JP2008157093A - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列された2つの気筒群を有し、各気筒群の排気通路に浄化触媒及び制御弁が設けられると共に、各排気通路が浄化触媒及び制御弁の上流側で連通通路により連通される内燃機関に関するものである。 The present invention has two cylinder groups in which a plurality of cylinders are divided into left and right banks, a purification catalyst and a control valve are provided in the exhaust passage of each cylinder group, and each exhaust passage is provided with a purification catalyst and a control. The present invention relates to an internal combustion engine communicated by a communication passage on the upstream side of a valve.
一般的なV型多気筒エンジンにおいて、シリンダブロックは上部に所定角度で傾斜した2つのバンクを有しており、各バンクに複数の気筒が設けられて2つの気筒群が構成されている。そして、各バンクに設けられた複数のシリンダにピストンが移動自在に嵌合し、各ピストンは下部に回転自在に支持されたクランクシャフトに連結されている。また、シリンダブロックの各バンクの上部にはシリンダヘッドが締結されることで各燃焼室が構成されており、各燃焼室には吸気ポート及び排気ポートが形成され、吸気弁及び排気弁により開閉可能となっている。そして、各バンクの吸気ポートに吸気管が連結される一方、各バンクの各排気ポートにそれぞれ排気管が連結され、各排気管同士が連通管により連通され、各排気管に排気弁及び浄化触媒が装着されて構成され、制御装置がエンジン運転状態に応じて各排気弁を開閉制御している。 In a general V-type multi-cylinder engine, a cylinder block has two banks inclined upward at a predetermined angle, and a plurality of cylinders are provided in each bank to constitute two cylinder groups. Pistons are movably fitted to a plurality of cylinders provided in each bank, and each piston is connected to a crankshaft that is rotatably supported at the lower part. In addition, each combustion chamber is configured by fastening a cylinder head to the upper part of each bank of the cylinder block, and each combustion chamber is formed with an intake port and an exhaust port, and can be opened and closed by an intake valve and an exhaust valve. It has become. An intake pipe is connected to the intake port of each bank, while an exhaust pipe is connected to each exhaust port of each bank. The exhaust pipes are connected to each other by a communication pipe, and an exhaust valve and a purification catalyst are connected to each exhaust pipe. And the control device controls the opening and closing of each exhaust valve in accordance with the engine operating state.
また、一般的なエンジンでは、排気管における浄化触媒の上流側にA/F(空燃比)センサを配置し、このA/Fセンサの出力信号に基づいて空燃比を制御している。A/Fセンサは、空燃比に対してリニアな出力特性を有する酸素センサである。従って、このA/Fセンサの出力信号に基づいて、浄化触媒に流入する排気ガスの空燃比(排気空燃比)が目標空燃比になるように燃料噴射量がフィードバック制御(メインフィードバック制御)されている。このメインフィードバック制御で用いられる目標空燃比は、浄化触媒が最も効率的に排気ガスを浄化処理することができる空燃比(通常は、理論空燃比)に設定されている。 In general engines, an A / F (air-fuel ratio) sensor is disposed upstream of the purification catalyst in the exhaust pipe, and the air-fuel ratio is controlled based on the output signal of the A / F sensor. The A / F sensor is an oxygen sensor having an output characteristic linear with respect to the air-fuel ratio. Therefore, the fuel injection amount is feedback-controlled (main feedback control) based on the output signal of the A / F sensor so that the air-fuel ratio (exhaust air-fuel ratio) of the exhaust gas flowing into the purification catalyst becomes the target air-fuel ratio. Yes. The target air-fuel ratio used in the main feedback control is set to an air-fuel ratio (usually the stoichiometric air-fuel ratio) at which the purification catalyst can purify the exhaust gas most efficiently.
ところが、メインフィードバック制御の補正範囲には限界があり、エンジンの個体差、燃料噴射弁の噴射特性または吸入空気量を検出するためのエアフローセンサの出力特性における個体差などによって、排気空燃比と理論空燃比との間に定常的なずれが生じることがある。すると、排気空燃比が理論空燃比に対してリッチ側またはリーン側に偏り、排気ガス中のHC、CO、NOxなどの有害成分を適正に浄化できなくなってしまう。そこで、こうした定常的なずれを補償するため、A/Fセンサの出力信号に基づいて、メイン学習値をメインフィードバック制御で用いられるフィードバック補正値とその制御中心との間のずれに基づいて統計的に学習し、これをメインフィードバック制御に反映させる制御(メインA/F学習制御)が行われる。 However, the correction range of the main feedback control is limited, and the exhaust air-fuel ratio and the theoretical value may vary depending on individual differences between engines, fuel injection valve injection characteristics, or individual differences in the output characteristics of the airflow sensor for detecting the intake air amount. There may be a steady deviation between the air-fuel ratio. Then, the exhaust air / fuel ratio is biased to the rich side or lean side with respect to the stoichiometric air / fuel ratio, and harmful components such as HC, CO, and NOx in the exhaust gas cannot be properly purified. Therefore, in order to compensate for such steady deviation, the main learning value is statistically calculated based on the deviation between the feedback correction value used in the main feedback control and the control center based on the output signal of the A / F sensor. Then, the control (main A / F learning control) is performed to reflect this in the main feedback control.
また、上述したA/Fセンサに加えて浄化触媒の下流側にO2(酸素)センサを配置し、このO2センサの出力信号に基づいて空燃比を制御している。O2センサは、空燃比に対して理論空燃比を基準にしてリッチ側とリーン側とで出力が急変する出力特性を有する酸素センサである。このO2センサの出力信号に基づいて、A/Fセンサの出力信号を補正する制御(サブA/F学習制御)が行われる。このサブA/F学習制御によりメインA/F学習制御の制御信号に反映されることになるため、正確な空燃比制御を行うことが可能になる。 In addition to the A / F sensor described above, an O 2 (oxygen) sensor is disposed on the downstream side of the purification catalyst, and the air-fuel ratio is controlled based on the output signal of the O 2 sensor. The O 2 sensor is an oxygen sensor having an output characteristic in which the output changes suddenly between the rich side and the lean side with respect to the air / fuel ratio with reference to the stoichiometric air / fuel ratio. Based on the output signal of the O 2 sensor, control (sub A / F learning control) for correcting the output signal of the A / F sensor is performed. Since this sub A / F learning control is reflected in the control signal of the main A / F learning control, accurate air-fuel ratio control can be performed.
なお、上述したような内燃機関としては下記特許文献1に記載されたものがあり、空燃比制御装置としては下記特許文献2に記載されたものがある
Note that the internal combustion engine as described above is described in
ところが、上述したようなV型多気筒エンジンであって、2つのバンクの各排気ポートにそれぞれ排気管が連結され、この各排気管に排気弁及び浄化触媒が装着され、制御装置がエンジン運転状態に応じて各排気弁を開閉制御する場合、このエンジン運転状態により排気ガスの排気経路が異なるため、空燃比を適正に制御することが困難となる。即ち、制御装置がエンジン運転状態に応じて各排気弁を開閉制御するとき、排気ガスが一方の排気管に合流して一方の浄化触媒により浄化処理されるパターンと、排気ガスが各排気管を通ってそれぞれの浄化触媒により浄化処理されるパターンがある。そのため、2つのバンクの気筒群における吸入空気量や燃料噴射量にばらつきがあるとき、各バンクでの空燃比が相違することがあり、上述したA/FセンサやO2センサを用いて空燃比を高精度に補正することができない。 However, in the V-type multi-cylinder engine as described above, an exhaust pipe is connected to each exhaust port of two banks, an exhaust valve and a purification catalyst are attached to each exhaust pipe, and the control device is in an engine operating state. When the exhaust valves are controlled to open and close according to the engine operating conditions, the exhaust gas exhaust paths differ depending on the engine operating state, making it difficult to properly control the air-fuel ratio. That is, when the control device controls the opening and closing of each exhaust valve according to the engine operating state, the exhaust gas joins one exhaust pipe and is purified by one purification catalyst, and the exhaust gas passes through each exhaust pipe. There is a pattern in which the purification treatment is performed by each purification catalyst. Therefore, when there are variations in the intake air amount and the fuel injection amount in the cylinder groups of the two banks, the air-fuel ratio in each bank may be different, and the air-fuel ratio using the A / F sensor or the O 2 sensor described above may be different. Cannot be corrected with high accuracy.
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、運転状態に拘らず高精度な空燃比制御を可能とする内燃機関を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an internal combustion engine that enables high-precision air-fuel ratio control regardless of the operating state.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関は、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列された2つの気筒群を有し、該各気筒群に対して吸気通路が設けられる一方、排気通路がそれぞれ独立して設けられ、該各排気通路に排気ガスの流量を調整する制御弁が設けられると共に、前記各排気通路に浄化触媒が設けられ、前記各排気通路における前記各制御弁及び前記各浄化触媒より上流側が連通通路により連通され、前記各排気通路における前記各浄化触媒より上流側に第1空燃比検出手段が設けられた内燃機関において、前記第1空燃比検出手段の検出結果に基づいて前記気筒群ごとにメイン空燃比学習制御を実行すると共に、前記制御弁の開閉状態に応じてメイン空燃比学習制御を実行する制御手段を設けることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an internal combustion engine of the present invention has two cylinder groups in which a plurality of cylinders are divided into left and right banks, and intake air is supplied to each cylinder group. While the passages are provided, the exhaust passages are provided independently of each other, a control valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas is provided in each of the exhaust passages, and a purification catalyst is provided in each of the exhaust passages. In the internal combustion engine, the first air-fuel ratio detection means is provided upstream of the control catalyst and the purification catalyst in the exhaust passage, and upstream of the purification catalyst in the exhaust passage. Control means for performing main air-fuel ratio learning control for each cylinder group based on the detection result of the fuel ratio detection means and for executing main air-fuel ratio learning control according to the open / close state of the control valve is provided. It is an butterfly.
本発明の内燃機関では、前記各制御弁のうちの一方のみが開放状態にあるとき、前記制御手段は、前記各制御弁のうちの両方が開放状態にあるときに算出したメイン学習値に前記各気筒群の背圧差を考慮してメイン学習値を算出することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, when only one of the control valves is in an open state, the control means sets the main learning value calculated when both of the control valves are in an open state. The main learning value is calculated in consideration of the back pressure difference of each cylinder group.
本発明の内燃機関では、前記各制御弁のうちの両方が開放状態にあるとき、前記制御手段は、前記各制御弁のうちの一方のみが開放状態にあるときに算出した前記各気筒群のメイン学習値を平均してメイン学習値を算出することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, when both of the control valves are in an open state, the control means is configured to calculate each cylinder group calculated when only one of the control valves is in an open state. The main learning value is averaged to calculate the main learning value.
本発明の内燃機関では、前記第1空燃比検出手段は、前記各排気通路における前記連通通路との連結部より上流側に設けられることを特徴としている。 The internal combustion engine of the present invention is characterized in that the first air-fuel ratio detection means is provided on the upstream side of a connection portion of each exhaust passage with the communication passage.
本発明の内燃機関では、前記各排気通路における前記浄化触媒より下流側に第2空燃比検出手段を設け、前記制御手段は、前記第2空燃比検出手段の検出結果に基づいて前記気筒群ごとにサブ空燃比学習制御を実行すると共に、前記制御弁の開閉状態に応じてサブ空燃比学習制御を実行することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, second air-fuel ratio detection means is provided downstream of the purification catalyst in each exhaust passage, and the control means is arranged for each cylinder group based on the detection result of the second air-fuel ratio detection means. In addition, the sub air-fuel ratio learning control is executed, and the sub air-fuel ratio learning control is executed in accordance with the open / close state of the control valve.
本発明の内燃機関では、前記各制御弁のうちの一方のみが開放状態にあるとき、前記制御手段は、前記各制御弁のうちの両方が開放状態にあるときに算出したサブ学習値に前記各気筒群間の空燃比差を考慮してサブ学習値を算出することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, when only one of the control valves is in an open state, the control means adds the sub-learning value calculated when both of the control valves are in an open state. The sub-learning value is calculated in consideration of the air-fuel ratio difference between the cylinder groups.
