JP2013181486A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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JP2013181486A
JP2013181486A JP2012046782A JP2012046782A JP2013181486A JP 2013181486 A JP2013181486 A JP 2013181486A JP 2012046782 A JP2012046782 A JP 2012046782A JP 2012046782 A JP2012046782 A JP 2012046782A JP 2013181486 A JP2013181486 A JP 2013181486A
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Yoshikazu Asami
良和 浅見
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an internal combustion engine, which can prevent the degradation in exhaust cleaning performance of a catalytic converter due to an influence of cylinders having air-fuel ratio deviation at start warming-up or the like.SOLUTION: A control device for an internal combustion engine detects an exhaust air-fuel ratio by an air-fuel ratio sensor on an exhaust passage of a multiple cylinder internal combustion engine which is provided with a catalytic converter for exhaust cleaning, corrects the fuel supply amount to each cylinder based on a detection value by the air-fuel ratio sensor to execute feedback control for allowing a combustion air-fuel ratio in each cylinder to follow a target air-fuel ratio and selectively executes fuel cut processing for stopping fuel supply to the each cylinder according to an operation condition of the internal combustion engine. The control device increases (step S13) an execution period of the fuel cut processing according to the required load of the internal combustion engine to the execution period in the operation condition in which the cylinders having air-fuel deviation are not generated on condition that the deviation amount of the combustion air-fuel ratio to the target air-fuel ratio is out of a specific range and the cylinders having air-fuel ratio deviation which are dispersed in a lean side are generated (step S11, S12).

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、多気筒内燃機関の空燃比フィードバック制御を実行するとともに気筒間における空燃比のばらつきを抑制するのに好適な内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine control apparatus, and more particularly to an internal combustion engine control apparatus suitable for executing air-fuel ratio feedback control of a multi-cylinder internal combustion engine and suppressing variations in air-fuel ratio among cylinders.

車両等に搭載される内燃機関においては、排気浄化処理を施す3元触媒等の触媒コンバータの性能を最大限に発揮させるべく、気筒内の吸入空気と燃料の混合比率である空燃比(以下、燃焼空燃比ともいう)の変化を排気ガス中の残留酸素濃度や未燃ガス濃度(以下、排気空燃比ともいう)の変化から検出し、その検出値に基づいて燃焼空燃比を目標空燃比に追従させるよう各気筒への燃料供給量をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御を実行するものが多い。   In an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, in order to maximize the performance of a catalytic converter such as a three-way catalyst that performs exhaust purification processing, an air-fuel ratio (hereinafter, referred to as a mixture ratio of intake air and fuel in a cylinder) A change in the combustion air-fuel ratio is detected from a change in residual oxygen concentration or unburned gas concentration in the exhaust gas (hereinafter also referred to as the exhaust air-fuel ratio), and the combustion air-fuel ratio is set to the target air-fuel ratio based on the detected value. Many perform air-fuel ratio feedback control that feedback-controls the fuel supply amount to each cylinder so as to follow.

また、触媒コンバータの上流側と下流側にそれぞれ空燃比センサを設け、上流側の空燃比センサの検出値に基づく空燃比のメインフィードバック制御を実行するのと併せて、上流側の空燃比センサの検出値が実際の排気空燃比に一致するように下流側の空燃比センサの出力に基づいて上流側空燃比センサの出力を補正するサブフィードバック制御を実行して、制御精度を高めているものがある。   In addition, air-fuel ratio sensors are provided on the upstream side and downstream side of the catalytic converter, respectively, and main feedback control of the air-fuel ratio based on the detected value of the upstream air-fuel ratio sensor is executed, and at the same time, the upstream air-fuel ratio sensor The control accuracy is improved by executing sub-feedback control for correcting the output of the upstream air-fuel ratio sensor based on the output of the downstream air-fuel ratio sensor so that the detected value matches the actual exhaust air-fuel ratio. is there.

しかし、多気筒内燃機関においては、気筒間でインジェクタの特性やその劣化度合い等にばらつきがあるばかりか、気筒間での吸気特性のばらつき等も生じ得るため、気筒間での空燃比のばらつきが大きくなることがあり、上述のような空燃比フィードバック制御による空燃比の制御精度が低下してしまう場合がある。そこで、従来、多気筒内燃機関の気筒間における空燃比のばらつきを抑制する制御を実行する内燃機関の制御装置が提案されている。   However, in a multi-cylinder internal combustion engine, not only the characteristics of the injector and the degree of deterioration thereof vary among the cylinders, but also the variation of the intake characteristics among the cylinders. In some cases, the accuracy of air-fuel ratio control by air-fuel ratio feedback control as described above may be reduced. In view of this, a control apparatus for an internal combustion engine that executes control for suppressing variations in air-fuel ratio among cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine has been proposed.

このような内燃機関の制御装置としては、例えば空燃比センサの検出情報から空燃比ばらつき異常が推定される場合には触媒が過熱状態になる可能性があるか否かを判定し、異常気筒の空燃比がリーンであって触媒が過熱状態になる可能性が高いときには、異常気筒以外の正常気筒の空燃比をリッチ方向に制御して、触媒に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比近傍かリッチ側に制御して触媒の過熱を防止するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As such a control device for an internal combustion engine, for example, when an abnormality in air-fuel ratio variation is estimated from detection information of an air-fuel ratio sensor, it is determined whether or not there is a possibility that the catalyst is overheated. When the air-fuel ratio is lean and the possibility that the catalyst is overheated is high, the air-fuel ratio of the normal cylinders other than the abnormal cylinder is controlled in the rich direction so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst is close to the theoretical air-fuel ratio. A catalyst that is controlled to the rich side to prevent overheating of the catalyst is known (see, for example, Patent Document 1).

また、気筒間の空燃比のばらつき度合いが大きいときには、温度上昇による触媒の劣化を抑制する制御として、安定燃焼のために燃料カット処理を禁止する燃料カット禁止回転数をその空燃比のばらつき度合いに応じて低下させる制御を実行して、燃料カット処理を禁止し易くするようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。   Further, when the degree of variation in the air-fuel ratio between cylinders is large, as a control for suppressing deterioration of the catalyst due to a temperature rise, the fuel cut prohibition rotation number for prohibiting fuel cut processing for stable combustion is set to the degree of variation in the air-fuel ratio. A control that executes a control to decrease in accordance with this to facilitate the prohibition of fuel cut processing is known (for example, see Patent Document 2).

さらに、空燃比のピーク値と平均値との偏差が大きい気筒を特定し、その特定中の偏差の平均値に応じて特定気筒の燃料噴射量を補正することで、気筒間の空燃比の均一化を図るようにしたものが知られている(例えば、特許文献3参照)。   Further, by identifying cylinders having a large deviation between the peak value and the average value of the air-fuel ratio and correcting the fuel injection amount of the specific cylinder according to the average value of the deviations during the specification, the air-fuel ratio between the cylinders is made uniform. There is known one that is designed to be realized (see, for example, Patent Document 3).

加えて、今回爆発気筒と前回爆発気筒の爆発によるエンジン回転速度の差を算出し、冷機始動後の爆発気筒間の回転速度差に応じて全気筒の平均噴射量を調整するとともに、今回爆発気筒と前回爆発気筒の回転速度差を気筒ごとに平均化して、気筒間の回転速度差の平均値をゼロに近付けるよう各気筒の噴射量を調整するようにしたもの(例えば、特許文献4参照)が知られている。   In addition, the difference in engine rotation speed between the explosion cylinder of this time and the previous explosion cylinder is calculated, and the average injection amount of all cylinders is adjusted according to the difference in rotation speed between the explosion cylinders after the cold start. The difference between the rotational speeds of the cylinders and the previous explosion is averaged for each cylinder, and the injection amount of each cylinder is adjusted so that the average value of the rotational speed differences between the cylinders approaches zero (see, for example, Patent Document 4) It has been known.

特開2008−064078号公報JP 2008-064078 A 特開2009−264287号公報JP 2009-264287 A 特開2002−332895号公報JP 2002-332895 A 特開2009−281236号公報JP 2009-281236 A

しかしながら、上述のような従来の内燃機関の制御装置にあっては、特定の気筒や気筒群に対応する空燃比の補正が可能になるものの、空燃比フィードバック制御中に生じる各気筒の燃焼空燃比の気筒間におけるばらつきを精度良く検出することができないため、気筒間の燃焼空燃比のばらつきを的確に抑制することができないという問題があった。   However, in the conventional control device for an internal combustion engine as described above, the air-fuel ratio corresponding to a specific cylinder or cylinder group can be corrected, but the combustion air-fuel ratio of each cylinder generated during the air-fuel ratio feedback control Therefore, there is a problem in that variations in the combustion air-fuel ratio among the cylinders cannot be accurately suppressed.

また、目標空燃比に対して燃料噴射量の不足により燃焼空燃比がリーン側に大きくずれた空燃比異常気筒が発生すると、燃料噴射量が過少となったその気筒での失火等によって排気ガス中の未燃炭化水素(HC)が増加することに加えて、他の気筒から触媒コンバータに流入する排気ガスの排気空燃比もリッチ化し、始動暖機時等における未燃炭化水素の浄化率が低下してしまう可能性があった。   In addition, if an abnormal air / fuel ratio cylinder is generated in which the combustion air / fuel ratio is greatly deviated to the lean side due to a shortage of fuel injection amount with respect to the target air / fuel ratio, the exhaust gas in the exhaust gas may be exhausted due to misfiring, etc. In addition to an increase in the amount of unburned hydrocarbons (HC), the exhaust air-fuel ratio of exhaust gas flowing into the catalytic converter from other cylinders also becomes rich, and the purification rate of unburned hydrocarbons during start-up warm-up, etc. decreases There was a possibility that.

さらに、排気管形状や触媒コンバータの配置によっては、サブフィードバック制御が実行される内燃機関において、目標空燃比に対する燃焼空燃比のずれ量が大きい気筒からの排気ガスが他の気筒からの排気ガスと十分に混合されることなく下流側の空燃比センサに強く当たる可能性がある。その場合、何らかの不具合により燃料噴射量が不足して燃焼空燃比が大きくリーン側にずれてしまう空燃比異常が発生すると、下流側の空燃比センサから実際の排気空燃比以上にリーン側の検出値が出力されてしまい、空燃比制御の精度が低下することが懸念される。   Further, depending on the shape of the exhaust pipe and the arrangement of the catalytic converter, in an internal combustion engine in which sub-feedback control is executed, exhaust gas from a cylinder having a large deviation of the combustion air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio may differ from exhaust gas from other cylinders. There is a possibility that the air-fuel ratio sensor on the downstream side will be strongly hit without being sufficiently mixed. In that case, if an abnormality occurs in the air / fuel ratio in which the fuel injection amount becomes insufficient due to some problem and the combustion air / fuel ratio shifts to the lean side, the detected value on the lean side exceeds the actual exhaust air / fuel ratio from the downstream air / fuel ratio sensor. May be output and the accuracy of air-fuel ratio control may be reduced.

そこで、本発明は、空燃比ずれの大きい気筒からの排気ガスの影響で始動暖機時等における触媒コンバータの排気浄化性能が低下してしまうことを確実に防止することのできる内燃機関の制御装置を提供するものである。   Accordingly, the present invention provides a control device for an internal combustion engine that can reliably prevent the exhaust gas purification performance of the catalytic converter from deteriorating due to the influence of exhaust gas from a cylinder with a large air-fuel ratio deviation during start-up warm-up or the like. Is to provide.

本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記目的達成のため、(1)排気浄化用の触媒コンバータが装備される多気筒の内燃機関の排気経路上で空燃比センサにより排気空燃比を検出し、前記空燃比センサの検出値に基づき前記内燃機関の各気筒に対する燃料供給量を補正して前記各気筒内の燃焼空燃比を目標空燃比に追従させるフィードバック制御を実行するとともに、前記内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関の前記各気筒に対し前記燃料供給を停止する燃料供給停止処理を選択的に実行する内燃機関の制御装置であって、前記目標空燃比に対する前記燃焼空燃比のずれ量が一定範囲内から外れてリーン側にばらつく空燃比ずれ気筒が発生したことを条件に、前記内燃機関の要求負荷に応じた前記燃料供給停止処理の実行期間を、前記空燃比ずれ気筒が発生しない運転状態での実行期間に対し増加させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention (1) detects an exhaust air / fuel ratio by an air / fuel ratio sensor on an exhaust path of a multi-cylinder internal combustion engine equipped with a catalytic converter for exhaust purification. Feedback control for correcting the fuel supply amount to each cylinder of the internal combustion engine based on the detected value of the air-fuel ratio sensor to cause the combustion air-fuel ratio in each cylinder to follow the target air-fuel ratio, and A control device for an internal combustion engine that selectively executes a fuel supply stop process for stopping the fuel supply to each cylinder of the internal combustion engine in accordance with an operating state, the deviation of the combustion air-fuel ratio from the target air-fuel ratio The execution period of the fuel supply stop process according to the required load of the internal combustion engine, on the condition that an air-fuel ratio deviation cylinder that the amount deviates from within a certain range and varies on the lean side has occurred, Wherein the ratio shift cylinder increases to execution period of at operating conditions do not occur.

この発明では、目標空燃比に対する燃焼空燃比のずれ量が一定範囲内から外れてリーン側にばらつく空燃比ずれ気筒が発生すると、内燃機関の要求負荷に応じて選択的に実行される燃料供給停止処理の実行期間を、空燃比ずれ気筒が発生しない運転状態での実行期間に対し増加させる処理がなされる。したがって、空燃比ずれ気筒の影響でフィードバック制御による各気筒への燃料供給量が増加するのに対して、燃料供給停止処理により各気筒における燃焼機会を的確に減少させ、空燃比ずれ気筒での失火等の影響を回避しつつ各気筒への燃料供給量を確実に減少させることができる。その結果、触媒コンバータに流入する排気ガスの排気空燃比がリッチ化するのを抑えて、触媒コンバータによる未燃炭化水素の浄化率が低下してしまうのを有効に抑制でき、触媒コンバータの排気浄化性能が低下してしまうことを確実に防止することができる。   According to the present invention, when an air-fuel ratio shift cylinder in which the deviation amount of the combustion air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio deviates from a predetermined range and varies on the lean side occurs, the fuel supply stop selectively executed according to the required load of the internal combustion engine A process for increasing the execution period of the process relative to the execution period in an operating state in which no air-fuel ratio deviation cylinders are generated is performed. Therefore, while the amount of fuel supplied to each cylinder by feedback control increases due to the influence of the air-fuel ratio shift cylinder, the fuel supply stop process accurately reduces the combustion opportunity in each cylinder, and misfires in the air-fuel ratio shift cylinder It is possible to reliably reduce the amount of fuel supplied to each cylinder while avoiding the influence of the above. As a result, the exhaust gas flowing into the catalytic converter can be prevented from becoming rich in the exhaust air-fuel ratio, and the reduction in the purification rate of unburned hydrocarbons by the catalytic converter can be effectively suppressed. It is possible to reliably prevent the performance from deteriorating.

本発明の内燃機関の制御装置は、好ましくは、(2)前記燃料供給停止処理を、前記空燃比ずれ気筒が発生しないことを条件に第1の燃料供給停止実行条件で実行し、前記空燃比ずれ気筒が発生したことを条件に、前記第1の燃料供給停止実行条件より前記燃料供給停止処理の実行頻度が高くなる第2の燃料供給停止実行条件で実行するものである。   The control apparatus for an internal combustion engine of the present invention is preferably configured to execute (2) the fuel supply stop process under a first fuel supply stop execution condition on condition that the air-fuel ratio deviation cylinder does not occur, and the air-fuel ratio This is executed under the second fuel supply stop execution condition in which the execution frequency of the fuel supply stop process is higher than that of the first fuel supply stop execution condition on condition that a shift cylinder is generated.

