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

【図1】本発明の一実施の形態にかかる制御装置が設け
られた車載用エンジンの概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an in-vehicle engine provided with a control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1おいて排気通路の一部をなす分岐通路部の
II-II断面(輪郭)を示す平面図。
FIG. 2 shows a branch passage portion forming a part of an exhaust passage in FIG. 1;
FIG. 2 is a plan view showing a II-II cross section (contour).

【図3】酸素センサからの検出信号に基づく空燃比フィ
ードバック補正係数の推移を示すタイムチャート。
FIG. 3 is a time chart showing transition of an air-fuel ratio feedback correction coefficient based on a detection signal from an oxygen sensor.

【図4】同実施の形態において、フィードバック制御非
実行時に行う燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャ
ート。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of fuel injection control performed when feedback control is not executed in the embodiment.

【図5】同実施の形態において、フィードバック制御時
に行う燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of fuel injection control performed at the time of feedback control in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン(内燃機関) 1a シリンダブロック 1b シリンダヘッド 1c 冷却水通路 14 クランクシャフト 15 燃焼室 16 イグナイタ 17 点火プラグ 18 燃料噴射弁 30 吸気ポート 31 吸気通路 32 サージタンク 33 エアクリーナボックス 34 スロットルバルブ 34a スロットル用アクチュエータ 35 アクセルペダル 36 吸気バルブ 40 排気ポート 41 排気通路 42 始動用触媒ケーシング 43 分岐通路部 43A 保温用排気通路(第1の排気通路) 43B 冷却用排気通路(第2の排気通路) 44 NOx触媒ケーシング 45 三元触媒ケーシング 46 排気バルブ 50 電子制御装置(ECU) 51 エアフロメータ 52 スロットルポジションセンサ 53 アクセルポジションセンサ 54 酸素センサ 55 クランク角センサ 55a タイミングロータ 55b 電磁ピックアップ 56 水温センサ 57 通路切替弁(分配率変更手段を構成) 57a 切替弁用アクチュエータ(分配率変更手段を構
成)
Reference Signs List 1 engine (internal combustion engine) 1a cylinder block 1b cylinder head 1c cooling water passage 14 crankshaft 15 combustion chamber 16 igniter 17 spark plug 18 fuel injection valve 30 intake port 31 intake passage 32 surge tank 33 air cleaner box 34 throttle valve 34a throttle actuator 35 accelerator pedal 36 intake valve 40 exhaust port 41 exhaust passage 42 starting catalyst casing 43 branch passage 43A heat retaining exhaust passage (first exhaust passage) 43B cooling exhaust passage (second exhaust passage) 44 NOx catalyst casing 45 Three-way catalyst casing 46 Exhaust valve 50 Electronic control unit (ECU) 51 Air flow meter 52 Throttle position sensor 53 Accelerator position sensor 54 Oxygen sensor 55 Crank Sensor 55a timing rotor 55b electromagnetic pickup 56 water temperature sensor 57 passage switching valve actuator (distribution ratio changing a means) 57a switching valve (constituting a distribution rate changing unit)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01N 3/24 F01N 3/24 C F G L M N R 3/26 3/26 L M 3/28 301 3/28 301A 301C 301F 301G 7/08 7/08 Z F02D 41/04 330 F02D 41/04 330M (72)発明者 中川 徳久 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G004 BA06 DA01 EA01 3G091 AA17 AB03 AB05 AB09 BA04 CB01 DB08 DC01 DC02 EA01 EA07 EA16 EA17 EA34 FB02 FB03 FC07 FC08 GB02W GB04W GB06W GB10X HA08 HA12 HA36 HA37 HB02 3G301 HA01 JA21 JA33 KA01 KA06 KA21 LA01 LB02 MA01 MA11 NC04 ND01 ND32 ND33 PA11Z PB03A PD02A PD11Z PE03Z PE08Z PF03Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F01N 3/24 F01N 3/24 C F G L M N R 3/26 3/26 L M 3/28 301 3/28 301A 301C 301F 301G 7/08 7/08 Z F02D 41/04 330 F02D 41/04 330M (72) Inventor Tokuhisa Nakagawa 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture F-term in Toyota Motor Corporation (reference) 3G004 BA06 DA01 EA01 3G091 AA17 AB03 AB05 AB09 BA04 CB01 DB08 DC01 DC02 EA01 EA07 EA16 EA17 EA34 FB02 FB03 FC07 FC08 GB02W GB04W GB06W GB10X HA08 HA12 HA36 HA37 HB02 3G301 HA01 JA21 JA03 KA01 ND01 NC03 KA01 ND PD11Z PE03Z PE08Z PF03Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気系において当該機関から
排出される排気を浄化する触媒と、 前記排気系の一部をなして当該機関から排出される排気
を前記触媒に導く第1の排気通路と、 同じく前記排気系の一部をなして当該機関から排出され
る排気を前記触媒に導く排気通路であって、前記第1の
排気通路より小さな流路抵抗を有する第2の排気通路
と、 当該機関から排出される排気のうち前記第1の排気通路
に流入する排気の流量と、前記第2の排気通路に流入す