本発明の内燃機関では、前記第1空燃比検出手段は、前記各排気通路における前記連通通路との連結部より下流側で且つ前記浄化触媒より上流側に設けられることを特徴としている。 The internal combustion engine of the present invention is characterized in that the first air-fuel ratio detection means is provided on the downstream side of the connection portion of each exhaust passage with the communication passage and on the upstream side of the purification catalyst.
本発明の内燃機関では、前記制御手段は、前記第1空燃比検出手段の検出結果に基づいて前記気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、前記各制御弁のうちの一方のみが開放状態にあるとき、開放状態にある前記気筒群側の前記第1空燃比検出手段の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実行することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, the control means performs air-fuel ratio feedback control for each cylinder based on the detection result of the first air-fuel ratio detection means, and only one of the control valves is open. The air-fuel ratio feedback control is executed based on the detection result of the first air-fuel ratio detection means on the cylinder group side in the open state.
本発明の内燃機関では、前記制御手段は、前記第1空燃比検出手段の検出結果に基づいて前記気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、前記各制御弁のうちの両方が開放状態にあるとき、前記気筒群ごとの前記第1空燃比検出手段の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実行することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, the control means performs air-fuel ratio feedback control for each cylinder based on the detection result of the first air-fuel ratio detection means, and both of the control valves are opened. In some cases, air-fuel ratio feedback control is executed based on a detection result of the first air-fuel ratio detection means for each cylinder group.
本発明の内燃機関では、前記各排気通路における前記浄化触媒より下流側に第2空燃比検出手段を設け、前記制御手段は、前記第2空燃比検出手段の検出結果に基づいて前記気筒群ごとにサブ空燃比学習制御を実行すると共に、前記制御弁の開閉状態に拘らず前記気筒群ごとの前記第2空燃比検出手段の検出結果に基づいてサブ空燃比学習制御を実行することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, second air-fuel ratio detection means is provided downstream of the purification catalyst in each exhaust passage, and the control means is arranged for each cylinder group based on the detection result of the second air-fuel ratio detection means. In addition, the sub air-fuel ratio learning control is executed, and the sub air-fuel ratio learning control is executed based on the detection result of the second air-fuel ratio detection means for each cylinder group regardless of the open / close state of the control valve. Yes.
本発明の内燃機関では、前記第1空燃比検出手段は、前記各排気通路における前記連通通路との連結部に設けられることを特徴としている。 The internal combustion engine of the present invention is characterized in that the first air-fuel ratio detection means is provided in a connection portion of each exhaust passage with the communication passage.
本発明の内燃機関では、前記制御手段は、前記第1空燃比検出手段の検出結果に基づいて前記気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、前記各制御弁のうちの一方のみが開放状態にあるとき、閉止状態にある前記気筒群は、この一方の気筒群側の前記第1空燃比検出手段の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実行する一方、開放状態にある前記気筒群は、前記2つの気筒群の前記第1空燃比検出手段の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実行することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, the control means performs air-fuel ratio feedback control for each cylinder based on the detection result of the first air-fuel ratio detection means, and only one of the control valves is open. The cylinder group in the closed state performs air-fuel ratio feedback control based on the detection result of the first air-fuel ratio detection means on the one cylinder group side, while the cylinder group in the open state The air-fuel ratio feedback control is executed based on the detection result of the first air-fuel ratio detection means of the two cylinder groups.
本発明の内燃機関では、前記制御手段は、前記第1空燃比検出手段の検出結果に基づいて前記気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、前記各制御弁のうちの両方が開放状態にあるとき、前記各気筒群の前記第1空燃比検出手段の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実行することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, the control means performs air-fuel ratio feedback control for each cylinder based on the detection result of the first air-fuel ratio detection means, and both of the control valves are opened. In some cases, air-fuel ratio feedback control is executed based on a detection result of the first air-fuel ratio detection means of each cylinder group.
本発明の内燃機関では、前記各制御弁のうちの一方のみが開放状態にあるとき、前記制御手段は、閉止状態にある前記気筒群側のメイン空燃比学習制御の完了後に、開放状態にある前記気筒群側のメイン空燃比学習制御を実行することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, when only one of the control valves is in an open state, the control means is in an open state after completion of the main air-fuel ratio learning control on the cylinder group side in the closed state. The main air-fuel ratio learning control on the cylinder group side is executed.
本発明の内燃機関では、前記各制御弁のうちの両方が開放状態にあるとき、前記制御手段は、前記各気筒群のメイン空燃比学習制御を同時に実行すると共に、学習制御更新速度を、前記各制御弁のうちの一方のみが開放状態にあるときのメイン空燃比学習制御の学習制御更新速度より遅くすることを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, when both of the control valves are in the open state, the control means simultaneously executes the main air-fuel ratio learning control of the cylinder groups, and sets the learning control update speed to the Only one of the control valves is slower than the learning control update speed of the main air-fuel ratio learning control when the control valve is in the open state.
本発明の内燃機関では、前記各制御弁のうちの一方のみが開放状態にあるとき、前記制御手段は、閉止状態にある前記気筒群側のメイン空燃比学習制御を実行し、この閉止状態にある前記気筒群側のメイン学習値を排除して開放状態にある前記気筒群側のメイン空燃比学習制御を実行することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, when only one of the control valves is in the open state, the control means executes main air-fuel ratio learning control on the cylinder group side in the closed state, and enters this closed state. The main air-fuel ratio learning control on the cylinder group side in the open state is executed by eliminating the main learning value on the cylinder group side.
本発明の内燃機関では、前記各排気通路における前記浄化触媒より下流側に第2空燃比検出手段を設け、前記制御手段は、前記第2空燃比検出手段の検出結果に基づいて前記気筒群ごとにサブ空燃比学習制御を実行すると共に、前記各制御弁のうちの一方のみが開放状態にあるとき、前記制御手段は、開放状態にある前記気筒群側の前記第2空燃比検出手段の検出結果に基づいてサブ空燃比学習制御を実行することを特徴としている。 In the internal combustion engine of the present invention, second air-fuel ratio detection means is provided downstream of the purification catalyst in each exhaust passage, and the control means is arranged for each cylinder group based on the detection result of the second air-fuel ratio detection means. When the sub air-fuel ratio learning control is executed at the same time and only one of the control valves is in the open state, the control means detects the second air-fuel ratio detection means on the cylinder group side in the open state. The sub-air fuel ratio learning control is executed based on the result.
本発明の内燃機関によれば、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列された2つの気筒群を有し、各気筒群に対して排気通路を独立して設け、各排気通路に制御弁及び浄化触媒を設け、各排気通路における各制御弁及び各浄化触媒より上流側を連通通路により連通し、各排気通路における各浄化触媒より上流側に空燃比検出手段を設けて構成し、空燃比検出手段の検出結果に基づいて気筒群ごとにメイン空燃比学習制御を実行すると共に、制御弁の開閉状態に応じてメイン空燃比学習制御を実行する制御手段を設けている。 According to the internal combustion engine of the present invention, there are two cylinder groups in which a plurality of cylinders are divided into left and right banks, an exhaust passage is provided independently for each cylinder group, and a control valve is provided in each exhaust passage. And a purification catalyst, each control valve in each exhaust passage and the upstream side from each purification catalyst are connected by a communication passage, and an air-fuel ratio detection means is provided upstream from each purification catalyst in each exhaust passage. Control means is provided for executing main air-fuel ratio learning control for each cylinder group based on the detection result of the detection means, and for executing main air-fuel ratio learning control according to the open / close state of the control valve.
従って、空燃比検出手段が各排気通路における各浄化触媒より上流側を流れる排気ガスの空燃比を検出し、制御手段は、この空燃比検出手段が検出した空燃比に基づいて気筒群ごとにメイン空燃比学習制御を実行すると共に、運転状態に応じて制御弁が開閉制御されることで排気経路が変更されても、各制御弁の開閉状態に応じてメイン空燃比学習制御を実行することとなり、運転状態に拘らず高精度な空燃比制御を可能とすることができる。 Accordingly, the air-fuel ratio detection means detects the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing upstream from the respective purification catalysts in each exhaust passage, and the control means performs main operation for each cylinder group based on the air-fuel ratio detected by this air-fuel ratio detection means. In addition to executing air-fuel ratio learning control, the main air-fuel ratio learning control is executed according to the open / close state of each control valve even if the exhaust path is changed by controlling the open / close of the control valve according to the operating state. Therefore, it is possible to perform highly accurate air-fuel ratio control regardless of the operating state.
以下に、本発明に係る内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。 Embodiments of an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.
