JP2011069332A - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2011069332A
JP2011069332A JP2009223120A JP2009223120A JP2011069332A JP 2011069332 A JP2011069332 A JP 2011069332A JP 2009223120 A JP2009223120 A JP 2009223120A JP 2009223120 A JP2009223120 A JP 2009223120A JP 2011069332 A JP2011069332 A JP 2011069332A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
rich
lean
air
engine body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009223120A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kohei Kawada
浩平 河田
Ryuji Kono
龍治 河野
Toshinari Shinohara
俊成 篠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2009223120A priority Critical patent/JP2011069332A/en
Publication of JP2011069332A publication Critical patent/JP2011069332A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine suppressing torque fluctuation in dither control executing switching between rich combustion and lean combustion even with an engine body including one injector per one cylinder. <P>SOLUTION: In the internal combustion engine 1, a catalyst device 3 is warmed up by sending exhaust gas G2 containing oxygen and unburned gas formed by dither control setting fuel injection quantity to each cylinder 2c so as to execute switching between rich combustion and lean combustion to the catalyst device 3. ECU 5 controlling the internal combustion engine 1 sets fuel injection quantity to each cylinder 2c so as to maintain output torque of a cylinder 2c in which rich combustion occurs and output torque of a cylinder 2c in which lean combustion occurs equivalent. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

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 Patent Document 1, the engine is dither controlled so as to switch between rich combustion and lean combustion, and carbon monoxide contained in unburned gas generated by rich combustion is lean burned. Discloses a technique for quickly warming up a catalyst device with heat of reaction (oxidation heat) when oxidized with oxygen generated in the above.

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 Patent Document 2, when the engine is dither controlled so that rich combustion and lean combustion are switched, in-cylinder injection is performed for a cylinder that performs rich combustion and port injection is performed during the intake stroke. Thus, a technology is disclosed in which the output torque of the cylinder is suppressed, the output torques of the rich-burning cylinder and the lean-burning cylinder are made substantially equal, and torque fluctuations generated in the engine are suppressed.

特開平4−308311号公報JP-A-4-308311 特開2007−332867号公報JP 2007-332867 A

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 Patent Document 1, it is necessary to create a map for setting the ignition timing according to the air-fuel ratio in order to adjust the ignition timing of the rich burning cylinder and the ignition timing of the lean burning cylinder. There is a problem that man-hours for creating a map are required.
The technique disclosed in Patent Document 2 requires an injector that injects fuel into the intake port and an injector that injects fuel directly into the cylinder. That is, two injectors are required for one cylinder, which causes a problem that the structure of the engine is complicated and the cost is increased.

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 claim 1, the engine body is dither controlled so that the rich combustion and the lean combustion are switched, and the exhaust gas containing oxygen and unburned gas is sent to the catalyst device, and the catalyst device is driven by the reaction heat of oxygen and unburned gas. In a warm-up internal combustion engine, the output torques of the rich-burning cylinder and the lean-burning cylinder can be made equal.
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 claim 2 of the present invention is characterized in that one of the plurality of cylinders provided in the engine body is a rich cylinder that performs rich combustion, and the other is a lean cylinder that performs lean combustion. .

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 claim 3 of the present invention, the air-fuel ratio of the exhaust gas sent from the engine body to the catalyst device is stoichiometric when the control device performs the dither control of the engine body. It is characterized by.

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 claim 4 of the present invention is characterized in that the control device corrects the fuel injection amount to each cylinder based on the rotational speed and the intake pressure of the engine body.

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.

(a)は、内燃機関の構成例を示す図、(b)は、リッチ燃焼する気筒とリーン燃焼する気筒を示す図である。(A) is a figure which shows the structural example of an internal combustion engine, (b) is a figure which shows the cylinder which carries out rich combustion, and the cylinder which carries out lean combustion. 気筒の出力トルクと空燃比の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the output torque of a cylinder, and an air fuel ratio. エンジン本体の状態を示すエンジン状態マップの一例である。It is an example of the engine state map which shows the state of an engine main body. ECUが触媒装置を暖機する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure in which ECU warms up a catalyst apparatus.

