JP2011069332A - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine of a vehicle.
内燃機関が備わる車両には、エンジン本体から排気される排気ガスに含まれる有害成分を酸化・還元によって無害化して排気ガスを浄化する触媒装置が備わっている。触媒装置は、内部に備わる触媒の温度が低いと、排気ガスを効果的に浄化できないことから、例えば内燃機関の始動時など、触媒の温度が低い場合は、触媒が所定の温度(活性化温度)に上昇するまで触媒装置を暖機する必要がある。 A vehicle equipped with an internal combustion engine has a catalyst device that purifies exhaust gas by detoxifying harmful components contained in exhaust gas exhausted from the engine body by oxidation and reduction. Since the catalyst device cannot effectively purify the exhaust gas if the temperature of the internal catalyst is low, when the temperature of the catalyst is low, such as when starting an internal combustion engine, the catalyst is at a predetermined temperature (activation temperature). It is necessary to warm up the catalytic device until it rises to).
触媒装置を暖機する方法として、例えば、特許文献1には、リッチ燃焼とリーン燃焼を切り替えるようにエンジンをディザ制御して、リッチ燃焼で発生する未燃ガスに含まれる一酸化炭素がリーン燃焼で発生する酸素で酸化されるときの反応熱(酸化熱)で触媒装置を速やかに暖機する技術が開示されている。
As a method for warming up the catalyst device, for example, in
しかしながら、リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるディザ制御の場合、リッチ燃焼する気筒の出力トルクとリーン燃焼する気筒の出力トルクが異なってエンジンにトルク変動が生じることから、特許文献1に開示される技術では、リッチ燃焼する気筒の点火時期とリーン燃焼する気筒の点火時期を調節して、リッチ燃焼する気筒とリーン燃焼する気筒の出力トルクを略同等にすることで、エンジンに発生するトルク変動を抑制している。 However, in the case of dither control in which rich combustion and lean combustion are switched, the output torque of the cylinder that performs rich combustion differs from the output torque of the cylinder that performs lean combustion, resulting in torque fluctuations in the engine. By adjusting the ignition timing of the rich-burning cylinder and the ignition timing of the lean-burning cylinder, the output torque of the rich-burning cylinder and the lean-burning cylinder is made substantially equal to suppress torque fluctuations generated in the engine. ing.
また、例えば、特許文献2には、リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるようにエンジンをディザ制御する場合、リッチ燃焼する気筒に対しては、筒内噴射を行うとともに吸気行程のときにポート噴射を行うことで当該気筒の出力トルクを抑制し、リッチ燃焼する気筒とリーン燃焼する気筒の出力トルクを略同等にして、エンジンに発生するトルク変動を抑制する技術が開示されている。
Further, for example, in
しかしながら、特許文献1に開示される技術では、リッチ燃焼する気筒の点火時期とリーン燃焼する気筒の点火時期を調節するため、空燃比に応じた点火時期を設定するためのマップを作成する必要があり、マップを作成する工数を要するという問題がある。
また、特許文献2に開示される技術では、吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタと気筒内に直接燃料を噴射するインジェクタが必要になる。つまり、1つの気筒に対して2つのインジェクタが必要になり、エンジンの構造が複雑になるとともにコストアップするという問題がある。
However, in the technique disclosed in
The technique disclosed in
そこで本発明は、1つの気筒に1つのインジェクタを有するエンジン本体であっても、リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるようにディザ制御するときにトルク変動を抑制できる内燃機関を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can suppress torque fluctuation when dither control is performed so that rich combustion and lean combustion are switched even if the engine body has one injector per cylinder. .
前記課題を解決するために本発明の請求項1は、エンジン本体と、前記エンジン本体の排気管に配設されて排気ガスを浄化する触媒装置と、リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるように各気筒への燃料噴射量を設定するディザ制御によって酸素と未燃ガスを前記排気ガスに含ませて前記触媒装置に送り込み、前記酸素と前記未燃ガスの反応熱で前記触媒装置を暖機する制御装置と、を含んで構成される内燃機関とする。そして、前記制御装置は、リッチ燃焼する前記気筒の出力トルクと、リーン燃焼する前記気筒の出力トルクが同等になるように、前記各気筒への燃料噴射量を設定することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, claim 1 of the present invention provides an engine body, a catalyst device for purifying exhaust gas disposed in an exhaust pipe of the engine body, and each cylinder so that rich combustion and lean combustion are switched. A control device for supplying oxygen and unburned gas to the exhaust gas by dither control for setting the fuel injection amount to the exhaust gas and feeding the catalyst device with the reaction heat of the oxygen and unburned gas And an internal combustion engine configured to include. The control device sets the fuel injection amount to each cylinder so that the output torque of the cylinder that performs rich combustion is equal to the output torque of the cylinder that performs lean combustion.
請求項1によると、リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるようにエンジン本体をディザ制御して酸素と未燃ガスを含んだ排気ガスを触媒装置に送り込み、酸素と未燃ガスの反応熱で触媒装置を暖機する内燃機関において、リッチ燃焼する気筒とリーン燃焼する気筒の出力トルクを同等にすることができる。
したがって、トルク変動が発生しないようにエンジン本体をディザ制御できる。
According to
Therefore, the engine body can be dither controlled so that torque fluctuation does not occur.
また、本発明の請求項2に係る内燃機関は、前記エンジン本体に備わる複数の前記気筒の1つがリッチ燃焼するリッチ気筒であり、他の全てがリーン燃焼するリーン気筒であることを特徴とする。
The internal combustion engine according to
請求項2によると、エンジン本体に備わる複数の気筒の1つがリッチ燃焼し、他の全ての気筒がリーン燃焼するように構成できる。
したがって、リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるようにエンジン本体をディザ制御できる。
According to the second aspect, one of the plurality of cylinders provided in the engine body can be richly burned, and all the other cylinders can be lean burned.
Therefore, the engine body can be dither controlled so that the rich combustion and the lean combustion are switched.
また、本発明の請求項3に係る内燃機関は、前記制御装置が前記エンジン本体を前記ディザ制御するときに、前記エンジン本体から前記触媒装置に送り込まれる前記排気ガスの空燃比がストイキであることを特徴とする。
In the internal combustion engine according to
請求項3によると、エンジン本体をディザ制御するとき、触媒装置に送り込まれる排気ガスの空燃比をストイキにできる。
したがって、排気ガスを触媒装置で効率よく浄化できる。
According to the third aspect, when the engine body is dither-controlled, the air-fuel ratio of the exhaust gas sent to the catalyst device can be stoichiometric.
Therefore, the exhaust gas can be efficiently purified by the catalyst device.