図1は、本発明の実施例1に係る内燃機関を表すV型6気筒エンジンの概略平面図、図2は、実施例1のV型6気筒エンジンの概略断面図、図3は、実施例1のV型6気筒エンジンにおける制御弁の切換制御を表すフローチャート、図4は、実施例1のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御を表すフローチャート、図5及び図6は、実施例1のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御の変形例を表すフローチャート、図7は、実施例1のV型6気筒エンジンにおけるサブ空燃比学習制御を表すフローチャート、図8は、実施例1のV型6気筒エンジンにおけるサブ空燃比学習制御の変形例を表すフローチャートである。
FIG. 1 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine representing an internal combustion engine according to
実施例1では、内燃機関としてV型6気筒エンジンを適用している。このV型6気筒エンジンにおいて、図1及び図2に示すように、シリンダブロック11は上部に所定角度で傾斜した左右のバンク12,13を有しており、各バンク12,13に複数の気筒が設けられて2つの気筒群が構成されている。この各バンク12,13は、それぞれ3つのシリンダボア14,15が形成され、各シリンダボア14,15にピストン16,17がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック11の下部に図示しないクランクシャフトが回転自在に支持されており、各ピストン16,17はコネクティングロッド18,19を介してこのクランクシャフトにそれぞれ連結されている。
In the first embodiment, a V-type 6-cylinder engine is applied as the internal combustion engine. In this V-type six-cylinder engine, as shown in FIGS. 1 and 2, the
一方、シリンダブロック11の各バンク12,13の上部にはシリンダヘッド20,21が締結されており、シリンダブロック11とピストン16,17とシリンダヘッド20,21により各燃焼室22,23が構成されている。そして、この燃焼室22,23の上部、つまり、シリンダヘッド20,21の下面に吸気ポート24,25及び排気ポート26,27が対向して形成され、この吸気ポート24,25及び排気ポート26,27に対して吸気弁28,29及び排気弁30,31の下端部が位置している。この吸気弁28,29及び排気弁30,31は、シリンダヘッド20,21に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート24,25及び排気ポート26,27を閉止する方向に付勢支持されている。また、シリンダヘッド20,21には、吸気カムシャフト32,33及び排気カムシャフト34,35が回転自在に支持されており、吸気カム36,37及び排気カム38,39が図示しないローラロッカアームを介して吸気弁28,29及び排気弁30,31の上端部に接触している。
On the other hand,
従って、エンジンに同期して吸気カムシャフト32,33及び排気カムシャフト34,35が回転すると、吸気カム36,37及び排気カム38,39がローラロッカアームを作動させ、吸気弁28,29及び排気弁30,31が所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート24,25及び排気ポート26,27を開閉し、吸気ポート24,25と燃焼室22,23、燃焼室22,23と排気ポート26,27とをそれぞれ連通することができる。
Accordingly, when the
また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁28,29及び排気弁30,31を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構(VVT:Variable Valve Timing-intelligent)40,41と排気可変動弁機構42,43により構成されている。この吸気可変動弁機構40,41及び排気可変動弁機構42,43は、例えば、吸気カムシャフト32,33及び排気カムシャフト34,35の軸端部にVVTコントローラが設けられて構成され、油圧ポンプ(または電動モータ)によりカムスプロケットに対する各カムシャフト32,33,34,35の位相を変更することで、吸気弁28,29及び排気弁30,31の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、各可変動弁機構40,41,42,43は、吸気弁28,29及び排気弁30,31の作用角(開放期間)を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト32,33及び排気カムシャフト34,35には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ44,45,46,47が設けられている。
In addition, the valve mechanism of this engine is a variable intake valve timing mechanism (VVT) 40 that controls the
各シリンダヘッド20,21の吸気ポート24,25には吸気マニホールド48,49を介してサージタンク50が連結されている。一方、吸気管(吸気通路)51の空気取入口にはエアクリーナ52が取付けられており、この吸気管51には、エアクリーナ52の下流側に位置してスロットル弁53を有する電子スロットル装置54が設けられている。そして、この吸気管51の下流端部がサージタンク50に連結されている。
A
排気ポート26,27は、各燃焼室22,23から排出される排気ガスが集合する集合通路55,56に連通しており、各集合通路55,56には、排気管接続部55a,56aを介して第1、第2排気管(排気通路)57,58が連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56aは、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21内に一体に形成されている。
The
そして、第1排気管57には、第1前段三元触媒(浄化触媒)59が装着される一方、第2排気管58には、第2前段三元触媒(浄化触媒)60が装着されており、第1、第2排気管57,58の下流端部は排気集合管61に合流して連結されており、この排気集合管61にNOx吸蔵還元型触媒62が装着されている。この各前段三元触媒59,60は、排気空燃比がストイキのときに排気ガス中に含まれるHC、CO、NOxを酸化還元反応により同時に浄化処理するものである。NOx吸蔵還元型触媒62は、排気空燃比がストイキのときに排気ガス中に含まれるHC、CO、NOxを酸化還元反応により同時に浄化処理することができ、排気空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれるNOxを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに、吸蔵したNOxを放出し、添加した還元剤としての燃料によりNOxを還元するものである。
A first front three-way catalyst (purification catalyst) 59 is attached to the
また、第1排気管57と第2排気管58の上流側は、各前段三元触媒59,60が装着された位置よりも排気ガスの流動方向の上流側で連通管(連通通路)63により連通されている。そして、第1排気管57及び第2排気管58には、前段三元触媒59,60よりも排気ガスの流動方向の下流側に、第1制御弁64及び第2制御弁65が装着されている。この第1、第2制御弁64,65は流量制御弁であって、その開度を調整することで各排気管57,58を流れる排気ガスの流量を調整することができる。
Further, the upstream side of the
そして、第1バンク12側には、ターボ過給機67が設けられている。このターボ過給機67は、吸気管51側に設けられたコンプレッサ68と第1排気管57側に設けられたタービン69とが連結軸70により一体に連結されて構成されている。この場合、ターボ過給機67は、第1バンク12側の第1排気管57からの排気ガスによりタービン69が駆動可能であり、連通管63の端部が第1排気管57におけるタービン69の装着部分よりも上流側に連結されている。そして、このターボ過給機67におけるコンプレッサ68の下流側であって、電子スロットル装置54(スロットル弁53)の上流側の吸気管51には、このコンプレッサ68により圧縮されて温度上昇した吸入空気を冷却するインタークーラ71が設けられている。
A
従って、第1バンク12に設けられたターボ過給機67は、この第1バンク12の燃焼室22から排気ポート26及び集合通路55を介して第1排気管57に排出された排気ガスによりタービン69を駆動し、連結軸70により連結されたコンプレッサ68が駆動することで吸気管51を流れる空気を圧縮することができる。そのため、エアクリーナ52から吸気管51に導入された空気は、圧縮吸気となってインタークーラ71で冷却された後にサージタンク50に導入され、各バンク12,13の各吸気マニホールド48,49及び吸気ポート24,25を介して燃焼室22,23に吸入されることとなる。
Therefore, the
各シリンダヘッド20,21には、各燃焼室22,23に直接燃料(ガソリン)を噴射するインジェクタ72,73が装着されており、各インジェクタ72,73にはデリバリパイプ74,75が連結され、この各デリバリパイプ74,75には高圧燃料ポンプ76から所定圧の燃料を供給可能となっている。また、シリンダヘッド20,21には、燃焼室22,23の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ77,78が装着されている。
The cylinder heads 20 and 21 are respectively equipped with injectors 72 and 73 for injecting fuel (gasoline) directly into the
車両には、電子制御ユニット(ECU)81が搭載されており、このECU81は、インジェクタ72,73の燃料噴射タイミングや点火プラグ77,78の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。即ち、吸気管51の上流側にはエアフローセンサ82及び吸気温センサ83が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をECU81に出力している。また、電子スロットル装置54にはスロットルポジションセンサ84が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ85が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をECU81に出力している。更に、クランクシャフトにはクランク角センサ86が設けられ、検出したクランク角度をECU81に出力し、ECU81はクランク角度に基づいてエンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック11には水温センサ87が設けられており、検出したエンジン冷却水温をECU81に出力している。
The vehicle is equipped with an electronic control unit (ECU) 81, which can control the fuel injection timing of the injectors 72, 73, the ignition timing of the spark plugs 77, 78, and the like. The fuel injection amount, the injection timing, the ignition timing, and the like are determined based on the engine operation state such as the air amount, the intake air temperature, the throttle opening, the accelerator opening, the engine speed, and the cooling water temperature. That is, an
また、各排気管57,58における各前段三元触媒59,60よりも上流側で、且つ、連通管63よりも上流側には、A/Fセンサ(第1空燃比検出手段)88,89が設けられている。このA/Fセンサ88,89は、排気空燃比に対してリニアな出力特性を有する酸素センサであって、各燃焼室22,23から各排気ポート26,27を通して各排気管57,58に排気された排気ガスの排気空燃比を検出し、検出した排気空燃比をECU81に出力している。また、各排気管57,58における各前段三元触媒59,60よりも下流側で、且つ、各制御弁59,60よりも上流側には、O2センサ(第2空燃比検出手段)90,91が設けられている。このO2センサ90,91は、排気空燃比に対して理論空燃比を基準にしてリッチ側とリーン側とで出力が急変する出力特性を有する酸素センサであって、各燃焼室22,23から各排気ポート26,27を通して各排気管57,58に排気された排気ガスのストイキ空燃比を検出し、ストイキ検出信号をECU81に出力している。ECU81は、A/Fセンサ88,89及びO2センサ90,91が検出した排気空燃比及びストイキ検出信号に基づいて後述する空燃比制御を実行している。
In addition, A / F sensors (first air-fuel ratio detection means) 88, 89 are upstream of the upstream three-
また、ECU81は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構40,41及び排気可変動弁機構42,43を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁30,31の開放時期と吸気弁28,29の開放時期のオーバーラップとをなくすことで、排気ガスが吸気ポート24,25または燃焼室22,23に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部EGR率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁28,29の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート24,25に吹き返す量を少なくして体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁28,29の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとして体積効率を向上させる。
The
ところで、本実施例のV型6気筒エンジンでは、上述したように、各シリンダヘッド20,21の燃焼室22,23に第1排気管57及び第2排気管58が連結され、この第1排気管57及び第2排気管58に、第1、第2前段三元触媒59,60及び第1、第2制御弁64,65が装着され、各排気管57,58の上流部が連通管63により連通されている。そのため、ECU81は、エンジン運転状態に応じて各制御弁64,65を開閉制御することで、排気ガスの排出経路を変更可能となっている。
By the way, in the V-type 6-cylinder engine of this embodiment, as described above, the
例えば、エンジンの冷間始動時には、第1制御弁64を閉止状態とする一方、第2制御弁65を開放状態とし、第1バンク12の気筒群から集合通路55を介して第1排気管57に排出された排気ガスを連通管63を通して第2排気管58にバイパスさせることで、第1、第2バンク12,13の気筒群からの排気ガスを第2排気管58で合流させた後、大量の排気ガスを第2前段三元触媒60に流入させることで、この第2前段三元触媒60を暖機するようにしている。
For example, when the engine is cold-started, the
その後、第2前段三元触媒60の暖機が完了して活性化されると、第1制御弁64を開放状態とする一方、第2制御弁65を閉止状態とし、第2バンク13の気筒群から集合通路56を介して第2排気管58に排出された排気ガスを連通管63を通して第1排気管57にバイパスさせることで、第1、第2バンク12,13の気筒群からの排気ガスを第1排気管57で合流させた後、大量の排気ガスを第1前段三元触媒59に流入させることで、この第1前段三元触媒59を暖機するようにしている。
Thereafter, when the warm-up of the second pre-stage three-
また、エンジンのアイドル運転時には、第1制御弁64及び第2制御弁65を開放状態とし、第1バンク12の気筒群から集合通路55に排出された排気ガスを第1排気管57に排出させる一方、第2バンク13の気筒群から集合通路56に排出された排気ガスを第2排気管58に排出させることで、排気ガスを第1前段三元触媒59及び第2前段三元触媒60に流入させることで、各前段三元触媒59,60を保温するようにしている。
Further, when the engine is idling, the
また、エンジンの低中負荷状態には、第1制御弁64を閉止状態とする一方、第2制御弁65を開放状態とし、第1バンク12の気筒群から集合通路55を介して第1排気管57に排出された排気ガスを連通管63を通して第2排気管58にバイパスさせることで、第1、第2バンク12,13の気筒群からの排気ガスを第1排気管57で合流させた後に排出するようにしている。一方、エンジンの高負荷状態には、第1制御弁64を開放状態とする一方、第2制御弁65を閉止状態とし、第2バンク13の気筒群から集合通路56を介して第2排気管58に排出された排気ガスを連通管63を通して第1排気管57にバイパスさせることで、第1、第2バンク12,13の気筒群からの排気ガスを第1排気管57で合流させた後、大量の排気ガスをターボ過給機67に流入させることで、このターボ過給機67を高効率で稼動して高過給を可能とし、出力を向上するようにしている。
Further, in a low / medium load state of the engine, the
更に、ECU81は、第1バンク12の気筒群からの排気ガスをリーン雰囲気とし、第2バンク13の気筒群からの排気ガスをリッチ雰囲気とすると共に、第1制御弁64及び第2制御弁65を開放状態とし、第1バンク12の気筒群から排出されたリーン雰囲気の排気ガスを第1排気管57に流し、第2バンク13の気筒群から排出されたリッチ雰囲気の排気ガスを第1排気管57に流し、排気集合管61で合流させ、NOx吸蔵還元型触媒62における酸化発熱反応を利用してこのNOx吸蔵還元型触媒62を暖機したり、このNOx吸蔵還元型触媒62に蓄積された硫黄成分を放出して再生している。
Further, the
ここで、本実施例のV型6気筒エンジンの作動について簡単に説明する。 Here, the operation of the V-type 6-cylinder engine of this embodiment will be briefly described.