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 internal combustion engine 1 according to the present embodiment includes, for example, a four-cylinder engine main body 2 including four cylinders 2c, and each of intake manifolds 8 connected to the four cylinders 2c. Includes one injector 2b for injecting fuel Fu.
Furthermore, a supercharger 7 such as a turbocharger that compresses the air G1 taken from the atmosphere via the air cleaner 7a and sends it to the intake manifold 8, and an intercooler 7b that cools the air G1 compressed by the supercharger 7 are provided. It is equipped.
In addition, the internal combustion engine 1 without the supercharger 7, the air cleaner 7a, and the intercooler 7b may be used.

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 internal combustion engine 1 is controlled by an ECU (Engine Control Unit) 5 as a control device.
The ECU 5 is composed of, for example, a microcomputer (not shown), a microcomputer (ROM) including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and a peripheral circuit. Is executed to control the internal combustion engine 1.

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 ECU 5 transmits a control signal to the throttle valve 4 to adjust the opening degree according to the operation amount of a throttle pedal (not shown), and adjusts the flow rate of the air G1 flowing through the intake manifold 8.
In addition, a control signal is transmitted to each of the plurality of injectors 2b to control the fuel injection amount of each injector 2b. That is, the fuel injection amount to each cylinder 2c is controlled.
The ECU 5 controls each cylinder 2c of the engine body 2 to a preset air-fuel ratio (A / F) by controlling the flow rate of the air G1 flowing through the intake manifold 8 and the fuel injection amount of the injector 2b. .

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 ECU 5 sets each cylinder 2c to a preset air-fuel ratio A / F is not limited. For example, the opening of the throttle valve 4, the fuel injection amount of the injector 2b, and the air-fuel ratio A / F A map indicating the relationship is stored in advance in a ROM (not shown).
Since the flow rate of the air G1 flowing through the intake manifold 8 changes according to the opening degree of the throttle valve 4, the ECU 5 refers to the map according to the opening degree of the throttle valve 4 and determines the fuel injection amount of the injector 2b. By adjusting, each cylinder 2c can be set to a preset air-fuel ratio A / F.

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 fuel tank 6 by the fuel pump 6a is pressurized by a high-pressure pump (not shown) and then sent to the delivery pipe 2a. The intake manifold 8 connected to each cylinder 2c of the engine body 2 by the injector 2b. Is injected into.
Hereinafter, the injection of the fuel Fu into the intake manifold 8 is referred to as the injection of the fuel Fu into the cylinder 2c.
An injector 2b may be provided so that the fuel Fu is directly injected into each cylinder 2c.

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 air cleaner 7a is compressed by the supercharger 7 and then cooled by the intercooler 7b. Then, after the flow rate is adjusted by the throttle valve 4, it flows through the intake manifold 8 via a surge tank (not shown), is mixed with the fuel Fu injected from the injector 2b, and is supplied to each cylinder 2c of the engine body 2. .
The mixed gas of the air G1 and the fuel Fu supplied to each cylinder 2c of the engine body 2 is combusted in each cylinder 2c and discharged as exhaust gas G2, and flows through the exhaust manifold 9 which is an exhaust pipe, and is exhausted. It is fed into the catalyst device 3 disposed in the manifold 9.

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 catalyst device 3, and become harmless carbon dioxide, water, and the like.
That is, the exhaust gas G2 is purified by the catalyst device 3 and released to the atmosphere as a release gas G3 that does not contain harmful components.

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 catalyst device 3 cannot exhibit a sufficient effect when the temperature is lower than the predetermined activation temperature, and cannot efficiently purify the exhaust gas G2. For example, when the internal combustion engine 1 is started, since the temperature of the catalyst provided in the catalyst device 3 is lower than a predetermined activation temperature, the catalyst device 3 is warmed up and the temperature of the catalyst is quickly increased to the predetermined activation temperature. It is necessary to raise it.