この構成により、空燃比ずれ気筒が発生したことを条件に、第1の燃料供給停止実行条件より燃料供給停止処理の実行頻度が高い第2の燃料供給停止実行条件での燃料供給停止処理がなされるので、空燃比ずれ気筒の影響による各気筒内での燃料供給量の増加に対して、各気筒の燃料供給量を燃料供給停止処理により低減させることで、燃料噴射量が過少となった空燃比ずれ気筒での失火等を減少させつつ触媒コンバータに流入する排気ガスの排気空燃比がリッチ化するのを抑えることができ、触媒コンバータでの未燃炭化水素の浄化率が低下してしまうのを有効に抑制できる。   With this configuration, the fuel supply stop process is performed under the second fuel supply stop execution condition that is executed more frequently than the first fuel supply stop execution condition, on condition that an air-fuel ratio shift cylinder has occurred. Therefore, in response to the increase in the fuel supply amount in each cylinder due to the influence of the air-fuel ratio deviation cylinder, the fuel supply amount in each cylinder is reduced by the fuel supply stop process, so that the fuel injection amount becomes too low. It is possible to suppress the exhaust air / fuel ratio of exhaust gas flowing into the catalytic converter from becoming rich while reducing misfires in the cylinder with a deviation in the fuel ratio, and the purification rate of unburned hydrocarbons in the catalytic converter is reduced. Can be effectively suppressed.

上記(2)の構成を有する内燃機関の制御装置においては、(3)前記内燃機関の燃料供給量を気筒別に変化させたときの前記内燃機関の回転速度の変化量に基づいて前記空燃比ずれ気筒が発生したことを検出する空燃比ずれ気筒検出機構を備え、前記内燃機関の始動暖機時に前記空燃比ずれ気筒検出機構により前記空燃比ずれ気筒が発生したことが検出されることを条件に、前記燃料供給停止処理を前記第2の燃料供給停止実行条件で実行することが好ましい。   In the control apparatus for an internal combustion engine having the configuration of (2), (3) the air-fuel ratio deviation is based on the amount of change in the rotational speed of the internal combustion engine when the fuel supply amount of the internal combustion engine is changed for each cylinder. Provided that an air-fuel ratio deviation cylinder detection mechanism for detecting the occurrence of a cylinder is provided, and that the occurrence of the air-fuel ratio deviation cylinder is detected by the air-fuel ratio deviation cylinder detection mechanism during start-up and warm-up of the internal combustion engine. The fuel supply stop process is preferably executed under the second fuel supply stop execution condition.

この場合、燃料噴射量を制御する手段や機関回転速度を検出するクランク角センサ等の既存センサを活用して、比較的容易に空燃比ずれ気筒を精度良く検出することが可能となり、しかも、空燃比ずれ気筒の発生時に燃料供給停止処理の実行頻度を確実に高めることができる。   In this case, it becomes possible to detect the air-fuel ratio deviation cylinder with relative accuracy by using existing sensors such as a fuel injection amount control unit and a crank angle sensor that detects the engine rotation speed, and moreover, It is possible to reliably increase the frequency of executing the fuel supply stop process when the fuel ratio deviation cylinder is generated.

上記(3)の構成を有する内燃機関の制御装置においては、(4)前記内燃機関の始動暖機中の回転変動量が目標回転速度域から外れることを条件に前記内燃機関の気筒別に前記燃料供給量を増量して前記回転変動量を縮小させる気筒別増量補正を選択的に実行し、前記気筒別増量補正が実行されたことを条件に、前記空燃比ずれ気筒検出機構による前記空燃比ずれ気筒の検出処理を実行することが好ましい。   In the control apparatus for an internal combustion engine having the configuration of (3), (4) the fuel for each cylinder of the internal combustion engine is provided on the condition that the rotational fluctuation amount during start-up warming of the internal combustion engine deviates from a target rotational speed range. The air-fuel ratio shift by the air-fuel ratio shift cylinder detection mechanism is executed on the condition that the cylinder-by-cylinder increase correction for increasing the supply amount and reducing the rotation fluctuation amount is selectively executed. It is preferable to execute a cylinder detection process.

これにより、空燃比ずれ気筒の影響で顕著な回転変動が生じるときには空燃比ずれ気筒検出機構を確実に作動させ、一方、空燃比ずれ気筒が発生せずその影響による顕著な回転変動が生じないときには空燃比ずれ気筒検出のための処理負荷を軽減することができ、車上搭載のハードウェア資源を有効活用できる。なお、空燃比ずれ気筒検出機構は、気筒別増量補正の対象となった特定の気筒についてのみ空燃比ずれ気筒となっているか否かの判定を実行するものとすることができる。   As a result, the air-fuel ratio shift cylinder detection mechanism is reliably operated when a significant rotation fluctuation occurs due to the influence of the air-fuel ratio shift cylinder, while the air-fuel ratio shift cylinder does not occur and no significant rotation fluctuation due to the influence occurs. The processing load for detecting the air-fuel ratio deviation cylinder can be reduced, and the hardware resources mounted on the vehicle can be effectively utilized. Note that the air-fuel ratio shift cylinder detection mechanism can determine whether or not only a specific cylinder that has been subject to cylinder-by-cylinder increase correction is an air-fuel ratio shift cylinder.

本発明の内燃機関の制御装置においては、(5)前記燃料供給停止処理を前記内燃機関に対する要求負荷が閾値以下に達したことを条件に実行するとともに、前記要求負荷が閾値以下に達した時点から前記内燃機関の運転状態に応じて設定される遅れ時間が経過するときに前記各気筒に対する燃料供給を停止し、前記燃料供給停止処理の実行期間を増加させるときには、前記遅れ時間を短縮することが好ましい。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, (5) the fuel supply stop process is executed on condition that the required load on the internal combustion engine has reached a threshold value or less, and the required load has reached the threshold value or less. The fuel supply to each cylinder is stopped when a delay time set according to the operating state of the internal combustion engine elapses, and the delay time is shortened when the execution period of the fuel supply stop process is increased. Is preferred.

これにより、燃料供給停止処理の実行期間を容易にかつ確実に、簡単な処理で実現可能となる。   As a result, the execution period of the fuel supply stop process can be realized easily and reliably with a simple process.

本発明の内燃機関の制御装置においては、(6)前記内燃機関が電動機と共に走行駆動用のハイブリッド駆動装置を構成するハイブリッド車両に装備され、前記燃料供給停止処理を実行するとき、前記ハイブリッド駆動装置に要求される動力のうち前記電動機の動力負担割合を増加させる一方で、前記内燃機関の動力負担割合を減少させて、前記ハイブリッド駆動装置における前記内燃機関の間欠停止頻度を増加させることが好ましい。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, (6) when the internal combustion engine is installed in a hybrid vehicle that constitutes a hybrid drive apparatus for driving driving together with an electric motor, and the fuel supply stop process is executed, the hybrid drive apparatus It is preferable to increase the frequency of intermittent stop of the internal combustion engine in the hybrid drive device by decreasing the power load ratio of the internal combustion engine while increasing the power load ratio of the electric motor among the power required for the motor.

この場合、内燃機関の間欠停止頻度を増加させることで、燃料噴射量が過少となった空燃比ずれ気筒での失火等を減少させつつ、触媒コンバータに流入する排気ガスの排気空燃比がリッチ化するのを抑えることができ、触媒コンバータでの未燃炭化水素の浄化率が低下してしまうのを有効に抑制することができる。   In this case, by increasing the frequency of intermittent stop of the internal combustion engine, the exhaust air / fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalytic converter becomes rich while reducing misfires and the like in the air / fuel ratio shift cylinder where the fuel injection amount becomes excessive. It can be suppressed, and the reduction of the purification rate of unburned hydrocarbons in the catalytic converter can be effectively suppressed.

本発明の内燃機関の制御装置においては、(7)前記燃料供給停止処理を実行するとき、前記内燃機関の機関回転中に前記各気筒に対する燃料噴射を一時的に停止することが好ましい。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, (7) when performing the fuel supply stop process, it is preferable to temporarily stop the fuel injection to each cylinder during the engine rotation of the internal combustion engine.

この場合、既存の燃料カット処理手段に簡単な処理ステップを追加するだけで、低コストに触媒コンバータの排気浄化性能の低下を防止できる。   In this case, by simply adding a simple processing step to the existing fuel cut processing means, it is possible to prevent a reduction in the exhaust gas purification performance of the catalytic converter at a low cost.

本発明によれば、目標空燃比に対する燃焼空燃比のずれ量が一定範囲内から外れてリーン側にばらつく空燃比ずれ気筒が発生すると、内燃機関の要求負荷に応じた燃料供給停止処理の実行期間を、空燃比ずれ気筒が発生しない通常運転状態での実行期間に対し増加させるようにしているので、空燃比ずれ気筒からの排気ガスの影響によってフィードバック処理による各気筒への燃料供給量および燃焼空燃比がリッチ側にずれたとしても、始動暖機時等における触媒コンバータ内の排気空燃比がリッチ側に過補正されるのを防止することができ、触媒コンバータの排気浄化性能が低下してしまうことを確実に防止することができる内燃機関の制御装置を提供することができる。   According to the present invention, when an air-fuel ratio deviation cylinder in which the deviation amount of the combustion air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio deviates from a predetermined range and varies toward the lean side occurs, the execution period of the fuel supply stop process according to the required load of the internal combustion engine Is increased with respect to the execution period in the normal operation state in which no air-fuel ratio shift cylinders are generated, so that the amount of fuel supplied to each cylinder and the combustion empty by feedback processing are influenced by the influence of exhaust gas from the air-fuel ratio shift cylinders. Even if the fuel ratio deviates to the rich side, it is possible to prevent the exhaust air / fuel ratio in the catalytic converter from being overcorrected to the rich side at the time of start-up warm-up, etc., and the exhaust gas purification performance of the catalytic converter will deteriorate. It is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can reliably prevent this.

本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る内燃機関において触媒コンバータの上流側および下流側(触媒前後)に配置される空燃比センサの出力特性を示すグラフで、縦軸は各センサ出力を、横軸は空燃比を示している。1 is a graph showing output characteristics of air-fuel ratio sensors arranged upstream and downstream (before and after the catalyst) of a catalytic converter in an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, where the vertical axis represents each sensor output, and the horizontal axis represents empty air. Indicates the fuel ratio. 本発明の一実施形態に係る内燃機関の空燃比ずれ気筒発生時における機関回転速度の変動パターンを例示するタイムチャートであり、図3(a)はクランク回転時間の変動を示し、図3(b)はクランク回転各速度の変動状態を示している。FIG. 3 is a time chart illustrating an engine rotational speed fluctuation pattern when an air-fuel ratio deviation cylinder is generated in an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. FIG. ) Shows the fluctuation state of each crank rotation speed. 本発明の一実施形態に係る内燃機関で空燃比ずれ気筒に対する気筒別増量補正を行った場合のクランク回転角速度の変化を示すグラフであり、縦軸軸は空燃比ずれ気筒の燃焼状態に以降する前後の角速度差を示し、横軸はその空燃比ずれ気筒の空燃比ずれの指標値であるインバランス率を示している。6 is a graph showing changes in crank rotation angular velocity when cylinder-by-cylinder increase correction is performed for an air-fuel ratio shift cylinder in an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and the vertical axis represents the combustion state of the air-fuel ratio shift cylinder. The angular velocity difference between the front and rear is shown, and the horizontal axis shows the imbalance rate, which is an index value of the air-fuel ratio deviation of the air-fuel ratio deviation cylinder. 本発明の一実施形態に係る内燃機関で空燃比ずれ気筒の燃焼前後における回転変動量が空燃比ずれ気筒に対する気筒別増量補正によって変化するときのその変化量から空燃比ずれ気筒における燃焼空燃比のずれ方向を特定する原理を説明するグラフであり、縦軸は空燃比ずれ気筒の燃焼前後の前記変化量を示し、横軸はその空燃比ずれ気筒のインバランス率を示している。In the internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, the amount of change in rotation before and after combustion of the air-fuel ratio shift cylinder changes by the cylinder-by-cylinder increase correction for the air-fuel ratio shift cylinder. It is a graph explaining the principle which specifies a shift | offset | difference direction, a vertical axis | shaft shows the said variation | change_quantity before and behind combustion of an air fuel ratio shift cylinder, and a horizontal axis shows the imbalance rate of the air fuel ratio shift cylinder. 本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置で空燃比ずれ気筒が発生したときに実行される排ガス悪化抑制制御プログラムの概略の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the general | schematic flow of the exhaust gas deterioration suppression control program performed when the air-fuel ratio deviation cylinder generate | occur | produces with the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置で空燃比ずれ異常気筒を検出する検出処理プログラムの概略の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the general | schematic flow of the detection processing program which detects an air-fuel ratio deviation abnormal cylinder with the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る内燃機関を搭載したハイブリッド車両における、車速、気筒別増量補正の実行フラグ、エンジン回転数および燃料カット実行時にセットされる燃料カット実施フラグの変化を示すタイムチャートである。6 is a time chart showing changes in a vehicle speed, an execution correction flag for cylinder-by-cylinder increase correction, an engine speed, and a fuel cut execution flag set when fuel cut is executed in a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. .

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(一実施形態)
図1〜図8は、本発明に係る内燃機関の制御装置の一実施形態を示している。
(One embodiment)
1 to 8 show an embodiment of a control device for an internal combustion engine according to the present invention.

なお、本実施形態は、本発明を多気筒の内燃機関である直列4気筒の4サイクルガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)に適用したものであり、そのエンジンは、図示しない電動機(例えば、発電電動機)とともにハイブリッド走行駆動装置を構成し、ハイブリッド車両に搭載されるようになっている。   In the present embodiment, the present invention is applied to an in-line four-cylinder four-cycle gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) that is a multi-cylinder internal combustion engine. A hybrid travel drive device is configured together with an electric motor and is mounted on a hybrid vehicle.

まず、その構成について説明する。   First, the configuration will be described.

図1に示すように、本実施形態のエンジン10は、複数の気筒11(同図1中に#1、#2、#3、#4で示す)が形成された機関本体12を備えている。詳細は図示しないが、機関本体12は、複数の気筒11に対応するシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、そのシリンダブロックの上部側に設けられたシリンダヘッドおよびヘッドカバーと、シリンダブロックの下部側に設けられたクランクケースおよびオイルパンとによって構成されている。   As shown in FIG. 1, the engine 10 of this embodiment includes an engine body 12 in which a plurality of cylinders 11 (indicated by # 1, # 2, # 3, and # 4 in FIG. 1) are formed. . Although not shown in detail, the engine body 12 is provided with a cylinder block in which cylinder bores corresponding to the plurality of cylinders 11 are formed, a cylinder head and a head cover provided on the upper side of the cylinder block, and a lower side of the cylinder block. A crankcase and an oil pan.

この機関本体12は、いずれも詳細を図示しないが、複数の気筒11内に燃焼室14を形成する複数のピストンと、それら複数のピストンがコネクティングロッドを介して連結されたクランク軸と、を内蔵している。また、機関本体12は、燃焼室14の上部側で開閉する吸気弁および排気弁と、燃焼室14内の圧縮された混合ガスに火花点火する点火プラグ16と、吸気弁および排気弁をクランク軸の回転に伴うピストンのストローク位置に応じて開閉動作させる動弁機構と、を備えている。   Although not shown in detail, the engine body 12 includes a plurality of pistons that form combustion chambers 14 in a plurality of cylinders 11 and a crankshaft in which the plurality of pistons are connected via a connecting rod. doing. The engine body 12 includes an intake valve and an exhaust valve that open and close on the upper side of the combustion chamber 14, a spark plug 16 that sparks and ignites the compressed mixed gas in the combustion chamber 14, and an intake valve and an exhaust valve that are connected to the crankshaft. And a valve mechanism that opens and closes according to the stroke position of the piston accompanying the rotation of the valve.