本実施例のV型6気筒エンジンにて、エアクリーナ52を通して吸気管51に導入された空気は、第1バンク12側に設けられたターボ過給機67のコンプレッサ68により圧縮され、過給吸気となってスロットル弁53に調量されてからサージタンク50に流れ、各吸気マニホールド48,49を介して各吸気ポート24,25に至り、吸気弁28,29の開放時に、吸気ポート24,25の空気が燃焼室22,23に吸入される。そして、この吸気行程時またはピストン16,17が上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程時に、インジェクタ74,75が燃焼室22,23に対して所定量の燃料を噴射する。すると、燃焼室22,23にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気に対して点火プラグ79,80が着火して爆発することで、ピストン16,17が押し下げられて駆動力を出力する一方、排気弁30,31の開放時に、燃焼室22,23の排気ガスが排気ポート26,27から集合通路55,56で集合されてから第1排気管57及び第2排気管58に排出される。そして、第1排気管57に排出された排気ガスは、ターボ過給機67のタービン69を駆動し、このタービン69と連結軸70により連結されたコンプレッサ68が駆動し、吸気管51に導入された空気を圧縮する。
In the V-type six-cylinder engine of this embodiment, the air introduced into the
そして、第1バンク12にて、燃焼室22から排気ポート26及び集合通路55を通して第1排気管57に排出された排気ガスは、第1前段三元触媒59を暖機して活性化させると共に、含有する有害物質が浄化処理されて排気集合管61に流れる。一方、第2バンク13にて、燃焼室23から排気ポート27及び集合通路56を通して第2排気管58に排出された排気ガスは、第2前段三元触媒60を暖機して活性化させると共に、含有する有害物質が浄化処理されて排気集合管61に流れる。そして、排気集合管61に流れ込んだ排気ガスは、NOx吸蔵還元型触媒62を暖機して活性化させると共に、残留する有害物質が適正に浄化処理されてから大気に放出される。
In the
また、ここで、本実施例のV型6気筒エンジンにおける各制御弁64,65の開閉制御について、図3のフローチャートに基づいて説明する。
Here, the opening / closing control of the
本実施例のV型6気筒エンジンにおいて、図3に示すように、ステップS11では、イグニッションキースイッチ(IG)がONされたかどうかを判定し、IG−ONであれば、ステップS12にて、エンジンが冷間始動であるかどうかを判定する。具体的には、ECU81は、水温センサ87が検出したエンジン冷却水温が予め設定された所定温度より低いときに冷間始動であると判定している。ここで、エンジンが冷間始動であると判定されたら、ステップS13にて、ECU81は、第1制御弁64を閉止状態とし、第2制御弁65を開放状態とする。
In the V-type 6-cylinder engine of the present embodiment, as shown in FIG. 3, in step S11, it is determined whether or not the ignition key switch (IG) is turned on. Determine if is a cold start. Specifically, the
すると、第1バンク12の気筒群から第1排気管57に排出された排気ガスが連通管63を通して第2排気管58にバイパスし、第1、第2バンク12,13の気筒群からの排気ガスを第2排気管58で合流した後、大量の排気ガスを第2前段三元触媒60に流入させることで、この第2前段三元触媒60を暖機する。そして、ステップS14では、この第2前段三元触媒60を暖機することで活性化したかどうかを判定する。具体的には、この第2前段三元触媒60またはこの第2前段三元触媒60の直上流の第2排気管58に温度センサ(図示略)を設け、この温度センサが検出した触媒温度が予め設定された触媒活性化温度領域にあるかどうかを判定する。ここで、第2前段三元触媒60の触媒温度が触媒活性化温度領域まで昇温させる。
Then, the exhaust gas discharged from the cylinder group of the
そして、ステップS14にて、第2前段三元触媒60の触媒温度が触媒活性化温度領域まで昇温して活性化されたものと判定されたら、ステップS15に移行し、ここで、ECU81は、第1制御弁64を開放状態とし、第2制御弁65を閉止状態とする。すると、第2バンク13の気筒群から第2排気管58に排出された排気ガスが連通管63を通して第1排気管57にバイパスし、第1、第2バンク12,13の気筒群からの排気ガスを第1排気管57で合流した後、大量の排気ガスを第1前段三元触媒59に流入させることで、この第1前段三元触媒59を暖機する。そして、ステップS16では、この第1前段三元触媒59を暖機することで活性化したかどうかを判定する。具体的には、前述と同様に、この第1前段三元触媒59またはこの第1前段三元触媒59の直上流の第1排気管57に温度センサ(図示略)を設け、この温度センサが検出した触媒温度が予め設定された触媒活性化温度領域にあるかどうかを判定する。ここで、第1前段三元触媒59の触媒温度が触媒活性化温度領域まで昇温させる。
Then, if it is determined in step S14 that the catalyst temperature of the second front-stage three-
このように各前段三元触媒59,60の暖機が完了して活性化されると、ステップS12にて、エンジンが冷間始動でないと判定され、ステップS17にて、エンジンがアイドル運転であるかどうかを判定する。具体的には、ECU81は、クランク角センサ86が検出したクランク角度に基づいて算出したエンジン回転数が予め設定された所定回転数より低いときにアイドル運転であると判定している。ここで、エンジンがアイドル運転であると判定されたら、ステップS18にて、ECU81は、第1制御弁64を開放状態とし、第2制御弁65を開放状態とする。
When the warm-up of each of the preceding three-
すると、第1バンク12の燃焼室22から排出された排気ガスは、第1排気管57に流れる一方、第2バンク13の燃焼室23から排出された排気ガスを第2排気管58に流れることとなり、排気ガスが第1前段三元触媒59及び第2前段三元触媒60にそれぞれ流入し、各前段三元触媒59,60の活性化状態が維持される。
Then, the exhaust gas discharged from the
一方、ステップS17にて、エンジンがアイドル運転でないと判定されたら、ステップS19にて、ECU81は、NOx吸蔵還元型触媒62に吸蔵された硫黄成分が予め設定された硫黄付着量の第1所定値を超えたかどうかを判定する。この場合、NOx吸蔵還元型触媒62に吸蔵された硫黄成分は、硫黄被毒再生制御を実行してからの車両の走行距離や時間などに基づいて推定すればよいものである。ここで、NOx吸蔵還元型触媒62に吸蔵された硫黄成分が硫黄付着量の第1所定値を超えていると判定されたら、ステップS20にて、エンジン負荷やエンジン回転数などのエンジン運転状態がバンク制御可能な範囲にあるかどうかを判定する。この場合、例えば、エンジン回転数に対するエンジン負荷のマップを用いて判定し、現在のエンジン負荷及びエンジン回転数がバンク制御可能な範囲内(例えば、低中回転・低中負荷領域)にあると判定されたら、ステップS21に移行する。
On the other hand, if it is determined in step S17 that the engine is not in idle operation, in step S19, the
このステップS21では、NOx吸蔵還元型触媒62の温度が予め設定された所定温度範囲内にあるかどうかを判定する。この場合、NOx吸蔵還元型触媒62またはNOx吸蔵還元型触媒62の直上流側の排気集合管61に温度センサ(図示略)を設け、この温度センサが検出した排気ガス温度が予め設定された所定温度範囲内にあるかどうかを判定する。そして、NOx吸蔵還元型触媒62の温度が低温度(例えば、300℃)以下であるとき、リッチな排気ガスにより未燃HCを浄化処理できないため、バンク制御は実行しない。また、NOx吸蔵還元型触媒62の温度が高温度(例えば、700℃)以上であるとき、硫黄成分は脱離しやすいが、NOx吸蔵還元型触媒62に担持されたNOx吸蔵剤(貴金属)が熱劣化してしまうため、バンク制御は実行しない。
In this step S21, it is determined whether or not the temperature of the NOx occlusion
そして、このステップS21にて、NOx吸蔵還元型触媒62の温度が所定温度範囲内にあると判定されたら、ステップS22にて、ECU81は、第1制御弁64を開放状態とし、第2制御弁65を開放状態とする。続いて、ステップS23にて、バンク制御を実行するために、各バンク12,13の各気筒群における空燃比を変更し、第1バンク12の気筒群からの排気ガスをリーン雰囲気とし、第2バンク13の気筒群からの排気ガスをリッチ雰囲気とする。すると、このリーン雰囲気の排気ガスとリッチ雰囲気の排気ガスが各排気管57,58に流れ、排気集合管61を介してNOx吸蔵還元型触媒62にて合流することとなり、そのときの酸化発熱反応を利用し、NOx吸蔵還元型触媒62を加熱し、硫黄被毒再生を行う。
When it is determined in step S21 that the temperature of the NOx
そして、ステップS24にて、NOx吸蔵還元型触媒62に吸蔵された硫黄成分が予め設定された硫黄付着量の第2所定値(第1所定値>第2所定値)以下になったかどうかを判定する。ここで、NOx吸蔵還元型触媒62を加熱することで所定期間にわたって硫黄被毒再生を行い、NOx吸蔵還元型触媒62に吸蔵された硫黄成分が第2所定値以下になったと判定されたら、ステップS25にて、バンク制御を解除するために、各バンク12,13の各気筒群における空燃比を変更し、各バンク12,13の気筒群からの排気ガスをストイキ雰囲気とする。
In step S24, it is determined whether or not the sulfur component stored in the NOx storage
一方、ステップS19にて、NOx吸蔵還元型触媒62に吸蔵された硫黄成分が第1所定値を超えていないと判定されたり、ステップS20にて、エンジン負荷及びエンジン回転数がバンク制御可能な範囲内にないと判定されたり、ステップS21にて、NOx吸蔵還元型触媒62の温度が所定温度範囲内にないと判定されたら、ステップS26にて、ECU81は、エンジンが高負荷運転状態であるかどうかを判定する。ここで、エンジンが高負荷運転状態でないと判定されたら、ステップS27にて、ECU81は、第1制御弁64を閉止状態とし、第2制御弁65を開放状態とする。
On the other hand, in step S19, it is determined that the sulfur component stored in the NOx
一方、ステップS26にて、ECU81は、エンジンが高負荷運転状態であると判定されたら、ステップS28にて、ECU81は、第1制御弁64を開放状態とし、第2制御弁65を閉止状態とする。すると、第2バンク13の気筒群から第2排気管58に排出された排気ガスが連通管63を通して第1排気管57にバイパスすることで、第1、第2バンク12,13の各燃焼室22,23からの排気ガスが第1排気管57で合流した後、大量の排気ガスがターボ過給機67に導入されることで、このターボ過給機67による過給圧が上昇し、出力が向上する。
On the other hand, if it is determined in step S26 that the engine is in the high load operation state, the
ところで、本実施例のV型6気筒エンジンでは、上述したように、ECU81は、A/Fセンサ88,89及びO2センサ90,91の検出結果に基づいて空燃比制御を実行している。即ち、ECU81は、A/Fセンサ88,89が検出した排気空燃比とエンジン運転状態に応じて設定された目標空燃比とを比較して燃料噴射補正値を算出し、燃料噴射量を補正するメインフィードバック制御を実行している。また、ECU81は、A/Fセンサ88,89が検出した検出信号(排気空燃比)に基づいて、メイン学習値をメインフィードバック制御で用いられるフィードバック補正値(燃料噴射補正値)とその制御中心との間のずれに基づいて統計的に学習し、これをメインフィードバック制御に反映させるメイン空燃比学習制御を実行することで、各種装置の定常的なずれを補償している。更に、ECU81は、O2センサ90,91が検出したストイキ検出信号に基づいて、A/Fセンサ88,89の検出信号を補正するサブ空燃比学習制御を実行することで、メインA/F学習制御で使用されるA/Fセンサ88,89の検出信号を補正している。
In the V-type six-cylinder engine of this embodiment, as described above, the
そして、本実施例のV型6気筒エンジンは、複数の気筒が左右の第1バンク12及び第2バンク13に分けて配列された気筒群を有し、各バンク12,13の気筒群に対して第1排気管57及び第2排気管58が連結され、各排気管57,58に第1前段三元触媒59及び第2前段三元触媒60、第1制御弁64及び第2制御弁65が設けられ、各排気管57,58における前段三元触媒59,60及び制御弁64,65の上流側が連通管63により連通され、ECU81は、エンジン運転状態に応じて各制御弁64,65を開閉して排気ガスの排出経路を変更している。
The V-type 6-cylinder engine of the present embodiment has a cylinder group in which a plurality of cylinders are divided into a
そのため、ECU81は、A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにメイン空燃比学習制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じてメイン空燃比学習制御を実行するようにしている。以下、具体的に説明するが、ここでは、第1バンク12をLバンク、第2バンク13をRバンクと表現する。
Therefore, the
実施例1のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御において、図4に示すように、ステップS31にて、第1制御弁64が閉止状態にあるかどうかを判定し、第1制御弁64が閉止状態にあると判定されたら、ステップS32にて、排気ガスの排気経路が、第2制御弁65により第2排気管58が開放されるパターンAであると特定する。ステップS33では、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるかどうかを判定する。この場合、例えば、エンジン回転数に対するエンジン負荷(吸入空気量、燃料噴射量、スロットル開度など)を表すマップにて領域を4つに区画し、現在のエンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて、現在のエンジン運転状態がどの領域にあるかどうかを判定するようにすればよい。
In the main air-fuel ratio learning control in the V-type 6-cylinder engine of the first embodiment, as shown in FIG. 4, it is determined in step S31 whether or not the
このステップS33にて、エンジンの運転状態の領域が設定されると、ステップS34にて、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにメイン学習値を算出する。即ち、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるメイン学習値A−L(n)を算出し、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるメイン学習値A−R(n)を算出する。そして、ステップS35にて、算出したメイン学習値A−L(n)、メイン学習値A−R(n)を、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値L(n)、R(n)として反映させる。
When the engine operating state region is set in step S33, the main learning value is determined for each cylinder group in each
一方、ステップS31にて、第1制御弁64が閉止状態にないと判定されたら、ステップS36にて、第2制御弁65が閉止状態にあるかどうかを判定し、第2制御弁65が閉止状態にあると判定されたら、ステップS37にて、排気ガスの排気経路が、第1制御弁64により第1排気管57が開放されるパターンBであると特定する。そして、ステップS38にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS39にて、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにメイン学習値を算出する。即ち、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるメイン学習値B−L(n)を算出し、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるメイン学習値B−R(n)を算出する。そして、ステップS40にて、算出したメイン学習値B−L(n)、メイン学習値B−R(n)を、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値L(n)、R(n)として反映させる。
On the other hand, if it is determined in step S31 that the
また、ステップS36にて、第2制御弁65が閉止状態にないと判定されたら、ステップS41にて、排気ガスの排気経路が、各制御弁64,65により両方の排気管57,58が開放されるパターンCであると特定する。そして、ステップS42にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS43にて、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにメイン学習値を算出する。即ち、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるメイン学習値C−L(n)を算出し、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるメイン学習値C−R(n)を算出する。そして、ステップS44にて、算出したメイン学習値C−L(n)、メイン学習値C−R(n)を、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値L(n)、R(n)として反映させる。
If it is determined in step S36 that the
従って、排気ガスの排気経路が異なるパターンA,B,Cにおいて、排圧差(吸入空気量の差)をキャンセルすることで、高精度なメイン空燃比学習制御が可能となる。 Accordingly, canceling the exhaust pressure difference (intake air amount difference) in patterns A, B, and C having different exhaust gas exhaust paths enables highly accurate main air-fuel ratio learning control.