る排気の流量との分配率を変更する分配率変更手段と、 当該機関の運転状態に関するパラメータを制御する制御
手段と、 前記制御されるパラメータを認識する認識手段と、 前記制御手段により制御されるパラメータの履歴を、前
記第1の排気通路に流入する排気の流量と、前記第2の
排気通路に流入する排気の流量との分配率に応じて異な
る複数の学習値として記憶する記憶手段と、 を備えて且つ、 前記制御手段は、前記第1及び第2の排気通路に流入す
る排気の流量の分配率と、該分配率に対応する学習値と
に基づいて、当該機関の運転状態に関するパラメータを
制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
1. A catalyst for purifying exhaust gas discharged from an engine in an exhaust system of an internal combustion engine, and a first exhaust passage which forms a part of the exhaust system and guides exhaust gas discharged from the engine to the catalyst. A second exhaust passage which also forms a part of the exhaust system and guides exhaust discharged from the engine to the catalyst, wherein the second exhaust passage has a smaller flow resistance than the first exhaust passage; Distribution ratio changing means for changing a distribution ratio between a flow rate of exhaust gas flowing into the first exhaust passage and a flow rate of exhaust gas flowing into the second exhaust passage out of exhaust gas discharged from the engine; Control means for controlling parameters relating to the operating state of the control means; recognition means for recognizing the controlled parameters; and history of the parameters controlled by the control means, the flow rate of exhaust gas flowing into the first exhaust passage, Previous Storage means for storing as a plurality of learning values different according to a distribution ratio of the flow rate of the exhaust gas flowing into the second exhaust passage, and the control means comprises: the first and second exhaust passages A control device for an internal combustion engine, comprising: controlling a parameter relating to an operation state of the engine based on a distribution ratio of a flow rate of exhaust gas flowing into the engine and a learning value corresponding to the distribution ratio.
【請求項2】 前記排気系内の酸素濃度を検出する酸素
検出手段を備えて、且つ、 前記制御手段は、前記検出される酸素濃度が目標値とな
るように当該機関の運転状態に関するパラメータをフィ
ードバック制御することを特徴とする請求項1記載の内
燃機関の制御装置。
2. An engine according to claim 1, further comprising an oxygen detector for detecting an oxygen concentration in said exhaust system, and wherein said controller controls a parameter relating to an operating state of said engine such that said detected oxygen concentration becomes a target value. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein feedback control is performed.
【請求項3】 前記第1の排気通路と前記第2の排気通
路との相対的な形状の相違に基づいて、前記第1の排気
通路内を通過する排気の放熱量が、前記第2の排気通路
内を通過する排気の放熱量を下回ることを特徴とする請
求項1又は2記載の内燃機関の制御装置。
3. A heat radiation amount of exhaust passing through the first exhaust passage based on a difference in a relative shape between the first exhaust passage and the second exhaust passage. 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the heat radiation amount of the exhaust gas passing through the exhaust passage is lower than the heat radiation amount.
【請求項4】 前記第1の排気通路は略円形の断面形状
を有し、前記第2の排気通路はU字型の断面形状を有す
ることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の内燃
機関の制御装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the first exhaust passage has a substantially circular cross section, and the second exhaust passage has a U-shaped cross section. A control device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項5】 前記触媒は、当該触媒に導かれる排気中
の還元成分濃度が低いときにはNOxを吸収し、前記排
気中の還元成分濃度が高くなると吸収したNOxを放出
及び還元するNOx触媒であることを特徴とする請求項
1〜4の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
5. The catalyst according to claim 1, wherein the catalyst absorbs NOx when the concentration of the reducing component in the exhaust gas guided to the catalyst is low, and releases and reduces the absorbed NOx when the concentration of the reducing component in the exhaust gas increases. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
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