また、本発明の請求項4に係る内燃機関は、前記制御装置は、前記エンジン本体の回転速度及び吸気圧に基づいて、前記各気筒への燃料噴射量を補正することを特徴とする。
Further, the internal combustion engine according to
請求項4によると、エンジン本体の状態に基づいて、各気筒への燃料噴射量を変えることができ、エンジン本体の負荷に合わせて気筒の出力トルクを変動させることができる。 According to the fourth aspect, the fuel injection amount to each cylinder can be changed based on the state of the engine body, and the output torque of the cylinder can be varied according to the load of the engine body.
本発明によると、1つの気筒に1つのインジェクタを有するエンジン本体であっても、リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるようにディザ制御するときにトルク変動を抑制できる内燃機関を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an internal combustion engine capable of suppressing torque fluctuations even when an engine body having one injector per cylinder is subjected to dither control so that rich combustion and lean combustion are switched.
以下、本発明を実施するための形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図1の(a)に示すように、本実施形態に係る内燃機関1は、例えば4つの気筒2cを備える4気筒のエンジン本体2を備え、4つの気筒2cに接続されるインテークマニホールド8のそれぞれには、燃料Fuを噴射するインジェクタ2bが1つ備わっている。
さらに、エアクリーナ7aを介して大気から取り込まれる空気G1を圧縮してインテークマニホールド8に送り込む、ターボチャージャなどの過給器7と、過給器7で圧縮された空気G1を冷却するインタークーラ7bが備わっている。
なお、過給器7、エアクリーナ7a、インタークーラ7bの備わらない内燃機関1であってもよい。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
As shown in FIG. 1A, the
Furthermore, a
In addition, the
また、内燃機関1は、制御装置としてのECU(Engine Control Unit)5によって制御される。
ECU5は、例えば、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えるマイクロコンピュータや周辺回路などから構成され、例えばROMに格納されているプログラムをCPUが実行して内燃機関1を制御する。
The
The
ECU5は、例えば、図示しないスロットルペダルの操作量に応じ、スロットルバルブ4に制御信号を送信して開度を調節し、インテークマニホールド8を流通する空気G1の流量を調節する。
また、複数のインジェクタ2bのそれぞれに制御信号を送信して、各インジェクタ2bの燃料噴射量を制御する。すなわち、各気筒2cへの燃料噴射量を制御する。
そして、ECU5は、インテークマニホールド8を流通する空気G1の流量と、インジェクタ2bの燃料噴射量を制御することで、エンジン本体2の各気筒2cを予め設定される空燃比(A/F)にする。
For example, the
In addition, a control signal is transmitted to each of the plurality of
The
ECU5が、各気筒2cを予め設定される空燃比A/Fにする方法は限定するものではなく、例えば、スロットルバルブ4の開度と、インジェクタ2bの燃料噴射量と、空燃比A/Fの関係を示すマップを予め図示しないROMに記憶しておく構成とする。
インテークマニホールド8を流通する空気G1の流量はスロットルバルブ4の開度に応じて変化することから、ECU5は、スロットルバルブ4の開度に応じて当該マップを参照してインジェクタ2bの燃料噴射量を調節し、各気筒2cを予め設定された空燃比A/Fにできる。
The method in which the
Since the flow rate of the air G1 flowing through the
燃料タンク6からフュエルポンプ6aによって汲み上げられた燃料Fuは、図示しない高圧ポンプで加圧された後にデリバリパイプ2aに送られ、インジェクタ2bによって、エンジン本体2の各気筒2cに接続されるインテークマニホールド8に噴射される。
以下、インテークマニホールド8への燃料Fuの噴射を気筒2cへの燃料Fuの噴射とする。
なお、各気筒2cに燃料Fuを直接噴射するように、インジェクタ2bが備わっていてもよい。
The fuel Fu pumped from the
Hereinafter, the injection of the fuel Fu into the
An
また、大気からエアクリーナ7aを介して取り込まれた空気G1は、過給器7によって圧縮された後にインタークーラ7bで冷却される。そして、スロットルバルブ4によって流量が調節された後に図示しないサージタンクを経由してインテークマニホールド8を流通し、インジェクタ2bから噴射される燃料Fuと混合してエンジン本体2の各気筒2cに供給される。
エンジン本体2の各気筒2cに供給された、空気G1と燃料Fuの混合気体は、それぞれの気筒2cで燃焼して排気ガスG2として排出され、排気管であるエキゾーストマニホールド9を流通して、エキゾーストマニホールド9に配設される触媒装置3に送り込まれる。
Air G1 taken in from the atmosphere via the
The mixed gas of the air G1 and the fuel Fu supplied to each
排気ガスG2に含まれる一酸化炭素や炭化水素、窒素化合物などの有害成分は、触媒装置3に備わる触媒の働きによって酸化・還元され、無害な二酸化炭素、水等になる。
すなわち、排気ガスG2は触媒装置3で浄化されて、有害成分を含まない放出用ガスG3として大気に放出される。
Harmful components such as carbon monoxide, hydrocarbons, and nitrogen compounds contained in the exhaust gas G2 are oxidized and reduced by the action of the catalyst provided in the
That is, the exhaust gas G2 is purified by the
しかしながら、触媒装置3に備わる触媒は、所定の活性化温度より低温のときに充分な効果を発揮できず、排気ガスG2を効率よく浄化できない。例えば、内燃機関1の始動時は、触媒装置3に備わる触媒の温度が所定の活性化温度より低いことから、触媒装置3を暖機して、速やかに触媒の温度を所定の活性化温度まで上昇させることが必要になる。
However, the catalyst provided in the
本実施形態においては、理論空燃比より燃料Fuを多くしてリッチ燃焼する気筒2cと、理論空燃比より燃料Fuを少なくしてリーン燃焼する気筒2cをエンジン本体2に設けて触媒装置3を暖機する。
リッチ燃焼する気筒2cでは一酸化炭素を含む未燃ガスが発生する。そして、その未燃ガスは排気ガスG2に含まれて、エキゾーストマニホールド9を流通して触媒装置3に送り込まれる。
また、リーン燃焼する気筒2cでは酸素が発生する(未燃焼の酸素が多く含まれる)。そして、未燃焼の酸素は排気ガスG2に含まれて、エキゾーストマニホールド9を流通して触媒装置3に送り込まれる。
触媒装置3では、未燃ガスに含まれる一酸化炭素が酸素で酸化されるときに酸化熱が発生する。このとき発生する酸化熱が触媒装置3の触媒を加熱して、触媒装置3は暖機される。
In the present embodiment, a
In the richly burning
Further, oxygen is generated in the lean-burning
In the
ターボチャージャなど排気ガスG2で駆動する過給器7が備わる内燃機関1の場合、排気ガスG2がエンジン本体2から触媒装置3に至るまでの経路が長く、排気ガスG2による加熱では触媒装置3が温度上昇しにくい。したがって、未燃ガスに含まれる一酸化炭素が酸化するときの酸化熱で触媒装置3を暖機する方法が効果的である。
In the case of the