また、機関本体12のシリンダヘッドの短手方向一方側には、複数の気筒11に対応する複数の吸気ポート(符号無し)が形成されており、それぞれの吸気ポートの内端側に吸気弁が設けられている。そして、各吸気弁の開弁時にその吸気弁に対応する燃焼室14内に空気および燃料の混合ガスを吸入(吸気)させることができるよう、機関本体12のシリンダヘッドには、複数の吸気ポートに接続する吸気通路を形成する複数の吸気枝管18およびサージタンク19を有する吸気マニホールド20が装着されている。   Further, a plurality of intake ports (no reference numerals) corresponding to the plurality of cylinders 11 are formed on one side of the cylinder head of the engine body 12 in the short direction, and an intake valve is provided on the inner end side of each intake port. Is provided. The cylinder head of the engine body 12 has a plurality of intake ports so that a mixed gas of air and fuel can be sucked (intake) into the combustion chamber 14 corresponding to the intake valve when each intake valve is opened. An intake manifold 20 having a plurality of intake branch pipes 18 and a surge tank 19 forming an intake passage connected to the intake manifold 20 is mounted.

吸気マニホールド20には上流側の吸気通路21を形成する吸気管22が接続されており、その吸気管22の最上流端側には吸入空気中の異物を除去可能なフィルタを有するエアクリーナ23が装着されている。また、吸気管22には、エアクリーナ23を通った空気の流量Qaを計測するエアフローメータ24と、それより下流側で吸気管22内の吸気通路21の一部を任意の開度thvに絞ることができる電子制御式のスロットルバルブ25とが装着されている。さらに、機関本体12のシリンダヘッドには、前記複数の吸気ポートおよび吸気枝管18に対応して複数のインジェクタ26(燃料噴射弁)が装着されている。   An intake pipe 22 that forms an intake passage 21 on the upstream side is connected to the intake manifold 20, and an air cleaner 23 having a filter that can remove foreign matter in the intake air is attached to the most upstream end of the intake pipe 22. Has been. In addition, an air flow meter 24 that measures the flow rate Qa of the air that has passed through the air cleaner 23 and a part of the intake passage 21 in the intake pipe 22 downstream of the intake pipe 22 are throttled to an arbitrary opening thv. An electronically controlled throttle valve 25 capable of performing the above is mounted. Further, a plurality of injectors 26 (fuel injection valves) are attached to the cylinder head of the engine body 12 corresponding to the plurality of intake ports and the intake branch pipes 18.

一方、機関本体12のシリンダヘッドの短手方向他方側には、各排気弁の開弁時に対応する燃焼室14内から排気ガスを排出させることができるよう、複数の排気枝管32および集合管部34を有する排気マニホールド30が装着されている。   On the other hand, on the other side in the short direction of the cylinder head of the engine body 12, a plurality of exhaust branch pipes 32 and collecting pipes are provided so that exhaust gas can be discharged from the corresponding combustion chamber 14 when the exhaust valves are opened. An exhaust manifold 30 having a portion 34 is mounted.

排気マニホールド30の集合管部34には、下流側の排気管36が接続されており、その排気管36には、エンジン10の排気ガス中に含まれる有害成分を浄化する触媒コンバータ40が装着されている。触媒コンバータ40は、公知の3元触媒を内蔵しており、燃焼室14内の空燃比が理論空燃比近傍の一定範囲内にあるとき、排気ガス中の有害成分であるNOx(窒素酸化物)、HC(炭化水素)およびCO(一酸化炭素)を、それぞれに高度に浄化することができるようになっている。この触媒コンバータ40は、さらに、酸素吸蔵機能により、空燃比が理論空燃比から偏倚したとしても未燃成分及び窒素酸化物を浄化することができるタイプのものであってもよい。   An exhaust pipe 36 on the downstream side is connected to the collecting pipe portion 34 of the exhaust manifold 30, and a catalytic converter 40 that purifies harmful components contained in the exhaust gas of the engine 10 is attached to the exhaust pipe 36. ing. The catalytic converter 40 incorporates a known three-way catalyst, and NOx (nitrogen oxide), which is a harmful component in the exhaust gas, when the air-fuel ratio in the combustion chamber 14 is within a certain range near the stoichiometric air-fuel ratio. HC (hydrocarbon) and CO (carbon monoxide) can be highly purified respectively. The catalytic converter 40 may be of a type that can purify unburned components and nitrogen oxides even if the air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio by the oxygen storage function.

排気マニホールド30の集合管部34あるいは触媒コンバータ40の近傍の排気管36には、触媒コンバータ40の上流側で排気空燃比を検出する第1の空燃比センサ42が装着されており、さらに、排気管36には、触媒コンバータ40の下流側で排気空燃比を検出する第2の空燃比センサ44が装着されている。   A first air-fuel ratio sensor 42 for detecting the exhaust air-fuel ratio is mounted upstream of the catalytic converter 40 in the collecting pipe portion 34 of the exhaust manifold 30 or in the exhaust pipe 36 near the catalytic converter 40. A second air-fuel ratio sensor 44 that detects the exhaust air-fuel ratio downstream of the catalytic converter 40 is attached to the pipe 36.

図2は、これら第1、第2の空燃比センサ42、44の出力特性を例示している。   FIG. 2 illustrates the output characteristics of the first and second air-fuel ratio sensors 42 and 44.

第1の空燃比センサ42は、ジルコニア(ZrO)等の酸素イオン伝導体の一面側に大気側電極を、他面側に拡散抵抗層および排気側電極を設けた公知の限界電流側の広域空燃比センサである。この第1の空燃比センサ42は、リッチ燃焼時の排気ガス中では未燃ガス分圧(未燃ガス濃度)に応じた限界電流(O移動に伴うポンプ電流)を出力し、リーン燃焼時の排気ガス中では酸素分圧(O濃度)に応じた限界電流を出力するようになっている。すなわち、第1の空燃比センサ42の出力特性は、図2中に黒丸付きの線で例示するような特性となっている。 The first air-fuel ratio sensor 42 is a wide area on the known limit current side in which an atmosphere side electrode is provided on one surface side of an oxygen ion conductor such as zirconia (ZrO 2 ) and a diffusion resistance layer and an exhaust side electrode are provided on the other surface side. It is an air-fuel ratio sensor. The first air-fuel ratio sensor 42 outputs a limit current (pump current accompanying O 2 movement) corresponding to the unburned gas partial pressure (unburned gas concentration) in the exhaust gas at the time of rich combustion. In the exhaust gas, a limit current corresponding to the oxygen partial pressure (O 2 concentration) is output. That is, the output characteristic of the first air-fuel ratio sensor 42 is a characteristic illustrated by a black circled line in FIG.

第2の空燃比センサ44は、例えば公知の濃淡電池式の排気酸素濃度センサ(Oセンサ)であり、理論空燃比を境にして未燃ガスが残るリッチ側で起電力が急峻に立ち上がる特性を有している。この第2の空燃比センサ44は、リッチ状態では外側電極が触媒として機能し、排気ガス中のHC、CO、Oが化学平衡状態に達するよう反応することで、大気側と排気ガス側の酸素濃度差に応じた起電力を発生するようになっている。すなわち、第2の空燃比センサ44の出力特性は、図2中に黒四角付きの線で例示するような特性となっている。 The second air-fuel ratio sensor 44 is, for example, a known concentration cell type exhaust oxygen concentration sensor (O 2 sensor), and has a characteristic that the electromotive force rises sharply on the rich side where unburned gas remains with the theoretical air-fuel ratio as a boundary. have. In the second air-fuel ratio sensor 44, the outer electrode functions as a catalyst in the rich state, and reacts so that HC, CO, and O 2 in the exhaust gas reach a chemical equilibrium state, so that the air side and the exhaust gas side An electromotive force corresponding to the oxygen concentration difference is generated. That is, the output characteristic of the second air-fuel ratio sensor 44 is a characteristic exemplified by a line with a black square in FIG.

第1空燃比センサ42および第2の空燃比センサ44の検出情報は、それぞれ電子制御ユニット(以下、ECUという)50に取り込まれるようになっている。   Information detected by the first air-fuel ratio sensor 42 and the second air-fuel ratio sensor 44 is taken into an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 50, respectively.

ECU50には、これら空燃比センサ42、44やエアフローメータ24の検出情報に加え、エンジン10の運転状態(図1中に示すエンジン回転数Ne、冷却水温twを含む)を検出するクランク角センサ52および水温センサ54等のセンサ情報に基づいて、さらに、アクセル開度センサ56等からの要求操作信号(図1中に示すアクセル開度Accを含む)や図示しない他の車載ECUからの要求信号に基づいて、エンジン10を電子制御する機能を有している。   The ECU 50 includes a crank angle sensor 52 that detects the operating state of the engine 10 (including the engine speed Ne and the cooling water temperature tw shown in FIG. 1) in addition to the detection information of the air-fuel ratio sensors 42 and 44 and the air flow meter 24. Further, based on the sensor information of the water temperature sensor 54 and the like, a request operation signal from the accelerator opening sensor 56 and the like (including the accelerator opening Acc shown in FIG. 1) and a request signal from other in-vehicle ECU (not shown) Based on this, the engine 10 has a function of electronic control.

ECU50は、具体的なハードウェア構成を図示しないが、CPU、ROM、RAMおよびバックアップメモリを含み、さらに、A/D変換器等を含む入力インターフェース回路と、ドライバやリレースイッチを含む出力インターフェース回路と、他の車載ECUとの通信インターフェース等を含んで構成されている。   Although ECU 50 does not illustrate a specific hardware configuration, ECU 50 includes a CPU, a ROM, a RAM, and a backup memory, and further includes an input interface circuit including an A / D converter and the like, an output interface circuit including a driver and a relay switch, The communication interface with other in-vehicle ECUs is included.

このECU50は、ROMやバックアップメモリ(以下、ROM等という)に格納された制御プログラムに従って、例えばいわゆるマルチタスク処理を実行しながら、エンジン10に要求される出力(トルクおよび機関回転数)を実現するよう、エンジン10のスロットルバルブ25の開度、点火時期、燃料噴射時期および燃料噴射量等をそれぞれに制御するようになっている。   The ECU 50 realizes outputs (torque and engine speed) required for the engine 10 while executing so-called multitask processing, for example, according to a control program stored in a ROM or a backup memory (hereinafter referred to as a ROM or the like). Thus, the opening degree of the throttle valve 25 of the engine 10, the ignition timing, the fuel injection timing, the fuel injection amount, and the like are each controlled.

ECU50による燃料噴射量の制御は、本発明にいう燃料供給停止処理である燃料カット処理を含むものである。すなわち、ECU50は、ROM等に格納された制御プログラムに従って、エンジン10の運転状態に応じ、特にアクセル開度等で特定されるその要求負荷に応じて、エンジン10の回転中に各気筒11に対する燃料カット処理を実行するようになっている。   The control of the fuel injection amount by the ECU 50 includes a fuel cut process which is a fuel supply stop process according to the present invention. That is, the ECU 50 determines the fuel for each cylinder 11 during the rotation of the engine 10 according to the operating state of the engine 10 according to the control program stored in the ROM or the like, in particular according to the required load specified by the accelerator opening or the like. Cut processing is executed.

ここにいう燃料カット処理は、エンジン10の要求負荷が予め設定された閾値負荷より小さい減速要求状態、例えばアクセル開度センサ56で検出されたアクセル開度Accが全閉かそれに近い低開度域にある状態であって、エンジン回転数Ne(機関回転速度)が予め設定された燃料カット領域下限回転数N1より高いという燃料カット条件が成立するときに、そのエンジン回転状態下で、インジェクタ26から各気筒11内への燃料噴射を一時的に停止させる処理である。この燃料カット処理は、燃料カット領域下限回転数N1からそれより高回転速度である燃料カット領域上限回転数N2までの間の運転速度領域で実行されるようになっており、燃料カット領域下限回転数N1は、例えば1000rpm程度に設定され、燃料カット領域上限回転数N2は、例えば2000rpm程度に設定されている。前記燃料カット条件が、車両やエンジン10のタイプによって変更され得るのは勿論である。   The fuel cut processing referred to here is a deceleration request state in which the required load of the engine 10 is smaller than a preset threshold load, for example, the accelerator opening Acc detected by the accelerator opening sensor 56 is fully closed or a low opening range close thereto. When the fuel cut condition that the engine speed Ne (engine speed) is higher than the preset fuel cut region lower limit speed N1 is satisfied, the injector 26 This is a process for temporarily stopping fuel injection into each cylinder 11. This fuel cut processing is executed in an operating speed region between the fuel cut region lower limit rotational speed N1 and the fuel cut region upper limit rotational speed N2 that is higher than the fuel cut region lower limit rotational speed N1. The number N1 is set to about 1000 rpm, for example, and the fuel cut region upper limit rotation speed N2 is set to about 2000 rpm, for example. Of course, the fuel cut condition can be changed depending on the type of the vehicle and the engine 10.

また、この燃料カット処理では、エンジン10に対する要求負荷が要求負荷が閾値以下に達した時点、例えばアクセル開度センサ56で検出されたアクセル開度Accが全閉かそれに近い低開度域に達した時点から、その要求負荷およびエンジン10の運転状態(例えば、車速)に応じて設定される燃料カット遅れ時間(図8中には「F/Cディレイ」と記す)が経過する時に、各気筒11に対する燃料供給が停止されるようになっている。ここにいう燃料カット遅れ時間は、例えば、エンジン10の出力トルクの低下がごく短時間に進行することで車両の乗員に減速ショックを感じさせることを防止することができる減速時下限遅れ時間以上であって、失火によるHC排出量の悪化を招くのを防止することができる減速時上限遅れ時間以下の時間として設定される。   Further, in this fuel cut process, when the required load on the engine 10 reaches the threshold value or less, for example, the accelerator opening Acc detected by the accelerator opening sensor 56 reaches a fully closed or close low opening range. When a fuel cut delay time (referred to as “F / C delay” in FIG. 8) set in accordance with the required load and the operating state (for example, vehicle speed) of the engine 10 has elapsed since The fuel supply to 11 is stopped. The fuel cut delay time here is, for example, equal to or longer than the lower limit delay time during deceleration that can prevent the vehicle occupant from feeling a deceleration shock by a decrease in the output torque of the engine 10 in a very short time. Thus, it is set as a time equal to or shorter than the upper limit delay time during deceleration that can prevent the deterioration of the HC emission amount due to misfire.

ECU50は、また、ROM等に格納された制御プログラムに従って、各気筒11内の燃焼空燃比を目標空燃比である理論空燃比に制御するよう、メインフィードバック制御およびサブフィードバック制御を実行するようになっている。すなわち、ECU50は、以下に詳述するような機能を発揮することで、空燃比制御装置の主要部であるメインフィードバック制御手段、サブフィードバック制御手段、メインフィードバック学習制御手段、および、サブフィードバック学習制御手段として機能するようになっている。   The ECU 50 also executes main feedback control and sub-feedback control so as to control the combustion air-fuel ratio in each cylinder 11 to the theoretical air-fuel ratio that is the target air-fuel ratio in accordance with a control program stored in a ROM or the like. ing. That is, the ECU 50 performs the functions described in detail below, thereby enabling main feedback control means, sub feedback control means, main feedback learning control means, and sub feedback learning control, which are main parts of the air-fuel ratio control apparatus. It is designed to function as a means.

ここで、メインフィードバック制御とは、第1の空燃比センサ42の検出値に基づき、エンジン10の各気筒11に対するポート噴射による燃料供給量を補正して、各気筒11内の燃焼空燃比、すなわち、各気筒11内の吸入空気と燃料の混合比率である空燃比を目標空燃比に追従させるフィードバック制御である。   Here, the main feedback control is based on the detection value of the first air-fuel ratio sensor 42, correcting the fuel supply amount by port injection to each cylinder 11 of the engine 10, and thus the combustion air-fuel ratio in each cylinder 11, that is, This is feedback control in which the air-fuel ratio, which is the mixing ratio of intake air and fuel in each cylinder 11, follows the target air-fuel ratio.