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 cylinder 2c that performs rich combustion with more fuel Fu than the theoretical air-fuel ratio and a cylinder 2c that performs lean combustion with less fuel Fu than the theoretical air-fuel ratio are provided in the engine body 2 to warm the catalyst device 3. To work.
In the richly burning cylinder 2c, unburned gas containing carbon monoxide is generated. Then, the unburned gas is contained in the exhaust gas G 2, flows through the exhaust manifold 9, and is sent to the catalyst device 3.
Further, oxygen is generated in the lean-burning cylinder 2c (a lot of unburned oxygen is included). Unburned oxygen is contained in the exhaust gas G 2 and flows through the exhaust manifold 9 and is sent to the catalyst device 3.
In the catalyst device 3, oxidation heat is generated when carbon monoxide contained in the unburned gas is oxidized with oxygen. The oxidation heat generated at this time heats the catalyst of the catalyst device 3, and the catalyst device 3 is warmed up.

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 internal combustion engine 1 provided with the supercharger 7 driven by the exhaust gas G2, such as a turbocharger, the path from the engine body 2 to the catalyst device 3 is long and the catalyst device 3 is heated by the exhaust gas G2. Temperature does not rise easily. Therefore, a method of warming up the catalyst device 3 with heat of oxidation when carbon monoxide contained in the unburned gas is oxidized is effective.

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 cylinders 2c of the four-cylinder engine body 2 in the order of 1 to 4, the ECU 5 according to the present embodiment (see FIG. )), When warming up the catalyst device 3 (see FIG. 1A), for example, rich combustion is performed in the cylinder 2c (second cylinder 2c2) with the cylinder number 2 and the other cylinders 2c (first The air-fuel ratio A / F of each cylinder 2c is set so that lean combustion is performed in the cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4).
Then, the ECU 5 controls the injector 2b (see (a) of FIG. 1) of each cylinder 2c to adjust the fuel injection amount to each cylinder 2c so that each cylinder 2c is set to the set air-fuel ratio A / F.

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 catalyst device 3 by the oxygen generated in the other cylinder 2c, heat of oxidation is generated, and the oxidation is performed. The catalyst device 3 can be warmed up by heat.
Hereinafter, the cylinder 2c that performs rich combustion (in this embodiment, the second cylinder 2c2) is referred to as a rich cylinder, and the cylinder 2c that performs lean combustion (in this embodiment, the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, the fourth cylinder) 2c4) is referred to as a lean cylinder.

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-cylinder engine body 2 shown in FIG. 1B ignites in the order of the first cylinder 2c1, the second cylinder 2c2, the fourth cylinder 2c4, and the third cylinder 2c3, the rich in the second cylinder 2c2. When combustion is performed and lean combustion is performed in the other cylinders 2c (first cylinder 2c1, third cylinder 2c3, fourth cylinder 2c4), the engine body 2 switches between rich combustion and lean combustion.
Control of the engine body 2 that switches between rich combustion and lean combustion in this way is referred to as dither control.
Then, the ECU 5 shown in FIG. 1A dithers the engine body 2 to warm up the catalyst device 3.

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 engine body 2 is dither controlled, the ECU 5 increases the fuel injection amount to the second cylinder 2c2 (see FIG. 1B), which is a rich cylinder, more than the fuel injection amount at the ideal air-fuel ratio (stoichiometric). 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 made smaller than the fuel injection amount in stoichiometry.
That is, the ECU 5 sets the fuel injection amount to each cylinder 2c so that the rich combustion and the lean combustion of the engine body 2 are switched, and injects the fuel Fu of the set fuel injection amount from the injector 2b to Dither control.

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 ECU 5 performs dither control on the engine body 2, if the output torque differs between the rich cylinder and the lean cylinder, torque fluctuation occurs in the engine body 2.
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 engine body 2 pulsates so that the output torque periodically increases, and torque fluctuation occurs in the engine body 2.