図1の(b)に示すように、4気筒のエンジン本体2の4つの気筒2cに、気筒番号が1から4の順に付されている場合、本実施形態に係るECU5(図1の(a)参照)は、触媒装置3(図1の(a)参照)を暖機するとき、例えば、気筒番号が2の気筒2c(第2気筒2c2)でリッチ燃焼し、他の気筒2c(第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4)でリーン燃焼するように各気筒2cの空燃比A/Fを設定する。
そして、ECU5は、各気筒2cのインジェクタ2b(図1の(a)参照)を制御して各気筒2cへの燃料噴射量を調節し、各気筒2cを設定した空燃比A/Fにする。
As shown in FIG. 1B, when the cylinder numbers are assigned to the four
Then, the
このように構成すると、第2気筒2c2で発生する未燃ガスに含まれる一酸化炭素が、他の気筒2cで発生する酸素によって触媒装置3で酸化されるときに酸化熱を発生し、その酸化熱によって触媒装置3を暖機できる。
以下、リッチ燃焼する気筒2c(本実施形態においては、第2気筒2c2)をリッチ気筒と称し、リーン燃焼する気筒2c(本実施形態においては、第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4)をリーン気筒と称する。
With this configuration, when the carbon monoxide contained in the unburned gas generated in the second cylinder 2c2 is oxidized in the
Hereinafter, the
図1の(b)に示す4気筒のエンジン本体2が、例えば、第1気筒2c1→第2気筒2c2→第4気筒2c4→第3気筒2c3の順序で点火する場合、第2気筒2c2でリッチ燃焼し、他の気筒2c(第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4)でリーン燃焼すると、エンジン本体2は、リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わる。
このように、リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるようなエンジン本体2の制御をディザ制御と称する。
そして、図1の(a)に示すECU5は、エンジン本体2をディザ制御して触媒装置3を暖機する。
For example, when the 4-
Control of the
Then, the
エンジン本体2をディザ制御する場合、ECU5は、リッチ気筒となる第2気筒2c2(図1の(b)参照)への燃料噴射量を、理想空燃比(ストイキ)における燃料噴射量より多くするとともに、リーン気筒となる第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4(図1の(b)参照)への燃料噴射量をストイキにおける燃料噴射量より少なくする。
すなわち、ECU5は、エンジン本体2のリッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるように各気筒2cへの燃料噴射量を設定するとともに、設定した燃料噴射量の燃料Fuをインジェクタ2bから噴射してエンジン本体2をディザ制御する。
When the
That is, the
しかしながら、ECU5がエンジン本体2をディザ制御するとき、リッチ気筒とリーン気筒で出力トルクが異なると、エンジン本体2にトルク変動が発生する。
例えば、リッチ気筒となる第2気筒2c2(図1の(b)参照)の出力トルクがリーン気筒となる第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4(図1の(b)参照)の出力トルクより大きいと、エンジン本体2の出力トルクは周期的に出力トルクが大きくなるように脈動し、エンジン本体2にトルク変動が発生する。
However, when the
For example, the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4 (see FIG. 1B) whose output torque of the second cylinder 2c2 that becomes a rich cylinder (see FIG. 1B) is a lean cylinder. When the output torque is larger than the output torque, the output torque of the
例えば、ECU5が、リッチ気筒となる第2気筒2c2(図1の(b)参照)とリーン気筒となる他の気筒2c(図1の(b)参照)の点火時期を好適に調節するように構成することで、エンジン本体2にトルク変動が発生することを抑えることができる。しかしながら、空燃比A/Fと点火時期の詳細な関係を示すマップを作成する必要があり、そのマップの作成に工数を要する。
For example, the
そこで、本実施形態に係るECU5は、リッチ気筒となる第2気筒2c2(図1の(b)参照)の出力トルクと、リーン気筒となる他の気筒2c(図1の(b)参照)の出力トルクが等しくなるように各気筒2cの空燃比A/Fを設定する。そして、各気筒2cを、設定した空燃比A/Fにして、トルク変動が発生しないようにエンジン本体2をディザ制御する。
Therefore, the
図2は気筒の出力トルクと空燃比A/Fの関係を示すグラフであり、縦軸は気筒2cの出力トルクTrqを示し、横軸は空燃比A/Fを示す。
図2に示すように、空燃比A/Fは、ストイキを中心に、空燃比A/Fが高いリーン噴射側と、空燃比A/Fが低いリッチ噴射側に分けられる。
一方、各気筒2c(図1の(a)参照)の出力トルクTrqは、空燃比A/Fが低いリッチ噴射側では小さく、空燃比A/Fの上昇にともなって高くなる。
そして、ストイキよりリッチ噴射側でピーク値まで上昇し、その後はリーン噴射側に向って下降する。
すなわち、出力トルクTrqのピーク中心がストイキよりリッチ噴射側にずれている。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the output torque of the cylinder and the air-fuel ratio A / F. The vertical axis shows the output torque Trq of the
As shown in FIG. 2, the air-fuel ratio A / F is divided into a lean injection side where the air-fuel ratio A / F is high and a rich injection side where the air-fuel ratio A / F is low, centering on stoichiometry.
On the other hand, the output torque Trq of each
Then, it rises to the peak value on the rich injection side from the stoichiometry, and thereafter falls toward the lean injection side.
That is, the peak center of the output torque Trq is shifted to the rich injection side from the stoichiometry.
例えば、図2に示すように、出力トルクTrqがTq1となる2つの空燃比A/F(AF1、AF2)があり、AF1がストイキよりリッチ噴射側の空燃比A/Fで、AF2がストイキよりリーン噴射側の空燃比A/Fの場合、リッチ気筒を空燃比AF1としてリーン気筒を空燃比AF2とすると、リッチ気筒とリーン気筒は、共に出力トルクTrqがTq1になり、リッチ気筒とリーン気筒の出力トルクTrqを同等にできる。 For example, as shown in FIG. 2, there are two air-fuel ratios A / F (AF1, AF2) at which the output torque Trq becomes Tq1, AF1 is the air-fuel ratio A / F on the rich injection side from stoichiometric, and AF2 is from stoichiometric. In the case of the air-fuel ratio A / F on the lean injection side, if the rich cylinder is the air-fuel ratio AF1 and the lean cylinder is the air-fuel ratio AF2, the output torque Trq for both the rich cylinder and the lean cylinder becomes Tq1, and the rich cylinder and the lean cylinder The output torque Trq can be made equal.