また、サブフィードバック制御とは、第2の空燃比センサ44の検出値に基づき、第1の空燃比センサ42の検出値を触媒コンバータ40内の実際の排気空燃比に一致させるサブフィードバック補正量を算出し、このサブフィードバック補正量を用いて第1の空燃比センサ42の検出値を補正する制御である。すなわち、サブフィードバック制御は、第1の空燃比センサ42の検出精度を補正により高めることで、第1の空燃比センサ42の検出値を基にメインフィードバック制御される各気筒11内の燃焼空燃比を目標空燃比である理論空燃比に精度良く追従させるものである。   The sub feedback control is a sub feedback correction amount for making the detected value of the first air / fuel ratio sensor 42 coincide with the actual exhaust air / fuel ratio in the catalytic converter 40 based on the detected value of the second air / fuel ratio sensor 44. In this control, the calculated value of the first air-fuel ratio sensor 42 is corrected using the sub feedback correction amount. That is, the sub-feedback control increases the detection accuracy of the first air-fuel ratio sensor 42 by correction, so that the combustion air-fuel ratio in each cylinder 11 that is subjected to main feedback control based on the detection value of the first air-fuel ratio sensor 42. Is made to accurately follow the theoretical air-fuel ratio which is the target air-fuel ratio.

ECU50は、さらに、サブフィードバック制御の実行中に算出されるサブフィードバック補正量に基づき、第1の空燃比センサ42の出力値と触媒コンバータ40内の排気空燃比との間の定常的なずれを補正するためのサブフィードバック学習値を算出するようになっている。そして、そのサブフィードバック学習値を、バックアップRAM等(不揮発性メモリでもよい)からなるバックアップメモリの所定のメモリ領域に書き込んで、記憶させるようになっている。   The ECU 50 further detects a steady deviation between the output value of the first air-fuel ratio sensor 42 and the exhaust air-fuel ratio in the catalytic converter 40 based on the sub-feedback correction amount calculated during the execution of the sub-feedback control. A sub-feedback learning value for correction is calculated. The sub-feedback learning value is written and stored in a predetermined memory area of a backup memory including a backup RAM or the like (which may be a nonvolatile memory).

ここにいうサブフィードバック学習値は、例えば第2の空燃比センサ44の出力値と触媒コンバータ40の下流側の目標排気空燃(理論空燃比)との偏差を比例・積分・微分処理することによって算出される。   The sub-feedback learning value here is obtained by, for example, performing proportional / integral / differential processing on the deviation between the output value of the second air / fuel ratio sensor 44 and the target exhaust air / fuel (theoretical air / fuel ratio) downstream of the catalytic converter 40. Calculated.

そして、ECU50は、第2の空燃比センサ44が活性化する前の始動期間、および、第2の空燃比センサ44が活性化することでサブフィードバック制御が開始された時点からサブフィードバック量が気筒間の空燃比のばらつきに応じた収束値に至るまでの期間においては、前回の運転中に得られたサブフィードバック量の学習値を用いて第1の空燃比センサ42の出力値を補正する制御(以下、サブフィードバック学習制御という)を実行するようになっている。   Then, the ECU 50 sets the sub feedback amount to the cylinder from the start period before the second air-fuel ratio sensor 44 is activated and from the time when the sub-feedback control is started by the activation of the second air-fuel ratio sensor 44. In the period until the convergence value corresponding to the variation in the air-fuel ratio during the period, the control value for correcting the output value of the first air-fuel ratio sensor 42 using the learned value of the sub feedback amount obtained during the previous operation is performed. (Hereinafter, referred to as sub-feedback learning control).

ECU50は、さらに、エンジン10の運転中、第2の空燃比センサ44の出力値と触媒コンバータ40の下流側の目標排気空燃との偏差を基に前記比例・積分・微分処理等により算出したフィードバック学習値を用いて、前記所定のメモリ領域に書き込んだ学習値を更新するようになっている。   Further, during the operation of the engine 10, the ECU 50 calculates by the proportional / integral / derivative processing or the like based on the deviation between the output value of the second air-fuel ratio sensor 44 and the target exhaust air / fuel on the downstream side of the catalytic converter 40. The learning value written in the predetermined memory area is updated using the feedback learning value.

また、ECU50は、目標空燃比に対する燃焼空燃比のずれ量が一定の範囲(空燃比ずれの抑制制御が不要な範囲)から外れてリーン側にばらついた空燃比異常の空燃比ずれ気筒(以下、リーンインバランス気筒ともいう)が発生したことを条件に、後述する排ガス悪化抑制制御を実行するようになっている。   In addition, the ECU 50 detects an air-fuel ratio deviation cylinder (hereinafter referred to as “air-fuel ratio deviation”) that is out of a certain range (a range in which the control for suppressing the air-fuel ratio deviation is not necessary) and is on the lean side. Exhaust gas deterioration suppression control, which will be described later, is executed on the condition that the lean imbalance cylinder) is generated.

具体的には、ECU50は、まず、以下に詳述するように、エンジン10の気筒11毎の燃焼空燃比のばらつきの指標値であるインバランス率を算出する機能と、インバランス率の大きい対象気筒について燃料噴射量を増量したときのクランク回転角速度の変化量、すなわち、回転変動の態様から空燃比ずれの方向(リッチ側かリーン側のいずれか一方)を判定する機能と、を有している。したがって、ECU50は、エンジン10の回転変動に基づいて、目標空燃比に対する燃焼空燃比のずれ量が一定範囲内から外れてリーン側にばらつくリーンインバランス気筒が発生したことを検出する空燃比ずれ気筒検出機構として機能することができる。   Specifically, as will be described in detail below, the ECU 50 first has a function of calculating an imbalance rate that is an index value of variation in the combustion air-fuel ratio for each cylinder 11 of the engine 10 and an object having a large imbalance rate. A function of determining the amount of change in the crank rotational angular speed when the fuel injection amount is increased for the cylinder, that is, the direction of the air-fuel ratio deviation (either the rich side or the lean side) from the rotational fluctuation mode. Yes. Therefore, the ECU 50 detects an air-fuel ratio deviation cylinder detection that detects the occurrence of a lean imbalance cylinder in which the deviation amount of the combustion air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio deviates from a predetermined range and varies to the lean side based on the rotational fluctuation of the engine 10. Can function as a mechanism.

ここにいうインバランス率とは、気筒11間で燃焼空燃比のばらつきが大きくなるときに、そのばらつきの指標となる値である。このインバランス率は、エンジン10の全気筒11のうち一部で例えばインジェクタ26の目詰まり(デポジット堆積、異物等による目詰まり)あるいは故障等が生じたような場合に、燃焼空燃比が一定の許容範囲を超えてリーン側にずれたその一部の気筒(リーンインバランス気筒;以下、単にインバランス気筒という)の燃焼空燃比を、他のすべての正常気筒(以下、バランス気筒という)の燃焼空燃比の平均値または目標空燃比に対する空燃比のずれ率として表すものである。   The imbalance rate referred to here is a value that serves as an index of variation when the variation in the combustion air-fuel ratio between the cylinders 11 becomes large. This imbalance rate is such that the combustion air-fuel ratio is constant when, for example, the injector 26 is clogged (deposit accumulation, clogging due to foreign matter, etc.) or a failure occurs in a part of all the cylinders 11 of the engine 10. The combustion air-fuel ratios of some of the cylinders (lean imbalance cylinders; hereinafter simply referred to as imbalance cylinders) that are shifted to the lean side beyond the allowable range are set to the combustion air of all other normal cylinders (hereinafter referred to as balance cylinders). This is expressed as an average value of the fuel ratio or a deviation ratio of the air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio.

より具体的には、インバランス率をIB(%)、インバランス気筒の燃料噴射量(実噴射量)をQib、バランス気筒の燃料噴射量をQsとするとき、インバランス率IBは、例えば、IB=(Qib−Qs)/Qs×100(%)で表される。   More specifically, when the imbalance rate is IB (%), the fuel injection amount (actual injection amount) of the imbalance cylinder is Qib, and the fuel injection amount of the balance cylinder is Qs, the imbalance rate IB is, for example, IB = (Qib−Qs) / Qs × 100 (%).

この場合、インバランス率IBは、リッチインバランスを正の値で表し、リーンインバランスを負で表すことになるが、いずれも絶対値が大きいほど大きなばらつき度合いであることを示す。   In this case, the imbalance rate IB represents the rich imbalance as a positive value and the lean imbalance as a negative value. In any case, the larger the absolute value, the greater the degree of variation.

ところで、インバランス率の大きい気筒11については、燃料噴射量を増量したときのエンジン10の回転変動の態様が空燃比ずれの方向によって異なる。ECU50は、その性質を利用して、クランク角センサ52の検出情報を基に燃料噴射量増量時のエンジン10の回転変動の態様を把握し、その変動態様から空燃比ずれの方向を判定するとともに、リーンインバランス気筒が発生しているか否かを判定できるようになっている。   By the way, with respect to the cylinder 11 having a large imbalance rate, the mode of rotational fluctuation of the engine 10 when the fuel injection amount is increased differs depending on the direction of the air-fuel ratio deviation. The ECU 50 uses this property to grasp the aspect of the rotational fluctuation of the engine 10 when the fuel injection amount is increased based on the detection information of the crank angle sensor 52, and determines the direction of the air-fuel ratio deviation from the fluctuation aspect. It is possible to determine whether or not a lean imbalance cylinder has occurred.

クランク角センサ52は、詳細を図示しないが、クランク軸と一体回転する歯付のクランク角検出用ロータと、その近傍に配設された電磁ピックアップとによって構成されており、クランク角検出用ロータの外周部には複数の歯が所定角度ピッチ(例えば10°CA間隔)で形成されるとともに、欠歯部が設けられている。電磁ピックアップは、クランク軸の回転に伴うクランク角検出用ロータの歯が近傍を通過するときに電圧パルスを発生する。したがって、電磁ピックアップの近傍を欠歯部が通過するときには、電圧パルスの発生間隔が長くなるが、それ以外のときには例えば10°CA毎に電圧パルスが発生する。   Although not shown in detail, the crank angle sensor 52 includes a toothed crank angle detection rotor that rotates integrally with the crankshaft, and an electromagnetic pickup disposed in the vicinity thereof. A plurality of teeth are formed at a predetermined angular pitch (for example, at an interval of 10 ° CA) on the outer peripheral portion, and a missing tooth portion is provided. The electromagnetic pickup generates a voltage pulse when the teeth of the crank angle detection rotor accompanying the rotation of the crankshaft pass in the vicinity. Therefore, when the missing tooth portion passes in the vicinity of the electromagnetic pickup, the generation interval of the voltage pulse becomes long, but in other cases, the voltage pulse is generated every 10 ° CA, for example.

ECU50は、このクランク角センサ52からの電圧パルスを基にクランク角が所定角度(例えば10°CA)変化するのに要した時間をクランク回転時間T[s]として算出し、さらに、毎回のクランク回転時間Tの算出毎に前回のクランク回転時間Tとの時間差(以下、回転時間差という)ΔTを算出するようになっている。したがって、今回算出したクランク回転時間TをT、前回のクランク回転時間TをTn−1とすると、回転時間差ΔTは、ΔT=T−Tn−1で算出される。 The ECU 50 calculates the time required for the crank angle to change by a predetermined angle (for example, 10 ° CA) based on the voltage pulse from the crank angle sensor 52 as the crank rotation time T [s], and further, Every time the rotation time T is calculated, a time difference (hereinafter referred to as a rotation time difference) ΔT from the previous crank rotation time T is calculated. Therefore, assuming that the crank rotation time T calculated this time is T n and the previous crank rotation time T is T n−1 , the rotation time difference ΔT is calculated as ΔT = T n −T n−1 .

図3(a)に示すように、エンジン10のクランク軸は、機関サイクルの1周期中に2回転(720°CA回転)するので、図3(a)に実線Aで示すエンジン10のクランク角[°CA]は、図3(a)に示すような鋸歯状に変化する。また、ECU50で算出されるクランク回転時間T[s]および回転時間差ΔTは、図3(a)に細い二点鎖線で示すように、正常時には比較的狭い変動範囲内で変化するが、図3(a)に実線Bで示すように、リーンインバランス気筒が発生すると、大きく変動する。なお、クランク回転時間Tは、図3(a)中で上方に位置する(回転時間が長くなる)ほどクランク回転速度が遅くなることを示し、図3(a)中で下方に位置する(回転時間が短くなる)ほどクランク回転速度が速くなることを示している。   As shown in FIG. 3A, the crankshaft of the engine 10 rotates twice (720 ° CA rotation) during one cycle of the engine cycle. Therefore, the crank angle of the engine 10 indicated by the solid line A in FIG. [° CA] changes in a sawtooth shape as shown in FIG. Further, the crank rotation time T [s] and the rotation time difference ΔT calculated by the ECU 50 change within a relatively narrow fluctuation range at the normal time as shown by a thin two-dot chain line in FIG. As shown by a solid line B in (a), when a lean imbalance cylinder is generated, the cylinder fluctuates greatly. Note that the crank rotation time T indicates that the crank rotation speed becomes slower as it is positioned higher in FIG. 3A (the rotation time becomes longer), and is positioned lower in FIG. 3A (rotation). This shows that the shorter the time), the faster the crank rotation speed.

ECU50は、回転変動の指標値としてクランク回転時間T[s]および回転時間差ΔTに代えて、これらに対応する角速度ω[rad/s]と角速度差Δω[rad/s]を算出するものであってもよい。その場合には、エンジン10のクランク角と、クランク回転の角速度ωおよび角速度差Δωは、それぞれ図3(b)に示すように変化することになる。   The ECU 50 calculates an angular velocity ω [rad / s] and an angular velocity difference Δω [rad / s] corresponding to the crank rotation time T [s] and the rotation time difference ΔT instead of the crank rotation time T [s] and the rotation time difference ΔT. May be. In this case, the crank angle of the engine 10, the angular speed ω of the crank rotation, and the angular speed difference Δω change as shown in FIG.

なお、各気筒11内のピストンは、エンジン10の機関サイクルの1周期中に2度上死点に達するため、クランク角センサ52の検出信号だけでは、正確な気筒判別を行うことはできないので、クランク角センサ52に加えて、図示しないカム角センサの検出信号を用いることで、気筒判別を行っている。ただし、このような技術自体は公知であるので、ここでは詳述しない。   Since the piston in each cylinder 11 reaches the top dead center twice in one cycle of the engine cycle of the engine 10, accurate cylinder discrimination cannot be performed only with the detection signal of the crank angle sensor 52. In addition to the crank angle sensor 52, cylinder detection is performed by using a detection signal of a cam angle sensor (not shown). However, since such a technique itself is known, it will not be described in detail here.

次に、インバランス率の算出方法と、燃料噴射量増量時の回転変動の態様から空燃比ずれの方向を判定する方法について説明する。   Next, a method for calculating the imbalance rate and a method for determining the direction of the air-fuel ratio deviation from the mode of rotational fluctuation when the fuel injection amount is increased will be described.