なお、本実施例のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御の制御方法はこの方法に限定されるものではない。例えば、ECU81は、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるとき、各制御弁64,65のうちの両方が開放状態にあるときに算出したメイン学習値に各バンク12,13における気筒群の背圧差を考慮してメイン学習値を算出するようにする。
Note that the control method of the main air-fuel ratio learning control in the V-type six-cylinder engine of the present embodiment is not limited to this method. For example, when only one of the
実施例1における変形例のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御において、図5に示すように、ステップS51にて、第1制御弁64が閉止状態にないと判定され、ステップS56にて、第2制御弁65が閉止状態にないと判定されたら、ステップS61にて、ステップS61にて、排気ガスの排気経路が、各制御弁64,65により両方の排気管57,58が開放されるパターンCであると特定する。そして、ステップS62にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS63にて、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにメイン学習値を算出する。即ち、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるメイン学習値C−L(n)を算出し、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるメイン学習値C−R(n)を算出する。そして、ステップS64にて、算出したメイン学習値C−L(n)、メイン学習値C−R(n)を、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値L(n)、R(n)として反映させる。
In the main air-fuel ratio learning control in the V-type 6-cylinder engine according to the modification of the first embodiment, as shown in FIG. 5, it is determined in step S51 that the
各バンク12の気筒群におけるメイン学習値C−L(n)、C−R(n)が算出され、ステップS51にて第1制御弁64が閉止状態にあると判定されたら、ステップS52にて、排気ガスの排気経路が、第2制御弁65により第2排気管58が開放されるパターンAであると特定する。そして、ステップS53にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS54にて、メイン学習値C−L(n)、C−R(n)に各バンク12,13における気筒群の背圧差を考慮してメイン学習値を算出する。即ち、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値A−L(n)、A−R(n)がメイン学習値C−L(n)、C−R(n)に対する背圧の比率または空燃比の比率αに応じたものとなることから、ステップS55にて、算出したメイン学習値C−L(n)×(2−α)、メイン学習値C−R(n)×αを、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値L(n)、R(n)として反映させる。
When the main learning values CL (n) and CR (n) in the cylinder groups of each
一方、ステップS51にて、第1制御弁64が閉止状態にないと判定され、ステップS56にて、第2制御弁65が閉止状態にあると判定されたら、ステップS57にて、排気ガスの排気経路が、第1制御弁64により第1排気管57が開放されるパターンBであると特定する。そして、ステップS58にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS59にて、メイン学習値C−L(n)、C−R(n)に各バンク12,13における気筒群の背圧差を考慮してメイン学習値を算出する。即ち、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値B−L(n)、B−R(n)がメイン学習値C−L(n)、C−R(n)に対する背圧の比率または空燃比の比率βに応じたものとなることから、ステップS60にて、算出したメイン学習値C−L(n)×(2−β)、メイン学習値C−R(n)×βを、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値L(n)、R(n)として反映させる。
On the other hand, if it is determined in step S51 that the
従って、排気ガスの排気経路が異なるパターンA,B,Cにおいて、パターンCのメイン学習値に基づいてパターンA,Bのメイン学習値を求めることで、学習時間を短縮することができ、このとき、各バンク12,13における気筒群の背圧差を考慮するため、高精度なメイン空燃比学習制御が可能となる。
Therefore, in the patterns A, B, and C having different exhaust gas exhaust paths, the learning time can be shortened by obtaining the main learning values of the patterns A and B based on the main learning value of the pattern C. Since the back pressure difference between the cylinder groups in each of the
更に、ECU81は、各制御弁64,65のうちの両方が開放状態にあるとき、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるときに算出した各バンク12,13における各気筒群のメイン学習値を平均してメイン学習値を算出するようにする。
Further, the
実施例1における変形例のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御において、図6に示すように、ステップS71にて、第1制御弁64が閉止状態にあると判定されたら、ステップS72にて、排気ガスの排気経路が、第2制御弁65により第2排気管58が開放されるパターンAであると特定する。そして、ステップS73にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS74にて、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにメイン学習値を算出する。即ち、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるメイン学習値A−L(n)を算出し、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるメイン学習値A−R(n)を算出する。そして、ステップS75にて、算出したメイン学習値A−L(n)、メイン学習値A−R(n)を、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値L(n)、R(n)として反映させる。
In the main air-fuel ratio learning control in the V-type 6-cylinder engine of the modified example in the first embodiment, if it is determined in step S71 that the
一方、ステップS71にて、第1制御弁64が閉止状態にないと判定され、ステップS76にて、第2制御弁65が閉止状態にあると判定されたら、ステップS77にて、排気ガスの排気経路が、第1制御弁64により第1排気管57が開放されるパターンBであると特定する。そして、ステップS78にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS79にて、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにメイン学習値を算出する。即ち、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるメイン学習値B−L(n)を算出し、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるメイン学習値B−R(n)を算出する。そして、ステップS80にて、算出したメイン学習値B−L(n)、メイン学習値B−R(n)を、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値L(n)、R(n)として反映させる。
On the other hand, if it is determined in step S71 that the
また、ステップS76にて、第2制御弁65が閉止状態にないと判定されたら、ステップS81にて、排気ガスの排気経路が、各制御弁64,65により両方の排気管57,58が開放されるパターンCであると特定する。そして、ステップS82にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS83にて、パターンAのメイン学習値A−L(n)、メイン学習値A−R(n)とパターンBのメイン学習値B−L(n)、メイン学習値B−R(n)を平均してメイン学習値を算出する。即ち、メイン学習値A−L(n)とメイン学習値B−L(n)を加算して2で除算してメイン学習値C−L(n)を算出し、メイン学習値A−R(n)とメイン学習値B−R(n)を加算して2で除算してメイン学習値C−R(n)を算出する。そして、ステップS84にて、算出したメイン学習値C−L(n)、メイン学習値C−R(n)を、各バンク12,13の気筒群におけるメイン学習値L(n)、R(n)として反映させる。
If it is determined in step S76 that the
従って、排気ガスの排気経路が異なるパターンA,B,Cにおいて、パターンA,Bのメイン学習値に基づいてパターンCのメイン学習値を求めることで、学習時間を短縮することができ、パターンA,Bを多用する場合には、制御の簡略化を可能とすることができると共に、パターンCの学習開始時における空燃比のばらつきを抑制し、高精度なメイン空燃比学習制御が可能となる。 Therefore, the learning time can be shortened by obtaining the main learning value of the pattern C based on the main learning value of the patterns A and B in the patterns A, B, and C having different exhaust gas exhaust paths. , B can be simplified, control of the air-fuel ratio at the start of pattern C learning can be suppressed, and high-accuracy main air-fuel ratio learning control can be performed.
また、本実施例のV型6気筒エンジンでは、A/Fセンサ88,89が各排気管57,58における連通管63との連結部より上流側に設けられると共に、各排気管57,56における第1前段三元触媒59,60より下流側で、且つ、各制御弁64,65より上流側にO2センサ90,91が設けられ、ECU81は、O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ空燃比学習制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じてサブ空燃比学習制御を実行するようにしている。
In the V-type 6-cylinder engine of the present embodiment, the A /
実施例1のV型6気筒エンジンにおけるサブ空燃比学習制御において、図7に示すように、ステップS91にて、第1制御弁64が閉止状態にあると判定されたら、ステップS92にて、排気ガスの排気経路が、第2制御弁65により第2排気管58が開放されるパターンAであると特定する。そして、ステップS93にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS94にて、各O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ学習値を算出する。即ち、第1O2センサ90の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるサブ学習値Asub−Lを算出し、第2O2センサ91の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるサブ学習値Asub−Rを算出する。そして、ステップS95にて、算出したサブ学習値Asub−L、サブ学習値Asub−Rを、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値L、Rとして反映させる。
In the sub air-fuel ratio learning control in the V-type six-cylinder engine of the first embodiment, as shown in FIG. 7, if it is determined in step S91 that the
一方、ステップS91にて、第1制御弁64が閉止状態にないと判定され、ステップS96にて、第2制御弁65が閉止状態にあると判定されたら、ステップS97にて、排気ガスの排気経路が、第1制御弁64により第1排気管57が開放されるパターンBであると特定する。そして、ステップS98にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS99にて、各O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ学習値を算出する。即ち、第1O2センサ90の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるサブ学習値Bsub−Lを算出し、第2O2センサ91の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるサブ学習値Bsub−Rを算出する。そして、ステップS100にて、算出したサブ学習値Bsub−L、サブ学習値Bsub−Rを、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値L、Rとして反映させる。
On the other hand, if it is determined in step S91 that the
また、ステップS96にて、第2制御弁65が閉止状態にないと判定されたら、ステップS101にて、排気ガスの排気経路が、各制御弁64,65により両方の排気管57,58が開放されるパターンCであると特定する。そして、ステップS102にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS103にて、各O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ学習値を算出する。即ち、第1O2センサ90の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるサブ学習値Csub−Lを算出し、第2O2センサ91の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるサブ学習値Csub−Rを算出する。そして、ステップS104にて、算出したサブ学習値Csub−L、サブ学習値Csub−Rを、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値L、Rとして反映させる。
If it is determined in step S96 that the
従って、排気ガスの排気経路が異なるパターンA,B,Cにおいて、排圧差(吸入空気量の差)をキャンセルすることで、高精度なサブ空燃比学習制御が可能となる。 Therefore, in the patterns A, B, and C having different exhaust gas exhaust paths, the highly accurate sub air-fuel ratio learning control can be performed by canceling the exhaust pressure difference (intake air amount difference).