そこで、本実施形態に係るECU5(図1の(a)参照)は、触媒装置3(図1の(a)参照)を暖機するときなど、リッチ燃焼とリーン燃焼を切り替えてエンジン本体2(図1の(a)参照)をディザ制御する場合には、リーン気筒の出力トルクTrqとリッチ気筒の出力トルクTrqが同等になるように各気筒2c(図1の(a)参照)の空燃比A/Fを設定し、さらに、設定した空燃比A/Fに応じて、各気筒2cへの燃料噴射量を設定する。
Therefore, the ECU 5 (see FIG. 1A) according to the present embodiment switches between rich combustion and lean combustion, for example, when the catalyst device 3 (see FIG. 1A) is warmed up. When the dither control is performed in FIG. 1 (a), the air-fuel ratio of each
しかしながら、このようなディザ制御によってリーン燃焼とリッチ燃焼が切り替わると、全ての気筒2c(図1の(a)参照)がストイキのときと、排気ガスG2における未燃ガスの濃度と酸素の濃度の比(排気ガスの空燃比Ae/Fe)が異なる場合がある。
すなわち、エンジン本体2(図1の(a)参照)をディザ制御することによって、排気ガスG2の空燃比Ae/Feが変化する場合がある。
However, when the lean combustion and the rich combustion are switched by such dither control, when all the
That is, the air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 may change by dithering the engine body 2 (see FIG. 1A).
触媒装置3(図1の(a)参照)は、全ての気筒2c(図1の(a)参照)がストイキのときに発生する排気ガスG2の空燃比Ae/Feのときに、最も効率よく排気ガスG2を浄化するように構成されている。
すなわち、全ての気筒2cがストイキのときに発生する排気ガスG2の状態が、排気ガスG2の空燃比Ae/Feのストイキといえる。
そのため、ディザ制御によって排気ガスG2の空燃比Ae/Feが変化すると、排気ガスG2の空燃比Ae/Feがストイキから外れることになり、触媒装置3で効率よく排気ガスG2を浄化できなくなる。
The catalytic device 3 (see FIG. 1A) is most efficient when the air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 generated when all the
That is, it can be said that the state of the exhaust gas G2 generated when all the
Therefore, when the air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 is changed by the dither control, the air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 is deviated from the stoichiometry, and the exhaust gas G2 cannot be purified efficiently by the
本実施形態においては、図1の(b)に示すように、第2気筒2c2でリッチ燃焼し、他の気筒2c(第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4)でリーン燃焼する。
したがって、リーン気筒とリッチ気筒の数の比が3:1になる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, rich combustion is performed in the second cylinder 2c2, and lean combustion is performed in the
Therefore, the ratio of the number of lean cylinders to rich cylinders is 3: 1.
そこで、ストイキを基準として、リーン気筒の空燃比A/Fの増加分を1とした場合のリッチ気筒の空燃比A/Fの減少分が3になるように、且つ、各気筒2c(図1の(a)参照)の出力トルクTrqが同等になるように、各気筒2cの空燃比A/Fを設定する。
すなわち、リーン気筒の1/3倍の数のリッチ気筒では、ストイキからの空燃比A/Fの変化量をリーン気筒の空燃比A/Fの変化量の3倍とする。
Therefore, with the stoichiometric reference, the decrease in the air-fuel ratio A / F of the rich cylinder when the increase in the air-fuel ratio A / F of the lean cylinder is set to 1, and each
That is, in the number of rich cylinders that is 1/3 times that of the lean cylinder, the amount of change in the air-fuel ratio A / F from stoichiometry is set to three times the amount of change in the air-fuel ratio A / F of the lean cylinder.
例えば、図2に示すように、出力トルクTrqのピーク中心がストイキよりもリッチ噴射側に10%ずれている場合、出力トルクTrqが同等になる空燃比A/Fの組み合わせのうち、ストイキから30%リッチ噴射側になる空燃比AF1と、ストイキから10%リーン噴射側になる空燃比AF2が選択されるように構成する。 For example, as shown in FIG. 2, when the peak center of the output torque Trq is shifted by 10% from the stoichiometric side toward the rich injection side, 30 to 30 from the stoichiometric ratio among the combinations of air-fuel ratios A / F at which the output torque Trq becomes equal. The air-fuel ratio AF1 that becomes the% rich injection side and the air-fuel ratio AF2 that becomes the 10% lean injection side from the stoichiometry are selected.
すなわち、図1の(a)に示すECU5は、リッチ気筒となる第2気筒2c2(図1の(b)参照)への燃料噴射量(以下、リッチ燃料噴射量と称する)を、ストイキにおける燃料噴射量(以下、ノーマル燃料噴射量と称する)から30%増に設定する。
このようにリッチ燃料噴射量を設定することで、リッチ気筒となる第2気筒2c2の空燃比A/Fが、ストイキから30%リッチ噴射側の空燃比AF1になる。
また、ECU5は、リーン気筒となる気筒2c(図1の(b)に示す第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4)への燃料噴射量(以下、リーン燃料噴射量と称する)を、ノーマル燃料噴射量から10%減に設定する。
このようにリーン燃料噴射量を設定することで、リーン気筒となる気筒2cの空燃比A/Fが、ストイキから10%リーン噴射側の空燃比AF2になる。
That is, the
By setting the rich fuel injection amount in this way, the air-fuel ratio A / F of the second cylinder 2c2 serving as the rich cylinder becomes the air-fuel ratio AF1 on the side of 30% rich injection from the stoichiometric.
Further, the
By setting the lean fuel injection amount in this way, the air-fuel ratio A / F of the
このように、リッチ燃料噴射量とリーン燃料噴射量を設定すると、リッチ気筒となる第2気筒2c2(図1の(b)参照)への燃料噴射量の、ノーマル燃料噴射量からの増加量が、リーン気筒となる第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4(図1の(b)参照)への燃料噴射量の、ノーマル燃料噴射量からの減少量で相殺される。
したがって、全ての気筒2cへの燃料噴射量の総量は、全ての気筒2cがノーマル燃料噴射量であるときの燃料噴射量の総量と同等になる。
換言すると、全ての気筒2cへの燃料噴射量の総量が、全ての気筒2cがストイキのときの燃料噴射量の総量と同等になり、全ての気筒2cの空燃比A/Fがストイキであるとみなせる状態になる。
そして、エンジン本体2で発生する排気ガスG2の空燃比Ae/Feは、全ての気筒2cの空燃比A/Fがストイキであるときの空燃比と同じになる。すなわち、排気ガスG2の空燃比Ae/Feがストイキになる。
As described above, when the rich fuel injection amount and the lean fuel injection amount are set, the increase amount from the normal fuel injection amount of the fuel injection amount to the second cylinder 2c2 (see FIG. 1B) that is a rich cylinder is increased. The fuel injection amount to the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4 (see FIG. 1B), which are lean cylinders, is offset by a decrease amount from the normal fuel injection amount.