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 ECU 5 suitably adjusts the ignition timing of the second cylinder 2c2 (see FIG. 1B) that is a rich cylinder and the other cylinder 2c that is a lean cylinder (see FIG. 1B). By configuring, it is possible to suppress the occurrence of torque fluctuation in the engine body 2. However, it is necessary to create a map showing the detailed relationship between the air-fuel ratio A / F and the ignition timing, and it takes time to create the map.

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 ECU 5 according to the present embodiment has the output torque of the second cylinder 2c2 (see FIG. 1 (b)) serving as the rich cylinder and the other cylinder 2c (see FIG. 1 (b)) serving as the lean cylinder. The air-fuel ratio A / F of each cylinder 2c is set so that the output torque becomes equal. Then, each cylinder 2c is set to the set air-fuel ratio A / F, and the engine body 2 is dither controlled so that torque fluctuation does not occur.

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 cylinder 2c, and the horizontal axis shows the air-fuel ratio A / F.
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 cylinder 2c (see FIG. 1A) is small on the rich injection side where the air-fuel ratio A / F is low, and increases as the air-fuel ratio A / F increases.
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 cylinder 2c (see FIG. 1 (a)) is set so that the output torque Trq of the lean cylinder and the output torque Trq of the rich cylinder become equal. A / F is set, and further, the fuel injection amount to each cylinder 2c is set according to the set air-fuel ratio A / F.

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 cylinders 2c (see FIG. 1A) are stoichiometric, the unburned gas concentration and the oxygen concentration in the exhaust gas G2 The ratio (the exhaust gas air-fuel ratio Ae / Fe) may be different.
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 cylinders 2c (see FIG. 1A) are stoichiometric. The exhaust gas G2 is configured to be purified.
That is, it can be said that the state of the exhaust gas G2 generated when all the cylinders 2c are stoichiometric is stoichiometric of the air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2.
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 catalyst device 3.

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 other cylinders 2c (first cylinder 2c1, third cylinder 2c3, and fourth cylinder 2c4). .
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 cylinder 2c (FIG. 1) The air-fuel ratio A / F of each cylinder 2c is set so that the output torque Trq of (a) of FIG.
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 ECU 5 shown in FIG. 1 (a) uses the fuel injection amount (hereinafter referred to as the rich fuel injection amount) to the second cylinder 2c2 (see FIG. 1 (b)), which is a rich cylinder, as the fuel in stoichiometry. It is set to 30% increase from the injection amount (hereinafter referred to as normal fuel injection amount).
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 ECU 5 is a fuel injection amount (hereinafter referred to as a lean fuel injection amount) to the cylinder 2c that is a lean cylinder (the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4 shown in FIG. 1B). Is set to a 10% reduction from the normal fuel injection amount.
By setting the lean fuel injection amount in this way, the air-fuel ratio A / F of the cylinder 2c that becomes the lean cylinder becomes the air-fuel ratio AF2 on the lean injection side from the stoichiometric ratio.

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 cylinders 2c is equal to the total amount of fuel injection when all cylinders 2c are normal fuel injection amounts.
In other words, the total amount of fuel injection to all the cylinders 2c is equivalent to the total amount of fuel injection when all the cylinders 2c are stoichiometric, and the air-fuel ratio A / F of all the cylinders 2c is stoichiometric. It becomes a state that can be considered.
The air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 generated in the engine body 2 is the same as the air-fuel ratio when the air-fuel ratios A / F of all the cylinders 2c are stoichiometric. That is, the air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 becomes stoichiometric.

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 main body 2 is dither controlled with the second cylinder 2c2 as a rich cylinder and the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4 as a lean cylinder, the engine main body 2 can maintain the air-fuel ratio Ae / Fe. Exhaust gas G2 is exhausted.
That is, when the ECU 5 performs dither control of the engine body 2, the air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 becomes stoichiometric.
Furthermore, the output torque Trq of all the cylinders 2c becomes equal.