なお、本実施例のV型6気筒エンジンにおけるサブ空燃比学習制御の制御方法はこの方法に限定されるものではない。例えば、ECU81は、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるとき、各制御弁64,65のうちの両方が開放状態にあるときに算出したサブ学習値に各バンク12,13における気筒群の空燃比差を考慮してサブ学習値を算出するようにする。
Note that the control method of the sub air-fuel ratio learning control in the V-type six-cylinder engine of the present embodiment is not limited to this method. For example, when only one of the
実施例1における変形例のV型6気筒エンジンにおけるサブ空燃比学習制御において、図8に示すように、ステップS111にて、第1制御弁64が閉止状態にあると判定され、ステップS116にて、第2制御弁65が閉止状態にないと判定されたら、ステップS121にて、排気ガスの排気経路が、各制御弁64,65により両方の排気管57,58が開放されるパターンCであると特定する。そして、ステップS122にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS123にて、各O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ学習値を算出する。即ち、第1O2センサ90の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるサブ学習値Csub−Lを算出し、第2O2センサ91の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるサブ学習値Csub−Rを算出する。そして、ステップS124にて、算出したサブ学習値Csub−L、サブ学習値Csub−Rを、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値L、Rとして反映させる。
In the sub air-fuel ratio learning control in the V-type 6-cylinder engine of the modified example in the first embodiment, as shown in FIG. 8, it is determined in step S111 that the
各バンク12の気筒群におけるサブ学習値Csub−L、Csub−Rが算出され、ステップS111にて、第1制御弁64が閉止状態にあると判定されたら、ステップS112にて、排気ガスの排気経路が、第2制御弁65により第2排気管58が開放されるパターンAであると特定する。そして、ステップS113にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS114にて、サブ学習値Csub−L、Csub−Rに各バンク12,13における気筒群の空燃比差を考慮してサブ学習値を算出する。即ち、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値Asub−L、Asub−Rがサブ学習値Csub−L、Csub−Rに対する空燃比差γに応じたものとなることから、ステップS115にて、算出したサブ学習値Csub−L+γ、サブ学習値Csub−R+γを、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値L、Rとして反映させる。
The sub-learning values Csub-L and Csub-R in the cylinder groups of each
一方、ステップS111にて、第1制御弁64が閉止状態にないと判定され、ステップS116にて、第2制御弁65が閉止状態にあると判定されたら、ステップS117にて、排気ガスの排気経路が、第1制御弁64により第1排気管57が開放されるパターンBであると特定する。そして、ステップS118にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS119にて、サブ学習値Csub−L、Csub−Rに各バンク12,13における気筒群の空燃比差を考慮してサブ学習値を算出する。即ち、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値Bsub−L、Bsub−Rがサブ学習値Csub−L、Csub−Rに対する空燃比差δに応じたものとなることから、ステップS120にて、算出したサブ学習値Csub−L+δ、サブ学習値Csub−R+δを、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値L、Rとして反映させる。
On the other hand, if it is determined in step S111 that the
また、ステップS116にて、第2制御弁65が閉止状態にないと判定されたら、ステップS121にて、排気ガスの排気経路が、各制御弁64,65により両方の排気管57,58が開放されるパターンCであると特定する。そして、ステップS122にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS123にて、各O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ学習値を算出する。即ち、第1O2センサ90の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるサブ学習値Csub−Lを算出し、第2O2センサ91の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるサブ学習値Csub−Rを算出する。そして、ステップS124にて、算出したサブ学習値Csub−L、サブ学習値Csub−Rを、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値L、Rとして反映させる。
If it is determined in step S116 that the
従って、排気ガスの排気経路が異なるパターンA,B,Cにおいて、パターンCのサブ学習値に基づいてパターンA,Bのサブ学習値を求めることで、学習時間を短縮することができ、このとき、各バンク12,13における気筒群の空燃比差を考慮するため、高精度なサブ空燃比学習制御が可能となる。
Therefore, the learning time can be shortened by obtaining the sub-learning values of the patterns A and B based on the sub-learning values of the pattern C in the patterns A, B, and C having different exhaust gas exhaust paths. Since the air-fuel ratio difference between the cylinder groups in each of the
このように実施例1の内燃機関にあっては、V型6気筒エンジンにて、複数の気筒が左右の第1バンク12及び第2バンク13に分けて配列された気筒群を設け、各バンク12,13の気筒群に対して吸気管51を連結する一方、第1排気管57及び第2排気管58を連結し、各排気管57,58に第1前段三元触媒59及び第2前段三元触媒60をそれぞれ設けると共に第1制御弁64及び第2制御弁65を設け、各排気管57,58における前段三元触媒59,60及び制御弁64,65の上流側を連通管63により連通して構成し、各排気管57,58における各前段三元触媒59,60より上流側にそれぞれA/Fセンサ88,89を設け、ECU81は、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13における各気筒群ごとにメイン空燃比学習制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じてメイン空燃比学習制御を実行するようにしている。
Thus, in the internal combustion engine of the first embodiment, in the V-type 6-cylinder engine, a cylinder group in which a plurality of cylinders are divided and arranged in the left and right
従って、各A/Fセンサ88,89が各排気管57,58における各前段三元触媒59,60より上流側を流れる排気ガスの空燃比を検出し、ECU81は、このA/Fセンサ88,89が検出した空燃比に基づいて気筒群ごとにメイン空燃比学習制御を実行すると共に、エンジン運転状態に応じて制御弁64,65が開閉制御されることで排気経路が変更されても、各制御弁64,65の開閉状態に応じてメイン空燃比学習制御を実行することとなり、運転状態に拘らず高精度な空燃比制御を可能とすることができる。
Accordingly, the A /
また、本実施例では、A/Fセンサ88,89を各排気管57,58における連通管63との連結部より上流側に設けている。従って、各バンク12,13の気筒群から排出された排気ガスの空燃比を早期に検出することができると共に、他方の気筒群の排気ガスとの混合を阻止して高精度な空燃比制御を可能とすることができる。
In the present embodiment, the A /
そして、本実施例では、各排気管57,58における第1前段三元触媒59,60より下流側で、且つ、各制御弁64,65より上流側にO2センサ90,91を設け、ECU81は、O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ空燃比学習制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じてサブ空燃比学習制御を実行するようにしている。
In this embodiment, O 2 sensors 90 and 91 are provided in the
従って、各O2センサ90,91が各排気管57,58における各前段三元触媒59,60より下流側を流れる排気ガスの空燃比を検出し、ECU81は、このO2センサ90,91が検出した空燃比に基づいて気筒群ごとにサブ空燃比学習制御を実行すると共に、エンジン運転状態に応じて制御弁64,65が開閉制御されることで排気経路が変更されても、各制御弁64,65の開閉状態に応じてサブ空燃比学習制御を実行することとなり、運転状態に拘らず高精度な空燃比制御を可能とすることができる。
Accordingly, the O 2 sensors 90 and 91 detect the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing downstream from the front three-
図9は、本発明の実施例2に係る内燃機関を表すV型6気筒エンジンの概略平面図、図10は、実施例2のV型6気筒エンジンにおけるメインフィードバック制御を表すフローチャート、図11は、実施例2のV型6気筒エンジンにおけるサブ空燃比学習制御を表すフローチャートである。
9 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine representing an internal combustion engine according to
実施例2のV型6気筒エンジンにおいて、図9に示すように、複数の気筒が左右の第1バンク12及び第2バンク13に分けて配列された気筒群を有し、各バンク12,13の気筒群に対して第1排気管57及び第2排気管58が連結され、各排気管57,58に第1前段三元触媒59及び第2前段三元触媒60、第1制御弁64及び第2制御弁65が設けられ、各排気管57,58における前段三元触媒59,60及び制御弁64,65の上流側が連通管63により連通され、ECU81は、エンジン運転状態に応じて各制御弁64,65を開閉して排気ガスの排出経路を変更している。
In the V-type 6-cylinder engine of the second embodiment, as shown in FIG. 9, a plurality of cylinders have a cylinder group that is divided into a
そして、各排気管57,58における連通管63との連結部より下流側で、且つ、各前段三元触媒59,60より上流側にそれぞれA/Fセンサ88,89が設けられており、ECU81は、A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じて空燃比フィードバック制御を実行するようにしている。
A /
具体的に、ECU81は、A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるとき、この開放状態にある気筒群側のA/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実行する。また、ECU81は、A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、各制御弁64,65のうちの両方が開放状態にあるとき、気筒群ごとのA/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実行する。
Specifically, the
実施例2のV型6気筒エンジンにおける空燃比フィードバック制御において、図10に示すように、ステップS201にて、第1制御弁64が閉止状態にあると判定されたら、ステップS202にて、排気ガスの排気経路が、第2制御弁65により第2排気管58が開放されるパターンAであると特定する。そして、ステップS203にて、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて各バンク12,13の全ての気筒(#1〜#6)ごとにフィードバック補正値、つまり、燃料噴射量補正値f(AFS−R)を算出する。
In the air-fuel ratio feedback control in the V-type 6-cylinder engine of the second embodiment, as shown in FIG. 10, if it is determined in step S201 that the
一方、ステップS201にて、第1制御弁64が閉止状態にないと判定され、ステップS204にて、第2制御弁65が閉止状態にあると判定されたら、ステップS205にて、排気ガスの排気経路が、第1制御弁64により第1排気管57が開放されるパターンBであると特定する。そして、ステップS206にて、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて各バンク12,13の全ての気筒(#1〜#6)ごとにフィードバック補正値、つまり、燃料噴射量補正値f(AFS−L)を算出する。
On the other hand, if it is determined in step S201 that the
また、ステップS204にて、第2制御弁65が閉止状態にないと判定されたら、ステップS207にて、排気ガスの排気経路が、各制御弁64,65により両方の排気管57,58が開放されるパターンCであると特定する。そして、ステップS208にて、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて第2バンク13の#1、#3、#5気筒ごとにフィードバック補正値、つまり、燃料噴射量補正値f(AFS−R)を算出し、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて第1バンク12の#2、#4、#6気筒ごとにフィードバック補正値、つまり、燃料噴射量補正値f(AFS−L)を算出する。
If it is determined in step S204 that the
従って、排気管57,58のうちの一方のみが開放されるパターンA,Bにおいて、排気ガスが流れる側の空燃比をA/Fセンサ88,89により検出してフィードバックすることで、高精度な空燃比フィードバック制御が可能となり、排気管57,58の両方が開放されるパターンCにおいて、各排気管57,58に対応したA/Fセンサ88,89が検出した空燃比をフィードバックすることで、高精度な空燃比フィードバック制御が可能となる。
Therefore, in the patterns A and B in which only one of the
また、本実施例のV型6気筒エンジンでは、A/Fセンサ88,89に加えて、各排気管57,56における第1前段三元触媒59,60より下流側で、且つ、各制御弁64,65より上流側にO2センサ90,91が設けられ、ECU81は、O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ空燃比学習制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じてサブ空燃比学習制御を実行するようにしている。具体的に、ECU81は、各制御弁64,65の開閉状態に拘らず、気筒群ごとに設けられたO2センサ90,91の検出結果に基づいてサブ空燃比学習制御を実行する。
Further, in the V-type six-cylinder engine of this embodiment, in addition to the A /
実施例2のV型6気筒エンジンにおけるサブ空燃比学習制御において、図11に示すように、ステップS211にて、第1制御弁64が閉止状態にあると判定されたら、ステップS212にて、排気ガスの排気経路が、第2制御弁65により第2排気管58が開放されるパターンAであると特定する。そして、ステップS213にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS214にて、第2O2センサ91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ学習値を算出する。即ち、第2O2センサ91の検出結果に基づいて、第1バンク12の気筒群におけるサブ学習値Asub−Lと、第2バンク13の気筒群におけるサブ学習値Asub−Rを算出する。そして、ステップS215にて、算出したサブ学習値Asub−L、サブ学習値Asub−Rを、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値L、Rとして反映させる。
In the sub air-fuel ratio learning control in the V-type 6-cylinder engine of the second embodiment, as shown in FIG. 11, if it is determined in step S211 that the
一方、ステップS211にて、第1制御弁64が閉止状態にないと判定され、ステップS216にて、第2制御弁65が閉止状態にあると判定されたら、ステップS217にて、排気ガスの排気経路が、第1制御弁64により第1排気管57が開放されるパターンBであると特定する。そして、ステップS218にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS219にて、第1O2センサ90の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ学習値を算出する。即ち、第1O2センサ90の検出結果に基づいて、第1バンク12の気筒群におけるサブ学習値Bsub−Lと、第2バンク13の気筒群におけるサブ学習値Bsub−Rを算出する。そして、ステップS220にて、算出したサブ学習値Bsub−L、サブ学習値Bsub−Rを、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値L、Rとして反映させる。
On the other hand, if it is determined in step S211 that the
また、ステップS216にて、第2制御弁65が閉止状態にないと判定されたら、ステップS221にて、排気ガスの排気経路が、各制御弁64,65により両方の排気管57,58が開放されるパターンCであると特定する。そして、ステップS222にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS223にて、各O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ学習値を算出する。即ち、第1O2センサ90の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるサブ学習値Csub−Lを算出し、第2O2センサ91の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるサブ学習値Csub−Rを算出する。そして、ステップS224にて、算出したサブ学習値Csub−L、サブ学習値Csub−Rを、各バンク12,13の気筒群におけるサブ学習値L、Rとして反映させる。
If it is determined in step S216 that the
従って、排気ガスの排気経路が異なるパターンA,B,Cにおいて、各制御弁64,65の開閉状態に拘らず、第1A/Fセンサ88と第1O2センサ90、第2A/Fセンサ89と第2O2センサ91の組合せが変わることはなく、高精度なメイン空燃比学習制御が可能となる。
Therefore, in the patterns A, B, and C having different exhaust gas exhaust paths, the first A /
なお、O2センサがNOx吸蔵還元型触媒の前後に設けられた場合、パターンA,Bでは、上述したものと同様に、A/FセンサとO2センサを1対1としてサブ空燃比学習制御を実行することができるが、パターンCでは、空燃比差を検出することができないため、両者の平均値としてサブ空燃比学習制御を実行する。この場合、パターンA,Bで実行したサブ空燃比学習制御時のサブ学習値を基準値としてサブ空燃比学習制御を実行することとなる。 When the O 2 sensor is provided before and after the NOx occlusion reduction type catalyst, in the patterns A and B, the sub air-fuel ratio learning control is performed with the A / F sensor and the O 2 sensor in a one-to-one relationship as described above. However, in the pattern C, since the air-fuel ratio difference cannot be detected, the sub air-fuel ratio learning control is executed as an average value of both. In this case, the sub air / fuel ratio learning control is executed using the sub learning value at the time of the sub air / fuel ratio learning control executed in the patterns A and B as a reference value.