Therefore, the total amount of fuel injection into all
In other words, the total amount of fuel injection to all the
The air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 generated in the
さらに、設定されたリッチ燃料噴射量におけるリッチ気筒の空燃比AF1と、設定されたリーン燃料噴射量におけるリーン気筒の空燃比AF2は、出力トルクTrqが同等になる空燃比A/Fの組み合わせから選択された空燃比A/Fであることから、リッチ気筒となる第2気筒2c2(図1の(b)参照)とリーン気筒となる第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4(図1の(b)参照)の出力トルクTrqが同等になる。 Further, the air-fuel ratio AF1 of the rich cylinder at the set rich fuel injection amount and the air-fuel ratio AF2 of the lean cylinder at the set lean fuel injection amount are selected from combinations of air-fuel ratios A / F at which the output torque Trq is equivalent. Therefore, the second cylinder 2c2 (see (b) of FIG. 1) that is a rich cylinder and the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4 (see FIG. 1) that are lean cylinders. 1 (see (b)) is equivalent to the output torque Trq.
したがって、エンジン本体2を、第2気筒2c2をリッチ気筒とし、第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4をリーン気筒としてディザ制御しても、エンジン本体2は、空燃比Ae/Feがストイキである排気ガスG2を排出する。
すなわち、ECU5がエンジン本体2をディザ制御するとき、排気ガスG2の空燃比Ae/Feがストイキになる。
さらに、全ての気筒2cの出力トルクTrqが同等になる。
Therefore, even if the engine
That is, when the
Furthermore, the output torque Trq of all the
以上のように、本実施形態に係るECU5(図1の(a)参照)は、触媒装置3(図1の(a)参照)を暖機する場合など、4気筒のエンジン本体2(図1の(a)参照)の1つの気筒2cをリッチ気筒にしてディザ制御するときには、出力トルクTrqが同等になる空燃比A/Fの組み合わせから、ストイキより30%リッチ噴射側の空燃比AF1とストイキより10%リーン噴射側の空燃比AF2を選択する。
そして、ECU5は、リッチ燃料噴射量をノーマル燃料噴射量から30%増に設定してリッチ気筒(図1の(b)に示す第2気筒2c2)の空燃比A/Fを空燃比AF1にするとともに、リーン燃料噴射量をノーマル燃料噴射量から10%減に設定してリーン気筒(図1の(b)に示す第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4)の空燃比A/Fを空燃比AF2にする。
このように、本実施形態に係るECU5は、全ての気筒2c(図1の(a)参照)の空燃比A/Fがストイキであるとみなせる状態にし、排気ガスG2の空燃比Ae/Feをストイキにして、エンジン本体2をディザ制御できる。
As described above, the ECU 5 (see FIG. 1A) according to the present embodiment has a four-cylinder engine body 2 (FIG. 1) when warming up the catalyst device 3 (see FIG. 1A). When the dither control is performed with one
Then, the
As described above, the
また、リッチ気筒となる第2気筒2c2(図1の(b)参照)の空燃比AF1とリーン気筒となる第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4(図1の(b)参照)の空燃比AF2は、出力トルクTrqが同等になる空燃比A/Fの組み合わせから選択された空燃比A/Fであることから、全ての気筒2cの出力トルクTrqが同等になる。したがって、エンジン本体2にトルク変動が発生しない。
Further, the air-fuel ratio AF1 of the second cylinder 2c2 (see FIG. 1B) that is a rich cylinder and the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4 that are lean cylinders (see FIG. 1B). ) Is the air / fuel ratio A / F selected from the combination of the air / fuel ratios A / F at which the output torque Trq is equal, the output torques Trq of all the
なお、リッチ気筒の空燃比A/Fを、ストイキから30%リッチ噴射側の空燃比AF1にし、リーン気筒の空燃比A/Fを、ストイキから10%リーン噴射側の空燃比AF2にすると、図2に示すように、各気筒2c(図1の(a)参照)が発生する出力トルクTrqはTq1に固定されることから、エンジン本体2(図1の(a)参照)の出力トルクTrqは、各気筒2cが発生する出力トルクTq1に固定される。
したがって、ECU5(図1の(a)参照)は、エンジン本体2をディザ制御する間は、エンジン本体2の出力トルクを調節できない。
Note that when the air-fuel ratio A / F of the rich cylinder is changed from the stoichiometric air-fuel ratio AF1 to the 30% rich injection side, and the air-fuel ratio A / F of the lean cylinder is changed from the stoichiometric air-fuel ratio AF2 to the 10% lean injection side. As shown in FIG. 2, the output torque Trq generated by each
Therefore, the ECU 5 (see FIG. 1A) cannot adjust the output torque of the
そこで、図1の(a)に示す、本実施形態のECU5は、例えば、エンジン本体2が、回転速度が高く吸気圧が高い状態(高速回転・高吸気圧状態)のとき、内燃機関1が備わる車両を高速走行させるためなど、運転者の要求によってエンジン本体2への要求トルクが高くなっていると判定する。そして、エンジン本体2のディザ制御を中止し、通常にエンジン本体2を制御する構成とする。
すなわち、運転者が車両を高速走行させる場合には、触媒装置3の暖機より車両の走行を優先するように構成する。この構成によって、車両の高速走行時の走行性能が、触媒装置3の暖機によって低下することを防止できる。
Therefore, the
That is, when the driver runs the vehicle at a high speed, the vehicle is prioritized over the warm-up of the
また、エンジン本体2(図1の(a)参照)がアイドリング状態のとき、エンジン本体2に対する要求トルク(アイドルトルクATq)は、内燃機関1(図1の(a)参照)が備わる車両が走行しているときのエンジン本体2(走行状態のエンジン本体2)の要求トルクより低いことから、例えば、ECU5は、図2に示すグラフを参照して、リッチ気筒の空燃比A/FをアイドルトルクATqに対応するリッチ燃焼側の空燃比AF3にし、リーン気筒の空燃比A/FををアイドルトルクATqに対応するリーン燃焼側の空燃比AF4にする構成であってもよい。
すなわち、エンジン本体2がアイドリング状態のとき、ECU5は、エンジン本体2が走行状態のときのリッチ燃料噴射量とリーン燃料噴射量を補正し、エンジン本体2がアイドリング状態のときのリッチ燃料噴射量とリーン燃料噴射量を設定する構成であってもよい。
When the engine main body 2 (see FIG. 1A) is in an idling state, the required torque (idle torque ATq) for the engine