ECU50は、各気筒11の燃焼毎のクランク回転速度(回転時間Tまたは角速度ω)のばらつきを計測するのに好適なタイミング、例えば燃焼空燃比のばらつきに起因するクランク回転速度の差が顕著に現れ易い圧縮上死点(図3(a)、図3(b)中にTDCで示す)付近の特定クランク角位置で、各気筒11の燃焼毎のクランク回転速度、例えば角速度ωを取得し、爆発順(例えば、#1、#3、#4、#2の順)が前後する気筒11間の回転変動量である角速度差Δωを算出するようになっている。今回の速度計測対象気筒の気筒番号をn、前回の速度計測対象気筒の気筒番号をn−1とすると、ここでの回転時間Δωnは、今回の計測された角速度ω−前回計測された角速度ωn−1の差となる。 The ECU 50 has a remarkable timing difference suitable for measuring the variation of the crank rotation speed (rotation time T or angular velocity ω) for each combustion of each cylinder 11, for example, the difference in crank rotation speed due to the variation of the combustion air-fuel ratio. At a specific crank angle position near an easy compression top dead center (indicated by TDC in FIGS. 3A and 3B), a crank rotation speed for each combustion of each cylinder 11, for example, an angular speed ω n is acquired. An angular velocity difference Δω that is a rotational fluctuation amount between the cylinders 11 in the order of explosion (for example, the order of # 1, # 3, # 4, and # 2) is calculated. Assuming that the cylinder number of the current speed measurement target cylinder is n and the previous speed measurement target cylinder number is n-1, the rotation time Δωn here is the current measured angular speed ω n −the last measured angular speed. The difference is ω n−1 .

図4は、このような爆発順の前後する気筒11間での角速度差Δωと各気筒11内の空燃比のインバランス率との関係を示しており、同図中のαは空燃比異常と判定するか否かの判定閾値である。   FIG. 4 shows the relationship between the angular velocity difference Δω between the cylinders 11 before and after such explosion order and the imbalance ratio of the air-fuel ratio in each cylinder 11, where α is an air-fuel ratio abnormality. This is a determination threshold value for determining whether or not to determine.

この図4に示すように、リーン側ではインバランス率IBの絶対値が比較的小さくとも、気筒間回転変動量を表す角速度差Δωが判定閾値αを超えてしまうのに対し、リッチ側では、ある程度空燃比ずれが生じる程度のインバランス率であっても、判定閾値αを超えることがなく、回転変動もさほど生じない低変動範囲が存在する。また、そのリーン側とその低変動範囲を超えるリッチ側の範囲では、インバランス率IBの絶対値が大きくなるほど、回転変動が大きくなる。   As shown in FIG. 4, on the lean side, the angular velocity difference Δω representing the amount of variation in rotation between cylinders exceeds the determination threshold α even if the absolute value of the imbalance rate IB is relatively small. On the rich side, Even if the imbalance rate is such that a certain amount of air-fuel ratio deviation occurs, there is a low fluctuation range in which the determination threshold value α is not exceeded and rotation fluctuation does not occur so much. Further, in the range on the lean side and the rich side exceeding the low fluctuation range, the rotational fluctuation increases as the absolute value of the imbalance rate IB increases.

ここで、図4中に右向きの太線矢印で示すように、これらの3つの範囲内で1つの対象気筒11に対する燃料供給量(ポート噴射量)を一定量増量させることにより、そのインバランス率IBをプラス側にシフトさせたとする。その場合、リーン側では、その対象気筒11に判定閾値αを超える回転変動が生じる状態から角速度差Δωが判定閾値αを下回る程度まで回転変動が小さくなり、低変動範囲では、角速度差Δωがさほど変わらず、低変動範囲を超えるリッチ側では、その対象気筒11に増量前には顕在化していなかったリッチずれによる回転変動が判定閾値αを超える回転変動として生じることになる。   Here, as shown by a right-pointing thick arrow in FIG. 4, by increasing the fuel supply amount (port injection amount) to one target cylinder 11 within these three ranges by a certain amount, the imbalance rate IB Is shifted to the plus side. In that case, on the lean side, the rotational fluctuation decreases from the state in which the rotational fluctuation exceeding the determination threshold value α occurs in the target cylinder 11 until the angular speed difference Δω falls below the determination threshold value α, and in the low fluctuation range, the angular speed difference Δω is much smaller. Without change, on the rich side exceeding the low fluctuation range, the rotation fluctuation due to the rich deviation that has not been manifested in the target cylinder 11 before the increase is generated as the rotation fluctuation exceeding the determination threshold value α.

したがって、対象気筒11に対する燃料供給量を増量する前後における角速度差Δωの変化によって、燃料供給量を増量した対象気筒11について、燃料供給量を増量しない状態でのインバランス率がリーン側であるかリッチ側であるかが判定できるとともに、増量しない状態でのインバランス率が低変動範囲内に入っていたか否か(空燃比ずれが正常範囲内か否か)、さらに、リーンインバランス気筒が発生しているか否かが判定できる。   Therefore, for the target cylinder 11 whose fuel supply amount has been increased due to the change in the angular velocity difference Δω before and after increasing the fuel supply amount to the target cylinder 11, is the imbalance rate on the lean side without increasing the fuel supply amount? It is possible to determine whether the engine is on the rich side, whether the imbalance rate in the state where there is no increase is within the low fluctuation range (whether the air-fuel ratio deviation is within the normal range), and further, a lean imbalance cylinder is generated. It can be determined whether or not.

図5は、そのような対象気筒11に対する燃料供給量の増量の前後における角速度差Δωの変化量dΔωとインバランス率IBの関係を示しており、この図からも、燃料噴射量の増量前後における角速度差Δωの変化量dΔωから、その気筒11のインバランス率がリーン側であるかリッチ側であるか、すなわち、空燃比ずれの方向を判定できるとともに、空燃比ずれが正常範囲(同図中のδからγまでの回転変動量差の範囲)内か否かをも判定できることがわかる。なお、ここで、変動量の差の値δ、γは、ぞれぞれの絶対値が等しくてもよいし、等しくなくてもよい。   FIG. 5 shows the relationship between the amount of change dΔω in the angular velocity difference Δω before and after the increase in the fuel supply amount to the target cylinder 11 and the imbalance rate IB, and also from this figure, before and after the increase in the fuel injection amount. From the change amount dΔω of the angular velocity difference Δω, it can be determined whether the imbalance rate of the cylinder 11 is on the lean side or the rich side, that is, the direction of the air-fuel ratio shift, and the air-fuel ratio shift is in the normal range (in the figure). It can be seen that it is also possible to determine whether it is within the range of the difference in rotational fluctuation from δ to γ. Here, the difference values δ and γ of the variation amount may or may not be equal to each other in absolute value.

ECU50は、判定閾値αや空燃比ずれ方向判定に必要な情報を設計データや予めの実験データを基に作成されたマップ情報等として記憶保持しており、そのマップ等を基に空燃比ずれ方向判定や空燃比ずれ異常判定を実行するようになっている。   The ECU 50 stores and holds information necessary for determining the determination threshold value α and the air-fuel ratio deviation direction as design data or map information created based on the experimental data in advance, and the air-fuel ratio deviation direction based on the map or the like. Determination and air-fuel ratio deviation abnormality determination are executed.

一方、ECU50は、エンジン10の始動後の最初の暖機中に機関回転速度を一定回転速度に高めるアイドルアップ制御(以下、始動ファーストアイドル運転ともいう)を実行するが、このとき、失火や燃焼不良によって回転変動を惹起する気筒11がある場合には、段階的に気筒別増量補正を実行するとともに、その処理の発生を表す気筒別増量補正実行フラグを「1(ON)」にセットするようになっている。   On the other hand, the ECU 50 executes idle-up control (hereinafter also referred to as start-first idle operation) for increasing the engine speed to a constant speed during the first warm-up after the engine 10 is started. When there is a cylinder 11 that causes rotational fluctuation due to a failure, the cylinder-by-cylinder increase correction is executed in stages, and the cylinder-by-cylinder increase correction execution flag indicating the occurrence of the process is set to “1 (ON)”. It has become.

ここにいう気筒別増量補正は、エンジン10の始動ファーストアイドル運転中の回転速度(エンジン回転数[rpm])の変動量が目標回転速度域から外れることを条件に、エンジン10の気筒別に対象気筒の燃料噴射量を増量してエンジン回転速度の変動量を縮小させる処理となっている。この気筒別増量補正は、エンジン回転速度の変動量を目標回転速度域に収束させるべく、例えば対象となる1つの気筒(以下、対象気筒という)11を気筒番号順に切り替えつつ、対象気筒11について前回より今回の燃料噴射量を増量させるように燃料供給量を増量させる補正処理であり、失火や燃焼悪化が生じた気筒11からの未燃燃料ガスの排出が増えて触媒コンバータ40におけるHC(炭化水素)の浄化率が低下することを抑制するものである。   The cylinder-by-cylinder increase correction referred to here is based on the condition that the fluctuation amount of the rotational speed (engine speed [rpm]) during start-up first idle operation of the engine 10 deviates from the target rotational speed range. The fuel injection amount is increased to reduce the fluctuation amount of the engine rotation speed. In this cylinder-by-cylinder increase correction, for example, one target cylinder 11 (hereinafter referred to as a target cylinder) 11 is switched in order of the cylinder number in order to converge the variation amount of the engine rotational speed to the target rotational speed range. This is a correction process for increasing the fuel supply amount so as to increase the fuel injection amount this time, and the discharge of unburned fuel gas from the cylinder 11 in which misfire or deterioration of combustion has increased, resulting in HC (hydrocarbon in the catalytic converter 40). ) Is prevented from decreasing.

ECU50は、このように失火や燃焼悪化によって回転速度が一定程度以上落ち込む空燃比ずれ気筒を検出し、その気筒11に対して、燃料噴射量を増量する気筒別増量補正を実行する。そして、それに加え、空燃比ずれ気筒検出機構としてのECU50は、気筒別増量補正の対象となったその対象気筒11について、燃料噴射量の増量前後の回転変動の変化量からインバランス率を推定するとともに、リーンインバランス気筒に陥っているか否かを判定するようになっている。なお、エンジン10の運転状態によっては、気筒別増量補正ができないか、実行しない方が好ましい場合があり、その場合には、気筒別増量補正の実行フラグが「0(OFF)」にリセットされ、気筒別増量補正が実行されないことになる。   The ECU 50 detects an air-fuel ratio shift cylinder in which the rotational speed drops by a certain level or more due to misfire or deterioration of combustion, and executes cylinder-by-cylinder increase correction for increasing the fuel injection amount for the cylinder 11. In addition to that, the ECU 50 as the air-fuel ratio deviation cylinder detection mechanism estimates the imbalance rate from the amount of change in rotational fluctuation before and after the increase of the fuel injection amount for the target cylinder 11 that is the target of the cylinder-by-cylinder increase correction. At the same time, it is determined whether or not the vehicle is in a lean imbalance cylinder. Depending on the operating state of the engine 10, it may be preferable that the cylinder-by-cylinder increase correction cannot be performed or not executed. In this case, the cylinder-by-cylinder increase correction execution flag is reset to “0 (OFF)”. The cylinder-by-cylinder increase correction is not executed.

また、ECU50は、始動ファーストアイドル時における気筒別増量補正の処理が実行されることを気筒別増量補正実行フラグのセット状態(1に設定されている状態)により確認し、かつ、リーンインバランス気筒が発生していると判定されたとき、前述の燃料カット処理の実行条件の切替えを含む排ガス悪化抑制制御を実行するようになっている。すなわち、ECU50は、排ガス悪化抑制制御手段として機能する。   Further, the ECU 50 confirms that the cylinder-by-cylinder increase correction processing at the time of start first idling is executed by setting the cylinder-by-cylinder increase correction execution flag (a state set to 1), and the lean imbalance cylinder is When it is determined that the exhaust gas has occurred, the exhaust gas deterioration suppression control including switching of the execution condition of the fuel cut processing described above is executed. That is, the ECU 50 functions as exhaust gas deterioration suppression control means.

具体的には、ECU50は、気筒別増量補正実行フラグが「1」であってリーンインバランス気筒が発生していると判定されたとき、エンジン10の運転状態に応じた前述の燃料カットの実行期間を、通常より増加させるようになっている。すなわち、ECU50は、気筒別増量補正実行フラグが「0」となっているか、リーンインバランス気筒が発生していないと判定される通常の運転状態下における燃料カットの実行期間に対して、気筒別増量補正実行フラグが「1」となり、かつ、リーンインバランス気筒が発生していると判定される空燃比異常時における燃料カットの実行期間を長い期間に増加させるようになっている。また、ECU50は、始動ファーストアイドル運転中に気筒別増量補正実行フラグが「1」となり、かつ、リーンインバランス気筒が発生していると判定されると、エンジン10を搭載したハイブリッド車両の現在のトリップ(エンジン10を含むハイブリッド駆動装置の運転継続期間;以下、現トリップという)中において、燃料カットの実行期間を通常より増加させる燃料供給停止条件を保持するようになっている。ここにいう現トリップは、モータ駆動時等にエンジン10が間欠停止状態となる期間やハイブリッド駆動装置の運転が間欠停止するアイドリングストップ期間を含むものであり、ECU50の通常運転時の電源投入状態の継続期間に相当する。   Specifically, when it is determined that the cylinder-by-cylinder increase correction execution flag is “1” and the lean imbalance cylinder is generated, the ECU 50 performs the fuel cut execution period according to the operating state of the engine 10. Is increased more than usual. That is, the ECU 50 increases the cylinder-by-cylinder increase with respect to the fuel cut execution period under a normal operating state in which it is determined that the cylinder-by-cylinder increase correction execution flag is “0” or that a lean imbalance cylinder has not occurred. The execution period of the fuel cut when the correction execution flag is “1” and the air-fuel ratio abnormality is determined as the occurrence of the lean imbalance cylinder is increased to a long period. Further, when it is determined that the cylinder-by-cylinder increase correction execution flag is “1” and the lean imbalance cylinder is generated during the start first idle operation, the ECU 50 determines the current trip of the hybrid vehicle equipped with the engine 10. During the operation continuation period of the hybrid drive device including the engine 10 (hereinafter referred to as the current trip), the fuel supply stop condition for increasing the fuel cut execution period than usual is maintained. The current trip here includes a period in which the engine 10 is in an intermittent stop state when the motor is driven and an idling stop period in which the operation of the hybrid drive apparatus is intermittently stopped. Corresponds to the duration.

このように、ECU50は、始動ファーストアイドル時に目標空燃比に対する燃焼空燃比のずれ量が一定範囲内から外れてリーン側にばらつく空燃比ずれ気筒が発生したことを条件に、エンジン10の要求負荷に応じた燃料カット処理の実行期間を、空燃比ずれ気筒が発生しない運転状態での実行期間に対し増加させるようになっている。   In this way, the ECU 50 sets the required load of the engine 10 on the condition that the deviation amount of the combustion air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio at the start-up first idling is out of a certain range and varies to the lean side. The execution period of the corresponding fuel cut process is increased with respect to the execution period in the operation state in which the air-fuel ratio deviation cylinder does not occur.

より具体的には、ECU50は、ROM等に格納された制御プログラムに従って、前述の燃料カット処理を、リーンインバランス気筒(空燃比ずれ気筒)が発生しないことを条件に第1の燃料供給停止条件で実行し、リーンインバランス気筒が発生したことを条件に、第1の燃料供給停止条件より燃料カット処理の実行頻度が高くなる第2の燃料供給停止条件で実行するようになっている。   More specifically, the ECU 50 performs the above-described fuel cut processing according to a control program stored in a ROM or the like under the first fuel supply stop condition on the condition that a lean imbalance cylinder (air-fuel ratio deviation cylinder) does not occur. This is executed under the second fuel supply stop condition where the execution frequency of the fuel cut process is higher than that of the first fuel supply stop condition.

第1の燃料供給停止条件では、燃料カット領域下限回転数N1が例えば1000rpmに設定され、燃料カット領域上限回転数N2が例えば2000rpmに設定される。また、前述の燃料カット遅れ時間は、第1の燃料供給停止条件下では第1の遅れ時間Tdf1として車速に応じて設定される。   In the first fuel supply stop condition, the fuel cut region lower limit rotational speed N1 is set to 1000 rpm, for example, and the fuel cut region upper limit rotational speed N2 is set to 2000 rpm, for example. The fuel cut delay time described above is set as the first delay time Tdf1 according to the vehicle speed under the first fuel supply stop condition.