このように実施例2の内燃機関にあっては、V型6気筒エンジンにて、複数の気筒が左右の第1バンク12及び第2バンク13に分けて配列された気筒群を設け、各バンク12,13の気筒群に対して吸気管51を連結する一方、第1排気管57及び第2排気管58を連結し、各排気管57,58に第1前段三元触媒59及び第2前段三元触媒60をそれぞれ設けると共に第1制御弁64及び第2制御弁65を設け、各排気管57,58における前段三元触媒59,60及び制御弁64,65の上流側を連通管63により連通して構成し、各排気管57,58における連通管63との連結部より下流側で且つ各前段三元触媒59,60より上流側にそれぞれA/Fセンサ88,89を設け、ECU81は、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13における気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じて空燃比フィードバック制御を実行するようにしている。
As described above, in the internal combustion engine of the second embodiment, in the V-type 6-cylinder engine, a cylinder group in which a plurality of cylinders are divided and arranged in the left and right
従って、各A/Fセンサ88,89が各排気管57,58における各前段三元触媒59,60の直上流を流れる排気ガスの空燃比を検出し、ECU81は、このA/Fセンサ88,89が検出した空燃比に基づいて気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、エンジン運転状態に応じて制御弁64,65が開閉制御されることで排気経路が変更されても、各制御弁64,65の開閉状態に応じて空燃比フィードバック制御を実行することとなり、運転状態に拘らず高精度な空燃比制御を可能とすることができる。
Therefore, the A /
この場合、本実施例では、A/Fセンサ88,89を各排気管57,58における連通管63との連結部より下流側で且つ各前段三元触媒59,60より上流側にそれぞれ設けている。従って、A/Fセンサ88,89は、前段三元触媒59,60に流れ込む排気ガスの空燃比を検出することとなり、制御弁64,65の開閉状態に拘らず、前段三元触媒59,60に流れ込む排気ガスの空燃比を適正に検出することができ、排気ガスの空燃比を容易にストイキに制御することで、排気浄化性能を向上することができる。
In this case, in this embodiment, the A /
そして、本実施例では、各排気管57,56における第1前段三元触媒59,60より下流側で、且つ、各制御弁64,65より上流側にO2センサ90,91を設け、ECU81は、O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ空燃比学習制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じてサブ空燃比学習制御を実行するようにしている。
In this embodiment, O 2 sensors 90 and 91 are provided in the
従って、各O2センサ90,91が各排気管57,58における各前段三元触媒59,60より下流側を流れる排気ガスの空燃比を検出し、ECU81は、このO2センサ90,91が検出した空燃比に基づいて気筒群ごとにサブ空燃比学習制御を実行すると共に、エンジン運転状態に応じて制御弁64,65が開閉制御されることで排気経路が変更されても、各制御弁64,65の開閉状態に応じてサブ空燃比学習制御を実行することとなり、運転状態に拘らず高精度な空燃比制御を可能とすることができる。
Accordingly, the O 2 sensors 90 and 91 detect the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing downstream from the front three-
図12は、本発明の実施例3に係る内燃機関を表すV型6気筒エンジンの概略平面図、図13は、実施例3のV型6気筒エンジンにおけるメインフィードバック制御を表すフローチャート、図14は、実施例3のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御を表すフローチャート、図15は、実施例3のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御を表すタイムチャート、図16は、実施例3のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御の変形例を表すタイムチャートである。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
FIG. 12 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine representing an internal combustion engine according to
実施例3のV型6気筒エンジンにおいて、図12に示すように、複数の気筒が左右の第1バンク12及び第2バンク13に分けて配列された気筒群を有し、各バンク12,13の気筒群に対して第1排気管57及び第2排気管58が連結され、各排気管57,58に第1前段三元触媒59及び第2前段三元触媒60、第1制御弁64及び第2制御弁65が設けられ、各排気管57,58における前段三元触媒59,60及び制御弁64,65の上流側が連通管63により連通され、ECU81は、エンジン運転状態に応じて各制御弁64,65を開閉して排気ガスの排出経路を変更している。
In the V-type 6-cylinder engine of the third embodiment, as shown in FIG. 12, a plurality of cylinders have a cylinder group divided into left and right
そして、各排気管57,58における連通管63との連結部にそれぞれA/Fセンサ88,89が設けられており、ECU81は、A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じて空燃比フィードバック制御を実行するようにしている。
A /
具体的に、ECU81は、A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるとき、閉止状態にある気筒群は、この気筒群側のA/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実行する一方、開放状態にある気筒群は、2つの気筒群の各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実行する。また、ECU81は、A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、制御弁64,65のうちの両方が開放状態にあるとき、2つの気筒群の各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実行する。
Specifically, the
実施例3のV型6気筒エンジンにおける空燃比フィードバック制御において、図13に示すように、ステップS301にて、第1制御弁64が閉止状態にあると判定されたら、ステップS302にて、排気ガスの排気経路が、第2制御弁65により第2排気管58が開放されるパターンAであると特定する。そして、ステップS303にて、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて第2バンク13の#1,#3,#5気筒ごとにフィードバック補正値、つまり、燃料噴射量補正値f(AFS−R,AFS−L)を算出し、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて第1バンク12の#2,♯4,#6気筒ごとにフィードバック補正値、つまり、燃料噴射量補正値f(AFS−L)を算出する。
In the air-fuel ratio feedback control in the V-type six-cylinder engine of the third embodiment, as shown in FIG. 13, if it is determined in step S301 that the
一方、ステップS301にて、第1制御弁64が閉止状態にないと判定され、ステップS304にて、第2制御弁65が閉止状態にあると判定されたら、ステップS305にて、排気ガスの排気経路が、第1制御弁64により第1排気管57が開放されるパターンBであると特定する。そして、ステップS306にて、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて第2バンク13の#1,#3,#5気筒ごとにフィードバック補正値、つまり、燃料噴射量補正値f(AFS−R)を算出し、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて第1バンク12の#2,#4,#6気筒ごとにフィードバック補正値、つまり、燃料噴射量補正値f(AFS−R,AFS−L)を算出する。
On the other hand, if it is determined in step S301 that the
なお、このパターンA,Bの場合、開放される側の気筒群の検出値を2倍し、ここから閉止される側の気筒群の検出値を減算することで、開放される側の気筒群の空燃比を求めることができる。 In the case of these patterns A and B, the detection value of the cylinder group on the open side is doubled, and the detection value of the cylinder group on the close side is subtracted from this, so that the cylinder group on the open side is subtracted. The air-fuel ratio can be obtained.