That is, when the
この構成によって、図1の(a)に示すECU5は、エンジン本体2がアイドリング状態のときは、アイドリング状態の回転速度から上げることなく触媒装置3を暖機できる。したがって、必要以上に燃料Fuが消費することを抑えることができる。
With this configuration, the
例えば、ECU5は、図示しない回転速度計が計測するエンジン本体2の回転速度と、図示しない吸気圧計が計測するエンジン本体2の吸気圧に基づいて、エンジン本体2の状態を判定する構成が好適である。
この構成の場合、ECU5は、図3に一例を示すような、エンジン本体2の状態を示すエンジン状態マップ20を参照し、エンジン本体2の回転速度とエンジン本体2の吸気圧に基づいて、エンジン本体2の状態を判定する。
For example, the
In the case of this configuration, the
図3に示すように、エンジン本体2(図1の(a)参照)の回転速度と吸気圧を示す点が、エンジン状態マップ20の「アイドリング状態」の領域にあるとき(点P1)、ECU5(図1の(a)参照)は、エンジン本体2がアイドリング状態であると判定する。
また、エンジン本体2の回転速度と吸気圧を示す点が、エンジン状態マップ20の「走行状態」の領域にあるとき(点P2)、ECU5は、エンジン本体2が走行状態であると判定する。
さらに、エンジン本体2の回転速度と吸気圧を示す点が、エンジン状態マップ20の「アイドリング状態」及び「走行状態」の外側の領域である「高速回転・高吸気圧状態」の領域にあるとき(点P3)、ECU5は、エンジン本体2が高速回転・高吸気圧状態であると判定する。
なお、図3に一例を示すエンジン状態マップ20は、エンジン本体2の性能等に基づいて予め作成され、ECU5の図示しないROMに記憶される構成が好適である。
As shown in FIG. 3, when the point indicating the rotational speed and the intake pressure of the engine body 2 (see FIG. 1A) is in the “idling state” region of the engine state map 20 (point P1), the ECU 5 (See (a) of FIG. 1) determines that the
When the point indicating the rotational speed and the intake pressure of the
Furthermore, when the point indicating the rotational speed and intake pressure of the
The engine state map 20 shown as an example in FIG. 3 is preferably created in advance based on the performance of the
そして、ECU5(図1の(a)参照)は、エンジン状態マップ20に基づいて、エンジン本体2(図1の(a)参照)がアイドリング状態であると判定したとき、エンジン本体2が走行状態のときのリッチ燃料噴射量を補正し、図2に示すグラフを参照して得られる、アイドルトルクATqに対応するリッチ燃焼側の空燃比AF3を実現するようにリッチ燃料噴射量を設定する。
空燃比AF3がストイキからX%リッチ噴射側の空燃比A/Fとすると、ECU5は、リッチ燃料噴射量をノーマル燃料噴射量からX%増に設定してリッチ気筒の空燃比A/FをストイキからX%リッチ噴射側に設定する。
X%の値は、アイドルトルクATqと空燃比A/Fの関係に基づいて決定されるエンジン本体2の特性値である。
When the ECU 5 (see FIG. 1A) determines that the engine body 2 (see FIG. 1A) is in the idling state based on the engine state map 20, the
If the air-fuel ratio AF3 is the air-fuel ratio A / F on the X% rich injection side from the stoichiometric, the
The value of X% is a characteristic value of the engine
さらに、ECU5は、エンジン本体2が走行状態のときのリーン燃料噴射量を補正し、図2に示すグラフを参照して得られる、アイドルトルクATqに対応するリーン燃焼側の空燃比AF4を実現するようにリーン燃料噴射量を設定する。
空燃比AF4がストイキからY%リーン噴射側の空燃比A/Fとすると、ECU5は、リーン燃料噴射量をノーマル燃料噴射量からY%減に設定してリーン気筒の空燃比A/FをストイキからY%リーン噴射側に設定する。
Y%の値は、アイドルトルクATqと空燃比A/Fの関係に基づいて決定されるエンジン本体2の特性値である。
Further, the
If the air-fuel ratio AF4 is the air-fuel ratio A / F on the Y% lean injection side from the stoichiometric, the
The value of Y% is a characteristic value of the engine
なお、本実施形態において、図1の(a)に示すECU5は、エンジン本体2の回転速度と吸気圧に基づいてエンジン状態マップ20を参照し、エンジン本体2がアイドリング状態であることを判定する。そして、エンジン本体2がアイドリング状態であると判定したときに、エンジン本体2が走行状態のときのリッチ燃料噴射量とリーン燃料噴射量を補正する。
したがって、本実施形態に係るECU5は、エンジン本体2の回転速度及び吸気圧に基づいて、燃料噴射量を補正することになる。
In this embodiment, the
Therefore, the
また、ECU5は、エンジン状態マップ20に基づいて、エンジン本体2が、高速回転・高吸気圧状態であると判定したとき、触媒装置3を暖機するためのエンジン本体2のディザ制御を中止し、通常にエンジン本体2を制御する。
When the
図4を参照して、ECU5(図1の(a)参照)が触媒装置3を暖機する手順(以下、暖機手順と称する)を説明する(適宜図1〜3参照)。
暖機手順は、例えば、ECU5が実行するプログラムにサブルーチンとして組み込まれ、ECU5が適宜実行する構成とすればよい。
With reference to FIG. 4, a procedure (hereinafter referred to as a warm-up procedure) in which the ECU 5 (see FIG. 1A) warms up the
The warm-up procedure may be configured to be incorporated as a subroutine in a program executed by the
ECU5は、触媒装置3の暖機を開始しないときは(ステップS1→No)、そのまま暖機手順を終了してリターンするが、触媒装置3の暖機を開始するときは(ステップS1→Yes)、エンジン本体2が高速回転・高吸気圧状態であるかを判定する(ステップS2)。
ECU5がステップS1で、触媒装置3の暖機を開始するか否かを判定する方法は限定するものではない。例えば、触媒装置3の温度を計測する図示しない温度計を内燃機関1に備え、ECU5は、図示しない温度計が計測する触媒装置3の温度が予め設定される所定値より低い場合、触媒装置3の暖機を開始すると判定する(ステップS1→Yes)。
When the
The method for determining whether or not the
また、ステップS2で、ECU5は、前記したように、図示しない回転速度計が計測するエンジン本体2の回転速度と、図示しない吸気圧計が計測するエンジン本体2の吸気圧に基づいて、エンジン状態マップ20を参照し、エンジン本体2が高速回転・高吸気圧状態であるかを判定する。
In step S2, the
ECU5は、エンジン本体2が高速回転・高吸気圧状態である場合は(ステップS2→Yes)、運転者が、内燃機関1が備わる車両を高速走行させるためにエンジン本体2が高速回転・高吸気圧状態にあると判定し、そのまま暖機手順を終了してリターンするが、エンジン本体2が高速回転・高吸気圧状態でないときは(ステップS2→No)、エンジン本体2がアイドリング状態であるか否かを判定する(ステップS3)。
When the
ECU5は、前記したように、図3に示すエンジン状態マップ20を参照し、エンジン本体2の回転速度と吸気圧に基づいてエンジン本体2の状態を判定する。
ECU5は、エンジン本体2がアイドリング状態ではないと判定した場合(ステップS3→No)、エンジン本体2が走行状態にあると判定する。そして、ECU5は、リッチ燃料噴射量をノーマル燃料噴射量の30%増とし(ステップS4)、リーン燃料噴射量をノーマル燃料噴射量の10%減とする(ステップS5)。