一方、第2の燃料供給停止条件では、燃料カット領域下限回転数N1が例えば950rpmに設定され、燃料カット領域上限回転数N2が例えば2100rpmに設定される。また、前述の燃料カット遅れ時間は、第1の遅れ時間Tdf1より短時間となる第2の遅れ時間Tdf2(<Tdf1)として、車速に応じて設定されるようになっている。   On the other hand, in the second fuel supply stop condition, the fuel cut region lower limit rotational speed N1 is set to 950 rpm, for example, and the fuel cut region upper limit rotational speed N2 is set to 2100 rpm, for example. The fuel cut delay time described above is set according to the vehicle speed as a second delay time Tdf2 (<Tdf1) that is shorter than the first delay time Tdf1.

すなわち、ECU50は、エンジン10に対する要求負荷が閾値以下に達したことを条件に燃料カット処理を実行するとともに、要求負荷が閾値以下に達した時点からエンジン10の運転状態に応じて設定される遅れ時間Tdfが経過するときに各気筒に対する燃料供給を停止し、燃料カット処理の実行期間を増加させるときには、遅れ時間Tdfを第1の遅れ時間Tdf1からそれより短時間となる第2の遅れ時間Tdf2に短縮するようになっている。   That is, the ECU 50 executes the fuel cut process on the condition that the required load on the engine 10 has reached the threshold value or less, and the delay set according to the operating state of the engine 10 from the time when the required load has reached the threshold value or less. When the fuel supply to each cylinder is stopped when the time Tdf elapses and the execution period of the fuel cut processing is increased, the delay time Tdf is changed from the first delay time Tdf1 to a second delay time Tdf2 shorter than that. It has come to be shortened.

ECU50は、さらに、図示しないハイブリッド駆動制御用電子制御ユニットであるHVECUからの指令値に応じてエンジン10の運転制御を実行するようになっている。   The ECU 50 further controls the operation of the engine 10 in accordance with a command value from the HVECU which is an electronic control unit for hybrid drive control (not shown).

HVECUは、アクセル開度センサ56からの要求アクセル開度Acc(運転者の要求出力)やその時点での車速その他の車両の走行状態に関する各種センサ情報を基に、エンジン10および電動機を含むハイブリッド駆動装置の制御周期毎に目標車速を設定する。また、HVECUは、目標車速がエンジン10の出力を間欠停止させてハイブリッド車両を電動機出力により走行させることがハイブリッド駆動装置全体として高効率となる特定車速域をROM等のメモリに予め記憶しているとともに、その特定車速域の上限車速となる間欠許可車速を、第1の間欠許可車速V1(図8参照)およびそれより高速側に設定された第2の間欠許可車速V2のうち任意の一方に切り替えることができるようになっている。   The HVECU is a hybrid drive including the engine 10 and the electric motor based on the required accelerator opening Acc (driver's requested output) from the accelerator opening sensor 56 and various sensor information on the vehicle speed at that time and other vehicle running conditions. A target vehicle speed is set for each control cycle of the apparatus. Further, the HVECU stores in advance in a memory such as a ROM a specific vehicle speed range in which the target vehicle speed makes the hybrid vehicle run with electric motor output by intermittently stopping the output of the engine 10 and becomes highly efficient as a whole hybrid drive device. In addition, the intermittent permission vehicle speed that is the upper limit vehicle speed in the specific vehicle speed range is set to any one of the first intermittent permission vehicle speed V1 (see FIG. 8) and the second intermittent permission vehicle speed V2 set on the higher speed side. It can be switched.

ここにいう第1の間欠許可車速V1は、気筒別増量補正実行フラグが「0」となっているか、リーンインバランス気筒が発生していないと判定される通常の運転状態下における間欠許可車速として、第2の間欠許可車速V2は、気筒別増量補正実行フラグが「1」となり、かつ、リーンインバランス気筒が発生していると判定される空燃比異常時における間欠許可車速として、それぞれ切替え可能に設定される。   The first intermittently permitted vehicle speed V1 here is an intermittently permitted vehicle speed under a normal driving state in which it is determined that the cylinder-by-cylinder increase correction execution flag is “0” or no lean imbalance cylinder is generated. The second intermittently permitted vehicle speed V2 is set to be switchable as the intermittently permitted vehicle speed when the cylinder-by-cylinder increase correction execution flag is “1” and it is determined that the lean imbalance cylinder is generated. Is done.

すなわち、ECU50は、HVECUと協働して、リーンインバランス気筒が発生したことを条件に、ハイブリッド駆動装置に要求される動力のうち電動機の動力負担割合を増加させる一方で、エンジン10の動力負担割合を減少させて、ハイブリッド駆動装置におけるエンジン10の間欠停止頻度を増加させ、エンジン10の稼働時間を低減させるようになっている。また、HVECUは、エンジン10の間欠停止頻度(停止回数と停止時間)の増加による動力の不足分を、ハイブリッド駆動装置内で電動機の出力頻度を高める等して補填するようになっている。   That is, the ECU 50 cooperates with the HVECU to increase the power load ratio of the motor among the power required for the hybrid drive device on the condition that a lean imbalance cylinder has occurred, while the power load ratio of the engine 10 Is reduced, the frequency of intermittent stop of the engine 10 in the hybrid drive device is increased, and the operating time of the engine 10 is reduced. Further, the HVECU compensates for the shortage of power due to an increase in the intermittent stop frequency (stop count and stop time) of the engine 10 by increasing the output frequency of the electric motor in the hybrid drive device.

ここで、第1の間欠許可車速V1からそれより高速側の第2の間欠許可車速V2への切替え処理は、エンジン10の間欠停止時間を長い時間に切り替えるものであり、前述の燃料カット処理時間を増加させる処理と同様に、リーンインバランス気筒での失火等を減少させつつ触媒コンバータ40に流入する排気ガスの排気空燃比がリッチ化するのを抑えることに寄与する処理となっている。すなわち、間欠停止期間中にエンジン10の停止させる処理は、本発明にいう燃料供給停止処理に相当するものである。   Here, the switching process from the first intermittent permission vehicle speed V1 to the second intermittent permission vehicle speed V2 on the higher speed side switches the intermittent stop time of the engine 10 to a longer time, and the fuel cut processing time described above. Similar to the process of increasing the exhaust gas, the process contributes to suppressing the exhaust air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 40 from becoming rich while reducing misfire in the lean imbalance cylinder. That is, the process of stopping the engine 10 during the intermittent stop period corresponds to the fuel supply stop process according to the present invention.

なお、HVECUは、エンジン10および電動機のうちいずれを原動機として動作させるかを、要求出力値、ハイブリッド駆動用二次電池の蓄電状態、EV走行選択スイッチやエコスイッチ、さらには図示しないスポーツ走行モード選択スイッチのON/OFF状態等に応じて、決定するようになっている。したがって、ハイブリッド車両は、エンジン10からの動力のみで走行するエンジン走行、エンジン10および電動機を併用して走行するHV走行(ハイブリッド走行)、電動機からの動力のみによって走行するEV走行(電気自動車走行)等のいずれかで走行できる。   The HVECU determines which of the engine 10 and the electric motor is operated as a prime mover, a required output value, a storage state of the secondary battery for hybrid drive, an EV travel selection switch, an eco switch, and a sports travel mode selection (not shown). It is determined according to the ON / OFF state of the switch. Therefore, the hybrid vehicle has an engine traveling that travels using only the power from the engine 10, an HV traveling that travels using both the engine 10 and the electric motor (hybrid traveling), and an EV traveling that travels only using the power from the electric motor (electric vehicle traveling). You can run either

次に、作用について説明する。   Next, the operation will be described.

上述のように構成された本実施形態の内燃機関の制御装置では、エンジン10の始動ファーストアイドル運転中に、失火や燃焼不良によって回転変動を惹起する気筒11が存在し、エンジン回転数Neが目標回転速度域から外れると、段階的に気筒別の燃料噴射量を増量する補正が実行されるとともに、その気筒別増量補正の発生を表す気筒別増量補正実行フラグが「1」にセットされる。   In the control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment configured as described above, there is a cylinder 11 that causes a rotational fluctuation due to misfire or combustion failure during the start-up first idle operation of the engine 10, and the engine speed Ne is the target. When out of the rotational speed range, correction for increasing the fuel injection amount for each cylinder in a stepwise manner is executed, and the cylinder-by-cylinder increase correction execution flag indicating the occurrence of the cylinder-specific increase correction is set to “1”.

なお、ハイブリッド車両の車速が特定車速域にあるとすれば、ハイブリッド車両がモータ走行する間にエンジン10の始動ファーストアイドル運転を実行することができ、その運転時間も空燃比フィードバックの学習制御を実行したり気筒別増量補正やリーンインバランス気筒(空燃比ずれ気筒)の発生検出処理等を実行したりする時間を確保し易い。   Assuming that the vehicle speed of the hybrid vehicle is in a specific vehicle speed range, the start fast idle operation of the engine 10 can be executed while the hybrid vehicle is running on the motor, and the learning control of the air-fuel ratio feedback is also executed during the operation time. It is easy to secure time for performing the cylinder-by-cylinder increase correction, the generation detection process of the lean imbalance cylinder (air-fuel ratio deviation cylinder), and the like.

図6は、ECU50によってリーンインバランス気筒が検出されたときに実行される排ガス悪化抑制制御の概略の流れを示している。   FIG. 6 shows a schematic flow of the exhaust gas deterioration suppression control that is executed when the ECU 50 detects a lean imbalance cylinder.

この制御では、まず、始動ファーストアイドル運転中に気筒別増量補正が実行されたか否かが気筒別増量補正の実行フラグの設定状態から判別される(ステップS11)。   In this control, first, it is determined from the set state of the execution flag for the cylinder-by-cylinder increase correction whether or not the cylinder-by-cylinder increase correction has been executed during the start fast idle operation (step S11).

このとき、気筒別増量補正の実行フラグが設定されていなければ(ステップS11でNOの場合)、次いで、第1の燃料供給停止条件が設定されるか、その設定状態が保持された状態で(ステップS14)、今回の処理が終了する。   At this time, if the cylinder-by-cylinder increase correction execution flag is not set (NO in step S11), then, the first fuel supply stop condition is set or the set state is maintained ( Step S14), the current process ends.

この状態においては、前述の通り、燃料カット領域下限回転数N1が例えば1000rpmに設定され、燃料カット領域上限回転数N2が例えば2000rpmに設定される。また、燃料カット遅れ時間が、第1の遅れ時間Tdf1として車速に応じて設定される。   In this state, as described above, the fuel cut region lower limit rotational speed N1 is set to 1000 rpm, for example, and the fuel cut region upper limit rotational speed N2 is set to 2000 rpm, for example. Further, the fuel cut delay time is set as the first delay time Tdf1 according to the vehicle speed.

一方、気筒別増量補正の実行フラグが設定されていれば(ステップS11でYESの場合)、次いで、リーンインバランス気筒が発生しているか否かが判別される(ステップS12)。   On the other hand, if the execution flag for the cylinder-by-cylinder increase correction is set (in the case of YES at step S11), it is then determined whether or not a lean imbalance cylinder has occurred (step S12).

このとき、リーンインバランス気筒が発生していなければ(ステップS12でNOの場合)、次いで、第1の燃料供給停止条件が設定されるか、その設定状態が保持された状態で(ステップS14)、今回の処理が終了する。   At this time, if the lean imbalance cylinder is not generated (NO in step S12), then, the first fuel supply stop condition is set or the set state is maintained (step S14). This process ends.

これに対し、リーンインバランス気筒が発生していれば(ステップS12でYESの場合)、次いで、第2の燃料供給停止条件が設定された後に、今回の処理が終了する。   On the other hand, if a lean imbalance cylinder has occurred (YES in step S12), then, after the second fuel supply stop condition is set, the current process ends.

この状態においては、前述の通り、燃料カット領域下限回転数N1が例えば950rpmに設定され、燃料カット領域上限回転数N2が例えば2100rpmに設定される。また、燃料カット遅れ時間は、第1の遅れ時間Tdf1より短時間となる第2の遅れ時間Tdf2として、車速に応じて設定されるようになっている。また、ECU50およびHVECUが、ハイブリッド駆動装置に要求される動力のうち電動機の動力負担割合を増加させる一方で、エンジン10の動力負担割合を減少させ、前述の間欠許可車速を、第1の間欠許可車速V1からそれより高速側に設定された第2の間欠許可車速V2に切り替える。   In this state, as described above, the fuel cut region lower limit rotational speed N1 is set to 950 rpm, for example, and the fuel cut region upper limit rotational speed N2 is set to 2100 rpm, for example. The fuel cut delay time is set according to the vehicle speed as a second delay time Tdf2, which is shorter than the first delay time Tdf1. Further, the ECU 50 and the HVECU increase the power load ratio of the motor among the power required for the hybrid drive device, while decreasing the power load ratio of the engine 10, and the above-described intermittent permission vehicle speed is set to the first intermittent permission. The vehicle speed is switched from the vehicle speed V1 to the second intermittent permission vehicle speed V2 set on the higher speed side.

図7は、エンジン10の各気筒11について、燃料噴射量増量時の回転変動態様から空燃比ずれの方向を判定するとともに、リーンインバランス気筒が発生したか否かを判定することができる空燃比ずれ検出処理の流れを示している。なお、この処理は、リーンインバランス気筒と疑われる特定の気筒11についてのみ実行されてもよいし、全気筒11について順次実行されてもよい。   FIG. 7 shows an air-fuel ratio shift that can determine whether or not a lean imbalance cylinder has occurred while determining the direction of the air-fuel ratio shift from the rotational fluctuation mode when the fuel injection amount is increased for each cylinder 11 of the engine 10. The flow of detection processing is shown. This process may be executed only for a specific cylinder 11 suspected of being a lean imbalance cylinder, or may be executed sequentially for all cylinders 11.

まず、気筒カウンタCTが今回の判定対象である気筒番号nの気筒11に対応するカウンタ値、例えば第1気筒(図1中に#1で示す気筒)に対応するゼロに設定される(ステップS21)。   First, the cylinder counter CT is set to a counter value corresponding to the cylinder 11 of the cylinder number n that is the current determination target, for example, zero corresponding to the first cylinder (cylinder indicated by # 1 in FIG. 1) (step S21). ).

次いで、エンジン10の始動後の所定の運転状態か、例えば冷却水温が所定温度(例えば70°C)以下であって、所定の負荷範囲(毎秒の吸気量が例えば15〜50g程度)内であり、かつ、エンジン回転数が所定回転数範囲(例えば、1500〜2000rpm程度)内にあるか否かが判定される。この判定は、触媒コンバータ40による排気浄化のために気筒11内の燃焼空燃比が理論空燃比に追従するように空燃比フィードバック補正が開始されているか否かの判定に相当する。   Next, the engine 10 is in a predetermined operating state after starting, for example, the cooling water temperature is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, 70 ° C.), and within a predetermined load range (the intake amount per second is about 15 to 50 g, for example). In addition, it is determined whether or not the engine speed is within a predetermined speed range (for example, about 1500 to 2000 rpm). This determination corresponds to determination of whether or not air-fuel ratio feedback correction has been started so that the combustion air-fuel ratio in the cylinder 11 follows the stoichiometric air-fuel ratio for exhaust gas purification by the catalytic converter 40.

このとき、エンジン10の始動後の所定の運転状態であれば(ステップS22でYESの場合)、次いで、気筒別増量補正を実行しない運転状態下で、現在の対象気筒である第1気筒についての運転データ、特に回転変動に関連するクランク角センサ52の出力値等の特定データが収集される(ステップS23)。   At this time, if the engine 10 is in a predetermined operation state after starting (YES in step S22), then, for the first cylinder that is the current target cylinder under an operation state in which the cylinder-by-cylinder increase correction is not executed. Specific data such as the output value of the crank angle sensor 52 related to the operation data, in particular, the rotational fluctuation is collected (step S23).