また、ステップS304にて、第2制御弁65が閉止状態にないと判定されたら、ステップS307にて、排気ガスの排気経路が、各制御弁64,65により両方の排気管57,58が開放されるパターンCであると特定する。そして、ステップS308にて、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて第2バンク13の#1,#3,#5気筒ごとにフィードバック補正値、つまり、燃料噴射量補正値f(AFS−R)を算出し、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて第1バンク12の#2,#4,#6気筒ごとにフィードバック補正値、つまり、燃料噴射量補正値f(AFS−L)を算出する。
If it is determined in step S304 that the
従って、排気管57,58のうちの一方のみが開放されるパターンA,Bにおいて、閉止される側の気筒群の空燃比を一方のA/Fセンサ88,89により検出し、開放される側の気筒群の空燃比を両方のA/Fセンサ88,89により検出し、それぞれフィードバック制御することで、開放される側の気筒群の空燃比は、閉止される側の気筒群の空燃比の影響を排除して高精度な空燃比フィードバック制御が可能となり、排気管57,58の両方が開放されるパターンCにおいて、各排気管57,58に対応したA/Fセンサ88,89が検出した空燃比をフィードバックすることで、高精度な空燃比フィードバック制御が可能となる。
Accordingly, in the patterns A and B in which only one of the
また、本実施例のV型6気筒エンジンでは、ECU81は、A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにメイン空燃比学習制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じてメイン空燃比学習制御を実行するようにしている。具体的に、ECU81は、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるとき、閉止状態にある気筒群側のメイン空燃比学習制御の完了後に、開放状態にある気筒群側のメイン空燃比学習制御を実行する。一方、ECU81は、各制御弁64,65の両方が開放状態にあるとき、各気筒群のメイン空燃比学習制御を同時に実行すると共に、この学習制御更新速度を、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるときのメイン空燃比学習制御の学習制御更新速度より遅くする。
In the V-type 6-cylinder engine of this embodiment, the
実施例3のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御において、図14に示すように、ステップS311にて、第1制御弁64が閉止状態にあると判定されたら、ステップS312にて、排気ガスの排気経路が、第2制御弁65により第2排気管58が開放されるパターンAであると特定する。そして、ステップS313では、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定設定されると、ステップS314にて、第1バンク12のメイン空燃比学習制御を開始する。この場合、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいてメイン学習値A−L(n)を算出し、メイン学習値L(n)に反映させる。
In the main air-fuel ratio learning control in the V-type six-cylinder engine according to the third embodiment, as shown in FIG. 14, if it is determined in step S311 that the
ステップS315では、第1バンク12のメイン空燃比学習制御、つまり、メイン学習値A−L(n)が算出されたかどうかを判定し、メイン学習値A−L(n)が算出されるまで、第2バンク13のメイン空燃比学習制御の開始を待つ。ここで、第1バンク12のメイン学習値A−L(n)が算出されたと判定されたら、ステップS316にて、第2バンク12のメイン空燃比学習制御を実行する。この場合、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいてメイン学習値A−R(n)を算出し、メイン学習値R(n)に反映させる。具体的には、第2A/Fセンサ89の検出値を2倍し、ここから第1A/Fセンサ88の検出値を減算することで、第2バンク13の気筒群の空燃比を求めることができる。
In step S315, it is determined whether or not the main air-fuel ratio learning control of the
一方、ステップS311にて、第1制御弁64が閉止状態にないと判定され、ステップS317にて、第2制御弁65が閉止状態にあると判定されたら、ステップS318にて、排気ガスの排気経路が、第1制御弁64により第1排気管57が開放されるパターンBであると特定する。そして、ステップS319にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS320にて、第2バンク13のメイン空燃比学習制御を開始する。この場合、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいてメイン学習値B−R(n)を算出し、メイン学習値R(n)に反映させる。
On the other hand, if it is determined in step S311 that the
ステップS321では、第2バンク13のメイン空燃比学習制御、つまり、メイン学習値B−R(n)が算出されたかどうかを判定し、メイン学習値B−R(n)が算出されるまで、第1バンク11のメイン空燃比学習制御の開始を待つ。ここで、第2バンク13のメイン学習値B−R(n)が算出されたと判定されたら、ステップS322にて、第1バンク13のメイン空燃比学習制御を実行する。この場合、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいてメイン学習値B−L(n)を算出し、メイン学習値L(n)に反映させる。具体的には、第1A/Fセンサ88の検出値を2倍し、ここから第2A/Fセンサ89の検出値を減算することで、第1バンク12の気筒群の空燃比を求めることができる。
In step S321, it is determined whether or not the main air-fuel ratio learning control of the
また、ステップS317にて、第2制御弁65が閉止状態にないと判定されたら、ステップS323にて、排気ガスの排気経路が、各制御弁64,65により両方の排気管57,58が開放されるパターンCであると特定する。そして、ステップS324にて、エンジンの運転状態が領域1〜4のうちどの領域にあるか判定されると、ステップS325にて、第1A/Fセンサ88の検出結果に基づいて第1バンク12の気筒群におけるメイン学習値C−L(n)を算出し、第2A/Fセンサ89の検出結果に基づいて第2バンク13の気筒群におけるメイン学習値C−R(n)を算出し、メイン学習値L(n)、R(n)に反映させる。このとき、メイン学習値L(n)、R(n)の学習制御更新速度を、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるときのメイン空燃比学習制御の学習制御更新速度より遅くする。
If it is determined in step S317 that the
従って、排気管57,58のうちの一方のみが開放されるパターンA,Bにおいて、閉止される側の気筒群のメイン学習値を算出した後、開放される側の気筒群のメイン学習値を算出することとし、この場合、閉止される側の気筒群のメイン学習値を一方のA/Fセンサ88,89に基づいて算出し、開放される側の気筒群のメイン学習値を両方のA/Fセンサ88,89に基づいて算出し、それぞれメイン空燃比学習制御を実行することで、開放される側の気筒群の空燃比は、閉止される側の気筒群の空燃比の影響を排除して高精度なメイン空燃比学習制御が可能となる。また、排気管57,58の両方が開放されるパターンCにおいて、各排気管57,58に対応したA/Fセンサ88,89に基づいて各気筒群のメイン学習値を算出し、各気筒群のメイン空燃比学習制御を同時に実行すると共に、この学習制御更新速度を、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるときのメイン空燃比学習制御の学習制御更新速度より遅くすることで、広範囲な運転領域でメイン空燃比学習制御を実行して更新に応じて発生する誤差を減少することができる。
Accordingly, in the patterns A and B in which only one of the
具体的に説明すると、図15に示すように、第1制御弁64により第1排気管57が閉止する一方、第2制御弁65により第2排気管58が開放するパターンAの場合、第1A/Fセンサ88のセンサ出力AFS−Lと第2A/Fセンサ89のセンサ出力AFS−Rとがずれている。このとき、各バンク12,13のメイン空燃比学習制御を同時に実行すると、第2排気管58が開放している第2バンク13では、図15に二点鎖線で示すように、第1A/Fセンサ88のセンサ出力AFS−Lの影響を受けて誤学習してしまい、メイン学習値A−Rが大きくなり、その結果、実空燃比が変動して排気浄化性能が悪化してしまう。一方、第1バンク12のメイン空燃比学習制御が完了してから第2バンク13のメイン空燃比学習制御を実行すると、第2排気管58が開放している第2バンク13では、第1バンク12のメイン空燃比学習制御の実行中、メイン学習値A−Rが一定となり、その結果、実空燃比が変動することはなく排気浄化性能の悪化が防止される。
Specifically, as shown in FIG. 15, in the case of a pattern A in which the
なお、本実施例のV型6気筒エンジンにおけるメイン空燃比学習制御の制御方法はこの方法に限定されるものではない。例えば、ECU81は、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるとき、閉止状態にある気筒群側のメイン空燃比学習制御を実行する一方、開放状態にある気筒群側では、閉止状態にある気筒群側のメイン空燃比学習制御の更新影響を考慮しつつ、メイン空燃比学習制御を実行する。具体的に、ECU81は、閉止状態にある気筒群側のメイン空燃比学習制御を実行し、この閉止状態にある気筒群側のメイン学習値を排除して開放状態にある気筒群側のメイン空燃比学習制御を実行する。
Note that the control method of the main air-fuel ratio learning control in the V-type six-cylinder engine of the present embodiment is not limited to this method. For example, the
その結果、図16に示すように、第1制御弁64により第1排気管57が閉止する一方、第2制御弁65により第2排気管58が開放するパターンAの場合、第1A/Fセンサ88のセンサ出力AFS−Lと第2A/Fセンサ89のセンサ出力AFS−Rとがずれている。このとき、第1バンク12のメイン空燃比学習制御を実行し、第2バンク13のメイン空燃比学習制御を実行するが、このとき、第1バンク12で算出されるメイン学習値を排除する。そのため、第2排気管58が開放している第2バンク13では、第1バンク12のメイン空燃比学習制御の実行中、メイン学習値A−Rが大きく変動することはなく、実空燃比の変動を抑制して排気浄化性能の悪化が防止される。
As a result, as shown in FIG. 16, in the case of the pattern A in which the
更に、本実施例のV型6気筒エンジンでは、A/Fセンサ88,89に加えて、各排気管57,56における第1前段三元触媒59,60より下流側で、且つ、各制御弁64,65より上流側にO2センサ90,91が設けられ、ECU81は、O2センサ90,91の検出結果に基づいて各バンク12,13の気筒群ごとにサブ空燃比学習制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じてサブ空燃比学習制御を実行するようにしている。具体的に、ECU81は、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるとき、開放状態にある気筒群側のO2センサ90,91の検出結果に基づいてサブ空燃比学習制御を実行し、サブ学習値Asub−R,BsubLを算出する。この場合、開放状態にある気筒群側のサブ学習値Asub−R,BsubLは、各制御弁64,65の両方が開放状態にあるにO2センサ90,91の検出結果に基づいて算出したサブ学習値Csub−R,CsubLを共用する。
Further, in the V-type 6-cylinder engine of the present embodiment, in addition to the A /
このように実施例3の内燃機関にあっては、V型6気筒エンジンにて、複数の気筒が左右の第1バンク12及び第2バンク13に分けて配列された気筒群を設け、各バンク12,13の気筒群に対して吸気管51を連結する一方、第1排気管57及び第2排気管58を連結し、各排気管57,58に第1前段三元触媒59及び第2前段三元触媒60をそれぞれ設けると共に第1制御弁64及び第2制御弁65を設け、各排気管57,58における前段三元触媒59,60及び制御弁64,65の上流側を連通管63により連通して構成し、各排気管57,58における連通管63との連結部にそれぞれA/Fセンサ88,89を設け、ECU81は、各A/Fセンサ88,89の検出結果に基づいて各バンク12,13における気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、各制御弁64,65の開閉状態に応じて空燃比フィードバック制御を実行するようにしている。
As described above, in the internal combustion engine of the third embodiment, in the V-type 6-cylinder engine, a cylinder group in which a plurality of cylinders are divided and arranged in the left and right
従って、各A/Fセンサ88,89が各排気管57,58における各前段三元触媒59,60の直上流を流れる排気ガスの空燃比を検出し、ECU81は、このA/Fセンサ88,89が検出した空燃比に基づいて気筒ごとに空燃比フィードバック制御を実行すると共に、エンジン運転状態に応じて制御弁64,65が開閉制御されることで排気経路が変更されても、各制御弁64,65の開閉状態に応じて空燃比フィードバック制御を実行することとなり、運転状態に拘らず高精度な空燃比制御を可能とすることができる。
Therefore, the A /
この場合、本実施例では、A/Fセンサ88,89を各排気管57,58における連通管63との連結部にそれぞれ設けている。従って、A/Fセンサ88,89は、各バンク12,13の気筒群から排出された排気ガスの空燃比を早期に検出することができると共に、前段三元触媒59,60に流れ込む排気ガスの空燃比を検出することとなり、制御弁64,65の開閉状態に拘らず、高精度な空燃比フィードバック制御を実行することができる。
In this case, in this embodiment, the A /
また、本実施例では、各制御弁64,65のうちの一方のみが開放状態にあるとき、ECU81は、閉止状態にある気筒群側のメイン空燃比学習制御の完了後に、開放状態にある気筒群側のメイン空燃比学習制御を実行する。従って、開放状態にある気筒群の空燃比は、閉止状態にある気筒群の空燃比の影響を排除して高精度なメイン空燃比学習制御が可能となり、その結果、運転状態に拘らず高精度な空燃比制御を可能とすることができる。
Further, in this embodiment, when only one of the
なお、上述した各実施例では、内燃機関としてV型6気筒エンジンを適用したが、エンジン形式や気筒数などは実施例に限定されるものではない。更に、内燃機関の燃料噴射形式を筒内噴射式としたが、ポート噴射式であってもよい。 In each of the above-described embodiments, the V-type 6-cylinder engine is applied as the internal combustion engine. However, the engine type, the number of cylinders, and the like are not limited to the embodiments. Furthermore, although the fuel injection type of the internal combustion engine is the in-cylinder injection type, it may be a port injection type.
以上のように、本発明に係る内燃機関は、排気空燃比に基づいて気筒群ごとにメイン空燃比学習制御を実行すると共に、制御弁の開閉状態に応じてメイン空燃比学習制御を実行することで、運転状態に拘らず高精度な空燃比制御を可能とするものであり、いずれの内燃機関にも有用である。 As described above, the internal combustion engine according to the present invention executes the main air-fuel ratio learning control for each cylinder group based on the exhaust air-fuel ratio, and executes the main air-fuel ratio learning control according to the open / close state of the control valve. Thus, highly accurate air-fuel ratio control is possible regardless of the operating state, and it is useful for any internal combustion engine.
12 第1バンク
13 第2バンク
22,23 燃焼室
24,25 吸気ポート
26,27 排気ポート
28,29 吸気弁
30,31 排気弁
51 吸気管(吸気通路)
54 電子スロットル装置
57 第1排気管(排気通路)
58 第2排気管(排気通路)
59 第1前段三元触媒(浄化触媒)
60 第2前段三元触媒(浄化触媒)
61 排気集合管
62 NOx吸蔵還元型触媒
63 連通管(連通通路)
64 第1制御弁
65 第2制御弁
67 ターボ過給機
72,73 インジェクタ
77,78 点火プラグ
81 電子制御ユニット、ECU(制御手段)
88 第1A/Fセンサ(第1空燃比検出手段)
89 第2A/Fセンサ(第1空燃比検出手段)
90 第1O2センサ(第2空燃比検出手段)
91 第2O2センサ(第2空燃比検出手段)
12
54
58 Second exhaust pipe (exhaust passage)
59 First three-way catalyst (purification catalyst)
60 Second front three-way catalyst (purification catalyst)
61
64
88 1st A / F sensor (1st air fuel ratio detection means)
89 Second A / F sensor (first air-fuel ratio detecting means)
90 1st O 2 sensor (second air-fuel ratio detecting means)
91 2nd O 2 sensor (second air-fuel ratio detecting means)
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006346096A JP2008157093A (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Internal combustion engine |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006346096A JP2008157093A (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008157093A true JP2008157093A (en) | 2008-07-10 |
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JP (1) | JP2008157093A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010053825A (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Toyota Motor Corp | Control unit of internal combustion engine |
JP2017067040A (en) * | 2015-10-01 | 2017-04-06 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust emission control device of internal combustion engine |
-
2006
- 2006-12-22 JP JP2006346096A patent/JP2008157093A/en active Pending
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