As described above, the
When it is determined that the
そして、ECU5は、各インジェクタ2bを制御し、設定したリッチ燃料噴射量の燃料Fuを、第2気筒2c2へ噴射するとともに、設定したリーン燃料噴射量の燃料Fuを、他の気筒2cへ噴射する。
Then, the
第2気筒2c2には、ノーマル燃料噴射量の30%増となるリッチ燃料噴射量が噴射されてリッチ燃焼し、第1気筒2c1、第3気筒2c3、及び第4気筒2c4には、ノーマル燃料噴射量の10%減となるリーン燃料噴射量が噴射されてリーン燃焼する。
そして、リッチ燃焼する第2気筒2c2で発生する未燃ガスに含まれる一酸化炭素と、リーン燃焼する第1気筒2c1、第3気筒2c3、及び第4気筒2c4で発生する酸素が、触媒装置3で酸化反応して酸化熱を発生し触媒装置3を暖機する。
The rich fuel injection amount that is 30% increase of the normal fuel injection amount is injected into the second cylinder 2c2, and rich combustion is performed, and the normal fuel injection is injected into the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4. A lean fuel injection amount that is a 10% reduction in the amount is injected and lean combustion occurs.
Then, the carbon monoxide contained in the unburned gas generated in the second cylinder 2c2 that performs rich combustion, and the oxygen generated in the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4 that perform lean combustion include the
一方、ECU5は、エンジン本体2がアイドリング状態であると判定した場合(ステップS3→Yes)、リッチ燃料噴射量をノーマル燃料噴射量のX%増とし(ステップS6)、リーン燃料噴射量をノーマル燃料噴射量のY%減とする(ステップS7)。
On the other hand, when the
このように、エンジン本体2がアイドリング状態の場合、ECU5は、アイドルトルクATqに対応してリッチ気筒となる第2気筒2c2の空燃比AF3と、リーン気筒となる第1気筒2c1、第3気筒2c3、及び第4気筒2c4の空燃比AF4を設定する。
そして、リッチ燃焼する第2気筒2c2で発生する未燃ガスに含まれる一酸化炭素と、リーン燃焼する第1気筒2c1、第3気筒2c3、及び第4気筒2c4で発生する酸素が、触媒装置3で酸化反応して酸化熱を発生し触媒装置3を暖機する。
また、ECU5は、エンジン本体2がアイドリング状態のときは、エンジン本体2のトルクをアイドルトルクATqに維持したままで、エンジン本体2をディザ制御できる。
したがって、エンジン本体2は、回転速度が上昇することなくディザ制御されることになり、必要以上の燃料Fuの消費量を抑えることができる。
As described above, when the
Then, the carbon monoxide contained in the unburned gas generated in the second cylinder 2c2 that performs rich combustion, and the oxygen generated in the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4 that perform lean combustion include the
Further, when the
Therefore, the
なお、エンジン本体2がアイドリング状態のときの、リッチ気筒の空燃比AF3、及びリーン気筒の空燃比AF4は、エンジン本体2がアイドリング状態のときの出力トルクATq等に基づいて図2に示すグラフから予め設定される値とする。
Note that the air-fuel ratio AF3 of the rich cylinder and the air-fuel ratio AF4 of the lean cylinder when the
そして、ECU5は、各インジェクタ2bを制御し、設定したリッチ燃料噴射量の燃料Fuを、第2気筒2c2へ噴射するとともに、設定したリーン燃料噴射量の燃料Fuを、他の気筒2cへ噴射する。
Then, the
以上のように、図1の(a)に示す、本実施形態に係る内燃機関1のECU5は、触媒装置3の暖機をする場合には、リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるようにエンジン本体2をディザ制御し、リッチ気筒で発生する未燃ガスに含まれる一酸化炭素が、リーン気筒で発生する酸素によって触媒装置3で酸化するときの酸化熱で触媒装置3を暖機する。
このように、ECU5がエンジン本体2をディザ制御する場合、リッチ気筒とリーン気筒の出力トルクTrqが異なるとエンジン本体2にトルク変動が発生するが、本実施形態に係るECU5は、リッチ気筒の出力トルクTrqとリーン気筒の出力トルクTrqが同等になるように各気筒2cの空燃比A/Fを設定することによって、エンジン本体2にトルク変動が発生することを好適に抑えることができるという優れた効果を奏する。
As described above, the
As described above, when the
また、本実施形態に係るECU5は、リッチ気筒とリーン気筒の数に応じて、各気筒2cへの燃料噴射量を設定する。
図1の(b)に示すように、第1気筒2c1、第2気筒2c2、第3気筒2c3、及び第4気筒2c4の、4つの気筒2cが備わる4気筒のエンジン本体2の場合、ECU5は、例えば、第2気筒2c2でリッチ燃焼し、他の気筒2cでリーン燃焼するようにディザ制御する。
Further, the
As shown in FIG. 1B, in the case of a four-
このとき、リーン気筒とリッチ気筒の数の比が3:1になることから、図2に示すように、出力トルクTrqのピーク中心がストイキよりリッチ噴射側に10%ずれている場合、ECU5(図1の(a)参照)は、出力トルクTrqが同等になる空燃比A/Fの組み合わせのうち、ストイキから30%リッチ噴射側になる空燃比AF1と、ストイキから10%リーン噴射側になる空燃比AF2を選択する。そして、ECU5は、リッチ燃焼する第2気筒2c2(図1の(b)参照)へのリッチ燃料噴射量をノーマル燃料噴射量の30%増とし、リーン燃焼する他の気筒2c(図1の(b)参照)へのリーン燃料噴射量をノーマル燃料噴射量の10%減とする。
このことによって、全ての気筒2cの空燃比A/Fがストイキであるとみなせる状態にでき、排気ガスG2の空燃比Ae/Feをストイキにできる。
そして、排気ガスG2に含まれる未燃ガスの一酸化炭素を触媒装置3で効率よく酸化することができるという優れた効果を奏する。
さらに、全ての気筒2cの出力トルクTrqを同等にできるという優れた効果を奏する。
At this time, since the ratio of the number of lean cylinders to rich cylinders is 3: 1, as shown in FIG. 2, when the peak center of the output torque Trq is shifted by 10% from the stoichiometric side toward the rich injection side, the ECU 5 ( In FIG. 1 (a), among the combinations of the air-fuel ratios A / F at which the output torque Trq becomes equal, the air-fuel ratio AF1 that is 30% rich from the stoichiometric side and the 10% lean injection side from the stoichiometric side The air-fuel ratio AF2 is selected. Then, the
As a result, the air-fuel ratio A / F of all the
And the outstanding effect that the carbon monoxide of the unburned gas contained in exhaust gas G2 can be efficiently oxidized with the
Further, an excellent effect is obtained in that the output torques Trq of all the