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 cylinder 2c (see (a) of FIG. 1) being a rich cylinder, the air-fuel ratio AF1 on the injection side 30% richer than the stoichiometric ratio and the stoichiometric ratio from the combination of the air-fuel ratio A / F where the output torque Trq becomes equal. Accordingly, the air-fuel ratio AF2 on the 10% lean injection side is selected.
Then, the ECU 5 sets the rich fuel injection amount to be 30% higher than the normal fuel injection amount, and sets the air-fuel ratio A / F of the rich cylinder (second cylinder 2c2 shown in FIG. 1B) to the air-fuel ratio AF1. At the same time, the lean fuel injection amount is set to 10% lower than the normal fuel injection amount, and the air-fuel ratio A / of the lean cylinder (the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, the fourth cylinder 2c4 shown in FIG. 1B) is set. Let F be the air-fuel ratio AF2.
As described above, the ECU 5 according to the present embodiment sets the air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 so that the air-fuel ratio A / F of all the cylinders 2c (see FIG. 1A) can be regarded as stoichiometric. The engine body 2 can be dither controlled by stoichiometry.

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 cylinders 2c are equal. Therefore, torque fluctuation does not occur in the engine body 2.

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 cylinder 2c (see FIG. 1A) is fixed at Tq1, so the output torque Trq of the engine body 2 (see FIG. 1A) is The output torque Tq1 generated by each cylinder 2c is fixed.
Therefore, the ECU 5 (see FIG. 1A) cannot adjust the output torque of the engine body 2 while the engine body 2 is dither controlled.

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 ECU 5 of the present embodiment shown in FIG. 1A is configured so that, for example, when the engine body 2 is in a state where the rotational speed is high and the intake pressure is high (high-speed rotation / high intake pressure state), It is determined that the required torque to the engine body 2 is high due to the driver's request, for example, in order to drive the equipped vehicle at high speed. And it is set as the structure which stops the dither control of the engine main body 2, and controls the engine main body 2 normally.
That is, when the driver runs the vehicle at a high speed, the vehicle is prioritized over the warm-up of the catalyst device 3. With this configuration, it is possible to prevent the traveling performance when the vehicle is traveling at high speed from being deteriorated due to warming up of the catalyst device 3.

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 main body 2 travels by a vehicle equipped with the internal combustion engine 1 (see FIG. 1A). For example, the ECU 5 refers to the graph shown in FIG. 2 to set the air-fuel ratio A / F of the rich cylinder to the idle torque because it is lower than the required torque of the engine main body 2 (the engine main body 2 in the running state). The air-fuel ratio AF3 on the rich combustion side corresponding to ATq may be set, and the air-fuel ratio A / F of the lean cylinder may be set to the air-fuel ratio AF4 on the lean combustion side corresponding to the idle torque ATq.
That is, when the engine body 2 is in the idling state, the ECU 5 corrects the rich fuel injection amount and the lean fuel injection amount when the engine body 2 is in the traveling state, and the rich fuel injection amount when the engine body 2 is in the idling state. The lean fuel injection amount may be set.

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 ECU 5 shown in FIG. 1A can warm up the catalyst device 3 without increasing the rotational speed in the idling state when the engine body 2 is in the idling state. Therefore, consumption of the fuel Fu more than necessary can be suppressed.

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 ECU 5 is preferably configured to determine the state of the engine body 2 based on the rotational speed of the engine body 2 measured by a tachometer (not shown) and the intake pressure of the engine body 2 measured by an intake pressure gauge (not shown). is there.
In the case of this configuration, the ECU 5 refers to an engine state map 20 showing the state of the engine body 2 as shown in FIG. 3, and based on the rotational speed of the engine body 2 and the intake pressure of the engine body 2, The state of the main body 2 is determined.

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 engine body 2 is in an idling state.
When the point indicating the rotational speed and the intake pressure of the engine body 2 is in the “traveling state” region of the engine state map 20 (point P2), the ECU 5 determines that the engine body 2 is in the traveling state.
Furthermore, when the point indicating the rotational speed and intake pressure of the engine body 2 is in the “high speed rotation / high intake pressure state” region, which is the region outside the “idling state” and “running state” of the engine state map 20. (Point P3), the ECU 5 determines that the engine body 2 is in the high speed rotation / high intake pressure state.
The engine state map 20 shown as an example in FIG. 3 is preferably created in advance based on the performance of the engine body 2 and stored in a ROM (not shown) of the ECU 5.