次いで、現在の対象気筒11に対する気筒別増量補正を実行する運転状態下で、その対象気筒、例えば第1気筒についての運転データ、特に回転変動に関連するクランク角センサ52の出力値等の特定データが収集される(ステップS24)。   Next, under the operation state in which the cylinder-by-cylinder increase correction for the current target cylinder 11 is performed, the operation data for the target cylinder, for example, the first cylinder, particularly the specific data such as the output value of the crank angle sensor 52 related to the rotation fluctuation Are collected (step S24).

そして、気筒別増量補正を実行しない運転状態下における対象気筒11についての回転速度差ΔωnであるΔωnaと、気筒別増量補正を実行する運転状態下における対象気筒11についての回転速度差ΔωnであるΔωnbとが算出された後(ステップS25)、それらの差値(Δωna−Δωnb)から、燃料供給量増量補正の前後における角速度差Δωnの変化量dΔωnが算出される(ステップS26)。   Then, Δωna, which is the rotational speed difference Δωn for the target cylinder 11 in the operating state where the cylinder-by-cylinder increase correction is not executed, and Δωnb, which is the rotational speed difference Δωn for the target cylinder 11 in the operating state where the cylinder-by-cylinder increase correction is executed. Are calculated (step S25), the change amount dΔωn of the angular velocity difference Δωn before and after the fuel supply amount increase correction is calculated from the difference value (Δωna−Δωnb) (step S26).

次いで、この角速度差Δωnの変化量dΔωnが第1の所定値γ以下であるか否かが判別され(ステップS27)、その判別結果がYESであれば、次いで、この変化量dΔωnが第1の所定値γ以下であるか否かが判別される(ステップS28)。   Next, it is determined whether or not the change amount dΔωn of the angular velocity difference Δωn is equal to or smaller than a first predetermined value γ (step S27). If the determination result is YES, then the change amount dΔωn is the first change amount dΔωn. It is determined whether or not it is equal to or less than a predetermined value γ (step S28).

そして、角速度差Δωnの変化量dΔωnが第1の所定値γを超えていれば、空燃比ずれがリッチ側に外れた空燃比異常状態(図7中の「リッチ異常」)と判定され(ステップS29)、角速度差Δωnの変化量dΔωnが第1の所定値γを超えていれば、空燃比ずれがリーン側に外れた空燃比異常状態(図7中の「リーン異常」)と判定される(ステップS30)。   Then, if the change amount dΔωn of the angular velocity difference Δωn exceeds the first predetermined value γ, it is determined that the air-fuel ratio deviation is out of the rich side (“rich abnormality” in FIG. 7) (step 7). S29) If the amount of change dΔωn of the angular velocity difference Δωn exceeds the first predetermined value γ, it is determined that the air-fuel ratio deviation is outside the lean side (“lean abnormality” in FIG. 7). (Step S30).

次いで、気筒カウンタCTが今回の判定対象である気筒番号nの気筒11に対応するカウンタ値から、次の対象気筒に対応するカウンタ値CT+1に設定される(ステップS31)。そして、そのカウンタ値CTが4となり、エンジン10の全筒数に対するリーンインバランス検出の処理が完了すると(ステップS32でYESの場合)、今回の一連の検出処理が終了する。   Next, the cylinder counter CT is set to the counter value CT + 1 corresponding to the next target cylinder from the counter value corresponding to the cylinder 11 of the cylinder number n which is the current determination target (step S31). When the counter value CT becomes 4 and the process of lean imbalance detection for the total number of cylinders of the engine 10 is completed (in the case of YES in step S32), the current series of detection processes ends.

図8は、上述のような制御が実行される際のハイブリッド車両の車速、エンジン10のエンジン回転数、そのエンジン10の気筒別増量補正実行フラグの設定時期、および、燃料カット実施フラグのセット時期を例示するものである。   FIG. 8 shows the vehicle speed of the hybrid vehicle when the control as described above is executed, the engine speed of the engine 10, the setting timing of the cylinder-specific increase correction execution flag of the engine 10, and the setting timing of the fuel cut execution flag. Is illustrated.

エンジン10を登載したハイブリッド車両では、エンジン10と共にハイブリッド駆動装置を構成する電動機のみによる走行駆動が可能であり、エンジン10は間欠停止されるが、ECU50の電源投入状態は現トリップ中維持される。   The hybrid vehicle on which the engine 10 is mounted can be driven by only the electric motor constituting the hybrid drive device together with the engine 10, and the engine 10 is intermittently stopped, but the power-on state of the ECU 50 is maintained during the current trip.

図8に示す場合、エンジン10の始動後、まず、始動ファーストアイドル運転中のエンジン回転数Neが目標回転速度域から外れることを条件に気筒別増量補正の実行フラグがセットされ、気筒別増量補正が実行される。そして、図6に示す排ガス悪化抑制制御の処理が実行され、気筒別増量補正が実行されることを条件に、リーンインバランス気筒が発生しているか否かがチェックされて、リーンインバランス気筒が発生していれば、第1の燃料供給停止条件から第2の燃料供給停止条件へと燃料供給停止条件が切り替えられる。さらに、エンジン10を間欠停止させることができる特定車速域の上限車速である間欠許可車速が、第1の間欠許可車速V1より高速側に設定された第2の間欠許可車速V2に切り替えられる。   In the case shown in FIG. 8, after the engine 10 is started, first, an execution flag for cylinder-by-cylinder increase correction is set on condition that the engine speed Ne during start-up fast idle operation deviates from the target rotation speed range, and cylinder-by-cylinder increase correction is performed. Is executed. Then, on the condition that the exhaust gas deterioration suppression control process shown in FIG. 6 is executed and the cylinder-by-cylinder increase correction is executed, it is checked whether or not a lean imbalance cylinder is generated, and a lean imbalance cylinder is generated. If so, the fuel supply stop condition is switched from the first fuel supply stop condition to the second fuel supply stop condition. Furthermore, the intermittent permission vehicle speed, which is the upper limit vehicle speed in the specific vehicle speed range in which the engine 10 can be intermittently stopped, is switched to the second intermittent permission vehicle speed V2 set on the higher speed side than the first intermittent permission vehicle speed V1.

ここで、図8中の時間tcにおいて、HVECUからの指令によってエンジン10が間欠停止される指令が出力されたとすると、このとき、間欠許可車速は第1の間欠許可車速V1より高速側に設定された第2の間欠許可車速V2に切り替えられているので、本実施形態(同図中に実線PIで示す場合)では、エンジン10の間欠停止条件が通常(同図中に点線PAで示す従来方式の比較例の場合)より早期に成立することになる。   Here, if a command for intermittently stopping the engine 10 is output at time tc in FIG. 8 according to a command from the HVECU, the intermittent permission vehicle speed is set higher than the first intermittent permission vehicle speed V1 at this time. In this embodiment (in the case indicated by the solid line PI in the figure), the intermittent stop condition of the engine 10 is normal (conventional system indicated by the dotted line PA in the figure). (In the case of the comparative example), it is established earlier.

また、図8中の時間tdにおいて、アクセル開度センサ56からのアクセル開度が全閉かそれに近い低開度域になったとすると、このとき、燃料供給停止条件が、第1の燃料供給停止条件から第2の燃料供給停止条件に切り替えられているので、燃料カット処理条件が通常(同図中に点線PAで示す従来方式の比較例の場合)より早期に成立することになり、燃料カット処理の実行頻度も高まることになる。   Further, at time td in FIG. 8, if the accelerator opening from the accelerator opening sensor 56 is fully closed or close to a low opening range, the fuel supply stop condition is the first fuel supply stop condition at this time. Since the condition is switched to the second fuel supply stop condition, the fuel cut processing condition is established earlier than usual (in the case of the comparative example of the conventional method indicated by the dotted line PA in the figure), and the fuel cut The execution frequency of processing will also increase.

このように、本実施形態においては、エンジン10の目標空燃比に対する燃焼空燃比のずれ量が一定範囲内から外れてリーン側にばらつくリーンインバランス気筒が発生すると、エンジン10の要求負荷に応じて選択的に実行される燃料カット処理の実行期間を、リーンインバランス気筒が発生しない運転状態での実行期間に対し増加させるように、燃料供給停止条件が切り替えられる。   As described above, in the present embodiment, when a lean imbalance cylinder is generated in which the deviation amount of the combustion air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio of the engine 10 deviates from a certain range and varies toward the lean side, the selection is made according to the required load of the engine 10. The fuel supply stop condition is switched so as to increase the execution period of the fuel cut process that is executed in an automatic manner with respect to the execution period in the operation state in which the lean imbalance cylinder does not occur.

したがって、運転快適性(ドライバビリティ)の面や触媒高温時の燃料カットによる触媒コンバータ40の劣化抑制といった面では、通常より多少劣るものの、リーンインバランス気筒が発生した空燃比異常の発生状態下において、リーンインバランス気筒の影響でフィードバック制御による各気筒11への燃料供給量が増加するのを燃料カット処理により抑制し、リーンインバランス気筒での失火等の影響を回避しつつ、各気筒11への燃料供給量を確実に減少させることができる。その結果、触媒コンバータ40に流入する排気ガスの排気空燃比がリッチ化するのを抑えて、触媒コンバータ40による未燃炭化水素(HC)の浄化率が低下してしまう排ガス悪化を有効に抑制することができ、触媒コンバータ40の排気浄化性能が低下してしまうことを確実に防止することができる。   Accordingly, in terms of driving comfort (drivability) and suppression of deterioration of the catalytic converter 40 due to fuel cut when the catalyst is hot, it is somewhat inferior to normal, but under the condition of air-fuel ratio abnormality generated by the lean imbalance cylinder, An increase in the amount of fuel supplied to each cylinder 11 by feedback control due to the influence of the lean imbalance cylinder is suppressed by the fuel cut process, and the fuel supply to each cylinder 11 is avoided while avoiding the influence of misfire etc. in the lean imbalance cylinder. The amount can be reliably reduced. As a result, the exhaust air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 40 is prevented from becoming rich, and the exhaust gas deterioration caused by the reduction of the unburned hydrocarbon (HC) purification rate by the catalytic converter 40 is effectively suppressed. It is possible to reliably prevent the exhaust gas purification performance of the catalytic converter 40 from being deteriorated.

すなわち、本実施形態では、燃料カット処理を、リーンインバランス気筒が発生しないことを条件に第1の燃料供給停止条件で実行し、リーンインバランス気筒が発生したことを条件に、第1の燃料供給停止条件より燃料カット処理の実行頻度が高くなる第2の燃料供給停止条件で実行する。したがって、リーンインバランス気筒の影響による各気筒11内での燃料供給量の増加に対して、各気筒11の燃料供給量を燃料カット処理により低減させることで、燃料噴射量が過少となったリーンインバランス気筒での失火等を減少させつつ触媒コンバータ40に流入する排気ガスの排気空燃比がリッチ化するのを抑えることができ、触媒コンバータ40での未燃炭化水素の浄化率が低下してしまうのを有効に抑制できる。   That is, in the present embodiment, the fuel cut process is executed under the first fuel supply stop condition on the condition that no lean imbalance cylinder is generated, and the first fuel supply stop is performed on the condition that the lean imbalance cylinder is generated. It is executed under the second fuel supply stop condition where the frequency of execution of the fuel cut process is higher than the condition. Therefore, the lean fuel supply amount in each cylinder 11 due to the influence of the lean imbalance cylinder is reduced by the fuel cut process to reduce the fuel injection amount, thereby reducing the fuel injection amount. It is possible to suppress the exhaust air / fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 40 from becoming rich while reducing misfiring in the cylinder, and the purification rate of unburned hydrocarbons in the catalytic converter 40 is reduced. Can be effectively suppressed.

特に、本実施形態では、ECU50が、エンジン10の燃料供給量を気筒別に変化させたときのエンジン10の回転速度の変化量に基づいてリーンインバランス気筒が発生したことを検出するリーンインバランス気筒検出機構として機能し、エンジン10の始動暖機時にリーンインバランス気筒が発生したことが検出されることを条件に、燃料カット処理を第2の燃料供給停止条件で実行する。   In particular, in the present embodiment, the lean imbalance cylinder detection mechanism in which the ECU 50 detects the occurrence of a lean imbalance cylinder based on the amount of change in the rotational speed of the engine 10 when the fuel supply amount of the engine 10 is changed for each cylinder. The fuel cut processing is executed under the second fuel supply stop condition on the condition that the lean imbalance cylinder is detected when the engine 10 is warmed up.

したがって、燃料噴射量を制御する手段やエンジン回転数Neを検出するクランク角センサ52等の既存センサを活用して、比較的容易にリーンインバランス気筒を精度良く検出することが可能となり、しかも、リーンインバランス気筒の発生時に燃料カット処理の実行頻度を確実に高めることができる。   Therefore, it is possible to detect the lean imbalance cylinder with relative accuracy by using the existing sensors such as the crank angle sensor 52 for detecting the fuel injection amount and the engine rotational speed Ne, and moreover, It is possible to reliably increase the frequency of execution of the fuel cut process when the balance cylinder is generated.

また、ECU50は、エンジン10の始動暖機中の回転変動量が目標回転速度域から外れることを条件にエンジン10の気筒別に燃料供給量を増量して回転変動量を縮小させる気筒別増量補正を選択的に実行し、気筒別増量補正が実行されたことを条件に、リーンインバランス気筒検出機構によるリーンインバランス気筒の検出処理を実行する。したがって、始動ファーストアイドル運転中に顕著な回転変動が生じ、気筒別増量補正が実行されたときには、ECU50をリーンインバランス気筒検出機構として作動させ、一方、リーンインバランス気筒が発生せずその影響による顕著な回転変動が生じないときにはリーンインバランス気筒検出のための処理負荷を軽減することができ、車上搭載のハードウェア資源であるECU50を有効活用できる。   Further, the ECU 50 performs cylinder-by-cylinder increase correction that increases the fuel supply amount for each cylinder of the engine 10 and reduces the rotation variation amount on condition that the rotation variation amount during the warm-up of the engine 10 deviates from the target rotation speed range. The detection process of the lean imbalance cylinder by the lean imbalance cylinder detection mechanism is executed under the condition that it is selectively executed and the cylinder-by-cylinder increase correction is executed. Therefore, when a remarkable rotational fluctuation occurs during the start first idle operation and the cylinder-by-cylinder increase correction is executed, the ECU 50 is operated as a lean imbalance cylinder detection mechanism, while a lean imbalance cylinder is not generated, and the influence is significant. When the rotation fluctuation does not occur, the processing load for detecting the lean imbalance cylinder can be reduced, and the ECU 50 that is a hardware resource mounted on the vehicle can be effectively used.

さらに、本実施形態では、燃料カット処理をエンジン10に対する要求負荷が閾値以下に達したことを条件に実行するとともに、要求負荷が閾値以下に達した時点からエンジン10の運転状態に応じて設定される遅れ時間Tdfが経過するときに各気筒11に対する燃料供給を停止し、燃料カット処理の実行期間を増加させるときには、遅れ時間Tdfを短縮する。したがって、燃料カット処理の実行期間の拡大を容易にかつ確実に、例えば既存の燃料カット処理手段に簡単な処理ステップを追加する程度で実現できることになる。   Further, in the present embodiment, the fuel cut processing is executed on condition that the required load on the engine 10 has reached the threshold value or less, and is set according to the operating state of the engine 10 from the time when the required load has reached the threshold value or less. When the delay time Tdf elapses, the fuel supply to each cylinder 11 is stopped, and when the execution period of the fuel cut processing is increased, the delay time Tdf is shortened. Therefore, it is possible to easily and surely extend the execution period of the fuel cut processing, for example, by adding a simple processing step to the existing fuel cut processing means.