なお、本実施形態においては、リッチ燃焼する気筒2cを、図1の(b)に示す第2気筒2c2としたが、第1気筒2c1、第3気筒2c3、第4気筒2c4の1つがリッチ燃焼する構成であってもよいことはいうまでもない。
また、リッチ燃焼する気筒2cを固定せず、全ての気筒2cの点火が1巡するたびに、リッチ燃焼する気筒2cが異なる構成であってもよい。
例えば、図1の(b)に示す4気筒のエンジン本体2が、最初に第1気筒2c1から第3気筒2c3まで点火するときには第2気筒2c2がリッチ燃焼し、次に第1気筒2c1から第3気筒2c3まで点火するときは第3気筒2c3がリッチ燃焼するように、リッチ燃焼する気筒2cが異なる構成であってもよい。
In the present embodiment, the
Further, the
For example, when the 4-cylinder engine
また、図2に示すグラフにおいて、出力トルクTrqのピーク中心の、ストイキからのずれが10%でない場合、リーン気筒とリッチ気筒の数の比が3:1のときは、出力トルクTrqが同等になり、且つ、リッチ燃料噴射量のノーマル燃料噴射量からの増加量が、リーン燃料噴射量のノーマル燃料噴射量からの減少量の3倍になるように、リッチ気筒の空燃比A/Fとリーン気筒の空燃比A/Fを設定すればよい。 Further, in the graph shown in FIG. 2, when the deviation from the stoichiometric peak center of the output torque Trq is not 10%, the output torque Trq is equal when the ratio of the number of lean cylinders to rich cylinders is 3: 1. And the air-fuel ratio A / F of the rich cylinder and the lean so that the increase in the rich fuel injection amount from the normal fuel injection amount is three times the decrease in the lean fuel injection amount from the normal fuel injection amount. What is necessary is just to set the air-fuel ratio A / F of a cylinder.
さらに、例えば、6気筒や8気筒のエンジン本体2を備える内燃機関1にも本発明を適用できる。
6気筒や8気筒のエンジン本体2の場合、リーン気筒とリッチ気筒の数の比がm:nのときは、出力トルクTrqが同等になり、且つ、リッチ燃料噴射量の、ノーマル燃料噴射量からの増加量が、リーン燃料噴射量の、ノーマル燃料噴射量からの減少量のm/n倍になるように、リッチ燃料噴射量とリーン燃料噴射量を設定すればよい。
このように構成することで、リッチ燃料噴射量のノーマル燃料噴射量からの増加量を、リーン燃料噴射量のノーマル燃料噴射量からの減少量で相殺でき、全ての気筒2cの空燃比A/Fがストイキであるとみなせる状態にできる。そして、排気ガスG2の空燃比Ae/Feをストイキにできる。
さらに、エンジン本体2にトルク変動を発生することなくディザ制御できる。
Furthermore, for example, the present invention can be applied to an
In the case of a 6-cylinder or 8-
With this configuration, the increase amount of the rich fuel injection amount from the normal fuel injection amount can be offset by the decrease amount of the lean fuel injection amount from the normal fuel injection amount, and the air-fuel ratio A / F of all the
Furthermore, dither control can be performed without generating torque fluctuations in the
1 内燃機関
2 エンジン本体
2c 気筒
3 触媒装置
5 ECU(制御装置)
8 インテークマニホールド
9 エキゾーストマニホールド(排気管)
G2 排気ガス
DESCRIPTION OF
8 Intake manifold 9 Exhaust manifold (exhaust pipe)
G2 exhaust gas
Claims (4)
前記エンジン本体の排気管に配設されて排気ガスを浄化する触媒装置と、
リッチ燃焼とリーン燃焼が切り替わるように各気筒への燃料噴射量を設定するディザ制御によって酸素と未燃ガスを前記排気ガスに含ませて前記触媒装置に送り込み、前記酸素と前記未燃ガスの反応熱で前記触媒装置を暖機する制御装置と、を含んで構成される内燃機関において、
前記制御装置は、
リッチ燃焼する前記気筒の出力トルクと、リーン燃焼する前記気筒の出力トルクが同等になるように、前記各気筒への燃料噴射量を設定することを特徴とする内燃機関。 The engine body,
A catalyst device disposed in an exhaust pipe of the engine body for purifying exhaust gas;
Oxygen and unburned gas are included in the exhaust gas by dither control to set the fuel injection amount to each cylinder so that rich combustion and lean combustion are switched, and the reaction between the oxygen and the unburned gas is performed. In an internal combustion engine configured to include a control device that warms up the catalyst device with heat,
The controller is
An internal combustion engine, wherein an amount of fuel injection to each cylinder is set so that an output torque of the cylinder that performs rich combustion is equal to an output torque of the cylinder that performs lean combustion.
前記エンジン本体から前記触媒装置に送り込まれる前記排気ガスの空燃比がストイキであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関。 When the control device dither-controls the engine body,
The internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein an air-fuel ratio of the exhaust gas sent from the engine body to the catalyst device is stoichiometric.
前記エンジン本体の回転速度及び吸気圧に基づいて、前記各気筒への燃料噴射量を補正することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の内燃機関。 The controller is
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein a fuel injection amount to each of the cylinders is corrected based on a rotation speed and an intake pressure of the engine body.
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2009
- 2009-09-28 JP JP2009223120A patent/JP2011069332A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109751146A (en) * | 2017-11-08 | 2019-05-14 | 丰田自动车株式会社 | The control device and control method of internal combustion engine |
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