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 engine body 2 is in the running state. The rich fuel injection amount at this time is corrected, and the rich fuel injection amount is set so as to realize the rich combustion side air-fuel ratio AF3 corresponding to the idle torque ATq obtained by referring to the graph shown in FIG.
If the air-fuel ratio AF3 is the air-fuel ratio A / F on the X% rich injection side from the stoichiometric, the ECU 5 sets the rich fuel injection amount to be X% higher than the normal fuel injection amount, and the air-fuel ratio A / F of the rich cylinder is stoichiometric. To X% rich injection side.
The value of X% is a characteristic value of the engine main body 2 determined based on the relationship between the idle torque ATq and the air / fuel ratio A / F.

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 ECU 5 corrects the lean fuel injection amount when the engine body 2 is in the traveling state, and realizes the lean combustion side air-fuel ratio AF4 corresponding to the idle torque ATq obtained by referring to the graph shown in FIG. The lean fuel injection amount is set as follows.
If the air-fuel ratio AF4 is the air-fuel ratio A / F on the Y% lean injection side from the stoichiometric, the ECU 5 sets the lean fuel injection amount to Y% less than the normal fuel injection amount, and the stoichiometric air-fuel ratio A / F of the lean cylinder is set. To Y% lean injection side.
The value of Y% is a characteristic value of the engine main body 2 determined based on the relationship between the idle torque ATq and the air-fuel ratio A / F.

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 ECU 5 shown in FIG. 1A refers to the engine state map 20 based on the rotational speed of the engine body 2 and the intake pressure, and determines that the engine body 2 is in an idling state. . When it is determined that the engine body 2 is in the idling state, the rich fuel injection amount and the lean fuel injection amount when the engine body 2 is in the traveling state are corrected.
Therefore, the ECU 5 according to the present embodiment corrects the fuel injection amount based on the rotation speed of the engine body 2 and the intake pressure.

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 ECU 5 determines that the engine body 2 is in the high speed rotation / high intake pressure state based on the engine state map 20, the ECU 5 stops the dither control of the engine body 2 for warming up the catalyst device 3. Normally, the engine body 2 is controlled.

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 catalyst device 3 will be described (see FIGS. 1 to 3 as appropriate).
The warm-up procedure may be configured to be incorporated as a subroutine in a program executed by the ECU 5 and executed appropriately by the ECU 5, for example.

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 ECU 5 does not start warming up of the catalyst device 3 (step S1 → No), the ECU 5 ends the warming up procedure and returns, but when starting warming up of the catalyst device 3 (step S1 → Yes). Then, it is determined whether the engine body 2 is in a high speed rotation / high intake pressure state (step S2).
The method for determining whether or not the ECU 5 starts to warm up the catalyst device 3 in step S1 is not limited. For example, when the internal combustion engine 1 includes a thermometer (not shown) that measures the temperature of the catalyst device 3 and the temperature of the catalyst device 3 measured by the thermometer (not shown) is lower than a predetermined value that is set in advance, the catalyst device 3 Is determined to start warming up (step S1 → Yes).

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 ECU 5 determines the engine state map based on the rotational speed of the engine body 2 measured by a tachometer (not shown) and the intake pressure of the engine body 2 measured by an intake pressure gauge (not shown) as described above. 20, it is determined whether the engine body 2 is in a high speed rotation / high intake pressure state.

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 engine body 2 is in a high speed rotation / high intake pressure state (step S2 → Yes), the ECU 5 causes the engine body 2 to rotate at a high speed / high suction in order to drive the vehicle equipped with the internal combustion engine 1 at a high speed. It is determined that the engine is in the atmospheric pressure state, and the warm-up procedure is terminated and the process returns. If the engine body 2 is not in the high speed rotation / high intake pressure state (step S2 → No), is the engine body 2 in the idling state? It is determined whether or not (step S3).

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 ECU 5 refers to the engine state map 20 shown in FIG. 3 and determines the state of the engine body 2 based on the rotational speed of the engine body 2 and the intake pressure.
When it is determined that the engine body 2 is not in the idling state (step S3 → No), the ECU 5 determines that the engine body 2 is in the traveling state. Then, the ECU 5 increases the rich fuel injection amount by 30% of the normal fuel injection amount (step S4), and decreases the lean fuel injection amount by 10% of the normal fuel injection amount (step S5).

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 ECU 5 controls each injector 2b to inject the fuel Fu with the set rich fuel injection amount into the second cylinder 2c2, and inject the fuel Fu with the set lean fuel injection amount into the other cylinders 2c. .

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 catalyst device 3. Oxidation reaction generates heat of oxidation and warms up the catalyst device 3.

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 ECU 5 determines that the engine main body 2 is in the idling state (step S3 → Yes), the rich fuel injection amount is increased by X% of the normal fuel injection amount (step S6), and the lean fuel injection amount is set as the normal fuel. The injection amount is reduced by Y% (step S7).

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 engine body 2 is in the idling state, the ECU 5 corresponds to the air-fuel ratio AF3 of the second cylinder 2c2 that is a rich cylinder corresponding to the idle torque ATq, and the first cylinder 3c1 and the third cylinder 2c3 that are lean cylinders. , And the air-fuel ratio AF4 of the fourth cylinder 2c4 are set.
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 catalyst device 3. Oxidation reaction generates heat of oxidation and warms up the catalyst device 3.
Further, when the engine body 2 is idling, the ECU 5 can dither control the engine body 2 while maintaining the torque of the engine body 2 at the idle torque ATq.
Therefore, the engine body 2 is dither controlled without increasing the rotation speed, and the consumption of fuel Fu more than necessary can be suppressed.

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 engine body 2 is in the idling state are based on the output torque ATq and the like when the engine body 2 is in the idling state from the graph shown in FIG. The value is set in advance.

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 ECU 5 controls each injector 2b to inject the fuel Fu with the set rich fuel injection amount into the second cylinder 2c2, and inject the fuel Fu with the set lean fuel injection amount into the other cylinders 2c. .

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 ECU 5 of the internal combustion engine 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1A is configured so that the rich combustion and the lean combustion are switched when the catalyst device 3 is warmed up. The catalyst device 3 is warmed up by heat of oxidation when carbon monoxide contained in the unburned gas generated in the rich cylinder is oxidized in the catalyst device 3 by oxygen generated in the lean cylinder.
As described above, when the ECU 5 performs dither control of the engine body 2, if the output torque Trq of the rich cylinder and the lean cylinder are different, torque fluctuation occurs in the engine body 2. However, the ECU 5 according to the present embodiment By setting the air-fuel ratio A / F of each cylinder 2c so that the torque Trq and the output torque Trq of the lean cylinder are equal, it is possible to suitably suppress occurrence of torque fluctuation in the engine body 2. There is an effect.

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 ECU 5 according to this embodiment sets the fuel injection amount to each cylinder 2c according to the number of rich cylinders and lean cylinders.
As shown in FIG. 1B, in the case of a four-cylinder engine body 2 having four cylinders 2c, that is, a first cylinder 2c1, a second cylinder 2c2, a third cylinder 2c3, and a fourth cylinder 2c4, the ECU 5 is For example, dither control is performed so that rich combustion is performed in the second cylinder 2c2 and lean combustion is performed in the other cylinders 2c.

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 ECU 5 increases the rich fuel injection amount to the second cylinder 2c2 that performs rich combustion (see FIG. 1B) by 30% of the normal fuel injection amount, and the other cylinder 2c that performs lean combustion ((( The lean fuel injection amount to (b) is reduced by 10% of the normal fuel injection amount.
As a result, the air-fuel ratio A / F of all the cylinders 2c can be regarded as stoichiometric, and the air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 can be stoichiometric.
And the outstanding effect that the carbon monoxide of the unburned gas contained in exhaust gas G2 can be efficiently oxidized with the catalyst apparatus 3 is produced.
Further, an excellent effect is obtained in that the output torques Trq of all the cylinders 2c can be made equal.

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 rich combustion cylinder 2c is the second cylinder 2c2 shown in FIG. 1B, but one of the first cylinder 2c1, the third cylinder 2c3, and the fourth cylinder 2c4 is rich combustion. Needless to say, it may be configured to do so.
Further, the cylinder 2c that performs rich combustion may be different every time the ignition of all the cylinders 2c makes one round without fixing the cylinder 2c that performs rich combustion.
For example, when the 4-cylinder engine main body 2 shown in FIG. 1B first ignites from the first cylinder 2c1 to the third cylinder 2c3, the second cylinder 2c2 performs rich combustion, and then from the first cylinder 2c1 to the first cylinder 2c1. When igniting up to three cylinders 2c3, the cylinder 2c that performs rich combustion may be different so that the third cylinder 2c3 performs rich combustion.

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 internal combustion engine 1 including a 6-cylinder or 8-cylinder engine body 2.
In the case of a 6-cylinder or 8-cylinder engine body 2, when the ratio of the number of lean cylinders to rich cylinders is m: n, the output torque Trq is equal, and the rich fuel injection amount is calculated from the normal fuel injection amount. The rich fuel injection amount and the lean fuel injection amount may be set so that the increase amount of the fuel is m / n times the decrease amount of the lean fuel injection amount from the normal fuel injection amount.
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 cylinders 2c. Can be considered to be stoichiometric. Then, the air-fuel ratio Ae / Fe of the exhaust gas G2 can be stoichiometric.
Furthermore, dither control can be performed without generating torque fluctuations in the engine body 2.

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 SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Engine main body 2c Cylinder 3 Catalytic device 5 ECU (control device)
8 Intake manifold 9 Exhaust manifold (exhaust pipe)
G2 exhaust gas

Claims (4)

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請求項1に記載の内燃機関。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein one of the plurality of cylinders included in the engine body is a rich cylinder that performs rich combustion, and the other is a lean cylinder that performs lean combustion. 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.
JP2009223120A 2009-09-28 2009-09-28 Internal combustion engine Pending JP2011069332A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009223120A JP2011069332A (en) 2009-09-28 2009-09-28 Internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009223120A JP2011069332A (en) 2009-09-28 2009-09-28 Internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011069332A true JP2011069332A (en) 2011-04-07

Family

ID=44014821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009223120A Pending JP2011069332A (en) 2009-09-28 2009-09-28 Internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011069332A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4487735B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6252525B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2012057492A (en) Catalyst warming-up control device
JP5418675B2 (en) Fuel control device for internal combustion engine
JP4816599B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP2004278508A (en) Exhaust emission control system
JP4175385B2 (en) Internal combustion engine exhaust purification catalyst warm-up system
JP4477570B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4475117B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JP4244824B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JPWO2011048706A1 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
US20130151118A1 (en) Air-fuel ratio control apparatus, and control method, of hybrid power unit
JP2011069332A (en) Internal combustion engine
JP3731403B2 (en) Control device for direct-injection spark-ignition internal combustion engine
US10883439B2 (en) Internal combustion engine
JP3747726B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2006125267A (en) Hydrogen-added internal combustion engine
JP2020185965A (en) Control device for hybrid vehicle
JPH1044828A (en) Maximum speed control device for vehicle
JP2012255422A (en) Control device of internal combustion engine
JP4581889B2 (en) Engine control device
JP2019100227A (en) Control device of internal combustion engine
JP2010163930A (en) Control device of direct-injection spark ignition internal combustion engine
JP2023046758A (en) Fuel injection device for internal combustion engine
JP2017115615A (en) Internal combustion engine control device