加えて、本実施形態の内燃機関の制御装置は、エンジン10が電動機と共に走行駆動用のハイブリッド駆動装置を構成するハイブリッド車両に装備され、リーンインバランス気筒(異常な空燃比ずれ気筒)が発生したことを条件に、ECU50およびHVECUを協働させて、ハイブリッド駆動装置に要求される動力のうち電動機の動力負担割合を増加させる一方で、エンジン10の動力負担割合を減少させて、間欠許可車速を高速側に切り替えて、ハイブリッド駆動装置におけるエンジン10の間欠停止頻度を増加させる。したがって、エンジン10の間欠停止期間を増加させることで、燃料噴射量が過少となったリーンインバランス気筒での失火等を減少させつつ、触媒コンバータ40に流入する排気ガスの排気空燃比がリッチ化するのを抑えることができ、触媒コンバータ40での未燃炭化水素の浄化率が低下してしまうのを有効に抑制することができる。   In addition, the control device for the internal combustion engine of the present embodiment is equipped with a hybrid vehicle that constitutes a hybrid drive device for driving driving with the electric motor 10 and a lean imbalance cylinder (abnormal air-fuel ratio deviation cylinder) is generated. As a result, the ECU 50 and the HVECU cooperate to increase the power share of the motor among the power required for the hybrid drive device, while decreasing the power share of the engine 10 to increase the intermittent permission vehicle speed. To the side, the frequency of intermittent stop of the engine 10 in the hybrid drive device is increased. Therefore, by increasing the intermittent stop period of the engine 10, the exhaust air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 40 is enriched while reducing misfire and the like in the lean imbalance cylinder where the fuel injection amount has become excessive. Can be suppressed, and the reduction in the purification rate of unburned hydrocarbons in the catalytic converter 40 can be effectively suppressed.

このように、本実施形態によれば、リーンインバランス気筒からの排気ガスの影響によってフィードバック処理による各気筒11への燃料供給量および燃焼空燃比がリッチ側にずれたとしても、始動暖機時等における触媒コンバータ40内の排気空燃比がリッチ側に過補正されるのを防止することができ、触媒コンバータ40の排気浄化性能が低下してしまうことを確実に防止することができるエンジン10の制御装置を提供することができるものである。   Thus, according to the present embodiment, even when the fuel supply amount to each cylinder 11 and the combustion air-fuel ratio shift to the rich side due to the feedback processing due to the influence of the exhaust gas from the lean imbalance cylinder, the start-up warm-up, etc. Of the engine 10 in which the exhaust air-fuel ratio in the catalytic converter 40 can be prevented from being excessively corrected to the rich side, and the exhaust purification performance of the catalytic converter 40 can be reliably prevented from deteriorating. An apparatus can be provided.

なお、上述の一実施系形態においては、エンジン10の少なくとも1つの対象気筒についてインバランス率を算出し、対象気筒について燃料噴射量の増量補正を実行したときとその増量補正を実行しないときとでの回転変動の違いから、空燃比異常のリーンインバランス気筒に陥っているか否かの判定を選択的に実行するようになっていたが、インバランス率は、このような推定方法に限定されるものではなく、例えば第1の空燃比センサ42の出力の周期的な変動とその特定区間における出力値変動の傾き等から推定することも考えられる。   In the above-described one embodiment, the imbalance rate is calculated for at least one target cylinder of the engine 10 and when the fuel injection amount increase correction is executed for the target cylinder and when the increase correction is not executed. The determination of whether or not the engine has fallen into a lean imbalance cylinder with an abnormal air-fuel ratio is performed selectively based on the difference in rotational fluctuation of the engine, but the imbalance rate is limited to such an estimation method. Instead, it may be estimated from, for example, the periodic fluctuation of the output of the first air-fuel ratio sensor 42 and the slope of the fluctuation of the output value in the specific section.

また、上述の一実施形態では、第1の燃料供給停止条件から第2の燃料供給停止条件に切り替える際に、エンジン10の出力を間欠停止させてハイブリッド車両を電動機出力により走行させることがハイブリッド駆動装置全体として高効率となる特定車速域の上限車速となる間欠許可車速を、第1の間欠許可車速V1からそれより高速側の第2の間欠許可車速V2に切り替えて、エンジン10の間欠停止時間を長い時間に切り替えるものとしたが、エンジン10を間欠的に運転させてハイブリッド車両をエンジン10および電動機の双方の出力により走行させる特定のハイブリッド駆動車速域の下限車速となる間欠始動許可車速を、第1の間欠始動許可車速V1´からそれより低速側の第2の間欠始動許可車速V2´に切り替えてもよいことはいうまでもない。   Further, in the above-described embodiment, when switching from the first fuel supply stop condition to the second fuel supply stop condition, the hybrid vehicle may be driven by the motor output by intermittently stopping the output of the engine 10. The intermittent permission vehicle speed, which is the upper limit vehicle speed of the specific vehicle speed range that is highly efficient as a whole device, is switched from the first intermittent permission vehicle speed V1 to the second intermittent permission vehicle speed V2 on the higher speed side, and the engine 10 is intermittently stopped. However, the intermittent start permission vehicle speed, which is the lower limit vehicle speed of a specific hybrid drive vehicle speed range in which the engine 10 is intermittently operated and the hybrid vehicle is driven by the outputs of both the engine 10 and the electric motor, It may be switched from the first intermittent start permission vehicle speed V1 ′ to the second intermittent start permission vehicle speed V2 ′ on the lower speed side. Needless to say.

さらに、エンジン10を停止させる際におけるスロットル開度の締め込み速度を緩和することで、触媒コンバータ40内に流入する排気ガスの排気空燃比をリーン化する処理を加えて、空燃比異常時における排ガス悪化抑制制御を図ることもできる。   Further, by reducing the tightening speed of the throttle opening when the engine 10 is stopped, a process for leaning the exhaust air / fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 40 is added, and the exhaust gas at the time of abnormal air / fuel ratio is added. Deterioration suppression control can also be achieved.

また、上述の一実施形態では、エンジン10の機関回転中に燃料噴射を一時的に停止する燃料カットの対象気筒を、エンジン10の全気筒のうちいずれか1つである各気筒としたが、V型の内燃機関等のように複数のバンクを有する場合に、空燃比ずれ気筒を含む特定のバンク中の各気筒であってもよい。すなわち、燃料カットの対象気筒は必ずしも全気筒でなくてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the target cylinder of the fuel cut for temporarily stopping the fuel injection during the engine rotation of the engine 10 is each one of all the cylinders of the engine 10. In the case of having a plurality of banks such as a V-type internal combustion engine, each cylinder in a specific bank including an air-fuel ratio deviation cylinder may be used. That is, the target cylinders for fuel cut need not be all cylinders.

以上説明したように、本発明は、空燃比ずれ気筒からの排気ガスの影響によってフィードバック処理による各気筒への燃料供給量および燃焼空燃比がリッチ側にずれたとしても、始動暖機時等における触媒コンバータ内の排気空燃比がリッチ側に過補正されるのを防止することができ、触媒コンバータの排気浄化性能が低下してしまうことを確実に防止することができる内燃機関の制御装置を提供することができる。このような本発明は、多気筒内燃機関の空燃比フィードバック制御を実行するとともに気筒間における空燃比のばらつきを抑制するのに好適な内燃機関の制御装置全般に有用である。   As described above, according to the present invention, even when the fuel supply amount to each cylinder and the combustion air-fuel ratio shift to the rich side due to feedback processing due to the influence of exhaust gas from the air-fuel ratio shift cylinder, Provided is a control device for an internal combustion engine that can prevent the exhaust air-fuel ratio in the catalytic converter from being overcorrected to the rich side and can reliably prevent the exhaust gas purification performance of the catalytic converter from deteriorating. can do. The present invention as described above is useful for all internal combustion engine control devices suitable for executing air-fuel ratio feedback control of a multi-cylinder internal combustion engine and suppressing variation in air-fuel ratio among cylinders.

10 エンジン(内燃機関)
11 気筒(対象気筒、特定の気筒)
12 機関本体
14 燃焼室
16 点火プラグ
18 吸気枝管
19 サージタンク
20 吸気マニホールド
21 吸気通路
22 吸気管
23 エアクリーナ
24 エアフローメータ
25 スロットルバルブ
26 インジェクタ(燃料噴射弁)
30 排気マニホールド
32 排気枝管
34 集合管部
36 排気管
40 触媒コンバータ
42 第1の空燃比センサ(上流側の空燃比センサ、触媒前センサ)
44 第2の空燃比センサ(下流側の空燃比センサ、触媒後センサ)
50 ECU(空燃比ずれ気筒検出機構、排ガス悪化抑制制御手段、メインフィードバック制御手段、サブフィードバック制御手段)
52 クランク角センサ
54 水温センサ
56 アクセル開度センサ(負荷検出手段)
N1 燃料カット領域下限回転数
N2 燃料カット領域上限回転数
Tdf1 第1の遅れ時間
Tdf2 第2の遅れ時間
V1 第1の間欠許可車速
V2 第2の間欠許可車速
10 Engine (Internal combustion engine)
11 cylinders (target cylinder, specific cylinder)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Engine main body 14 Combustion chamber 16 Spark plug 18 Intake branch pipe 19 Surge tank 20 Intake manifold 21 Intake passage 22 Intake pipe 23 Air cleaner 24 Air flow meter 25 Throttle valve 26 Injector (fuel injection valve)
30 Exhaust manifold 32 Exhaust branch pipe 34 Collecting pipe section 36 Exhaust pipe 40 Catalytic converter 42 First air-fuel ratio sensor (upstream air-fuel ratio sensor, pre-catalyst sensor)
44 Second air-fuel ratio sensor (downstream air-fuel ratio sensor, post-catalyst sensor)
50 ECU (air-fuel ratio deviation cylinder detection mechanism, exhaust gas deterioration suppression control means, main feedback control means, sub-feedback control means)
52 Crank angle sensor 54 Water temperature sensor 56 Accelerator opening sensor (load detection means)
N1 Fuel cut region lower limit rotation speed N2 Fuel cut region upper limit rotation speed Tdf1 First delay time Tdf2 Second delay time V1 First intermittent permission vehicle speed V2 Second intermittent permission vehicle speed

Claims (7)

排気浄化用の触媒コンバータが装備される多気筒の内燃機関の排気経路上で空燃比センサにより排気空燃比を検出し、前記空燃比センサの検出値に基づき前記内燃機関の各気筒に対する燃料供給量を補正して前記各気筒内の燃焼空燃比を目標空燃比に追従させるフィードバック制御を実行するとともに、前記内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関の前記各気筒に対し前記燃料供給を停止する燃料供給停止処理を選択的に実行する内燃機関の制御装置であって、
前記目標空燃比に対する前記燃焼空燃比のずれ量が一定範囲内から外れてリーン側にばらつく空燃比ずれ気筒が発生したことを条件に、前記内燃機関の要求負荷に応じた前記燃料供給停止処理の実行期間を、前記空燃比ずれ気筒が発生しない運転状態での実行期間に対し増加させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
An exhaust air / fuel ratio is detected by an air / fuel ratio sensor on an exhaust path of a multi-cylinder internal combustion engine equipped with a catalytic converter for purifying exhaust gas, and a fuel supply amount to each cylinder of the internal combustion engine based on a detection value of the air / fuel ratio sensor The feedback control is performed so that the combustion air-fuel ratio in each cylinder follows the target air-fuel ratio is corrected, and the fuel supply to each cylinder of the internal combustion engine is stopped according to the operating state of the internal combustion engine A control device for an internal combustion engine that selectively executes a fuel supply stop process,
The fuel supply stop process according to the required load of the internal combustion engine is performed on the condition that a deviation amount of the combustion air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio deviates from a predetermined range and varies toward the lean side. A control apparatus for an internal combustion engine, wherein an execution period is increased with respect to an execution period in an operating state in which the air-fuel ratio deviation cylinder does not occur.
前記燃料供給停止処理を、前記空燃比ずれ気筒が発生しないことを条件に第1の燃料供給停止実行条件で実行し、前記空燃比ずれ気筒が発生したことを条件に、前記第1の燃料供給停止実行条件より前記燃料供給停止処理の実行頻度が高くなる第2の燃料供給停止実行条件で実行することを特徴とする内燃機関の制御装置。   The fuel supply stop process is executed under a first fuel supply stop execution condition on the condition that the air-fuel ratio shift cylinder does not occur, and on the condition that the air-fuel ratio shift cylinder is generated The control apparatus for an internal combustion engine, which is executed under a second fuel supply stop execution condition where the execution frequency of the fuel supply stop process is higher than the stop execution condition. 前記内燃機関の燃料供給量を気筒別に変化させたときの前記内燃機関の回転速度の変化量に基づいて前記空燃比ずれ気筒が発生したことを検出する空燃比ずれ気筒検出機構を備え、
前記内燃機関の始動暖機時に前記空燃比ずれ気筒検出機構により前記空燃比ずれ気筒が発生したことが検出されることを条件に、前記燃料供給停止処理を前記第2の燃料供給停止実行条件で実行することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
An air-fuel ratio deviation cylinder detection mechanism for detecting that the air-fuel ratio deviation cylinder is generated based on the amount of change in the rotational speed of the internal combustion engine when the fuel supply amount of the internal combustion engine is changed for each cylinder;
The fuel supply stop process is performed under the second fuel supply stop execution condition on the condition that the air / fuel ratio shift cylinder detection mechanism detects that the air / fuel ratio shift cylinder is generated when the internal combustion engine is warmed up. The control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the control device is executed.
前記内燃機関の始動暖機中の回転変動量が目標回転速度域から外れることを条件に前記内燃機関の気筒別に前記燃料供給量を増量して前記回転変動量を縮小させる気筒別増量補正を選択的に実行し、
前記気筒別増量補正が実行されたことを条件に、前記空燃比ずれ気筒検出機構による前記空燃比ずれ気筒の検出処理を実行することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
Selection of cylinder-by-cylinder increase correction that reduces the rotation fluctuation amount by increasing the fuel supply amount for each cylinder of the internal combustion engine on the condition that the rotation fluctuation amount during warm-up of the internal combustion engine deviates from the target rotation speed range Run
4. The control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the detection processing of the air-fuel ratio shift cylinder by the air-fuel ratio shift cylinder detection mechanism is executed on condition that the cylinder-by-cylinder increase correction is executed.
前記燃料供給停止処理を前記内燃機関に対する要求負荷が閾値以下に達したことを条件に実行するとともに、前記要求負荷が閾値以下に達した時点から前記内燃機関の運転状態に応じて設定される遅れ時間が経過するときに前記各気筒に対する燃料供給を停止し、
前記燃料供給停止処理の実行期間を増加させるときには、前記遅れ時間を短縮することを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1の請求項に記載の内燃機関の制御装置。
The fuel supply stop process is executed on condition that the required load on the internal combustion engine has reached a threshold value or less, and a delay set in accordance with the operating state of the internal combustion engine from the time when the required load has reached the threshold value or less. When the time elapses, the fuel supply to each cylinder is stopped,
The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the delay time is shortened when the execution period of the fuel supply stop process is increased.
前記内燃機関が電動機と共に走行駆動用のハイブリッド駆動装置を構成するハイブリッド車両に装備され、
前記燃料供給停止処理を実行するとき、前記ハイブリッド駆動装置に要求される動力のうち前記電動機の動力負担割合を増加させる一方で、前記内燃機関の動力負担割合を減少させて、前記ハイブリッド駆動装置における前記内燃機関の間欠停止頻度を増加させることを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか1の請求項に記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine is equipped with a hybrid vehicle that constitutes a hybrid drive device for traveling drive together with an electric motor,
When executing the fuel supply stop process, the power load ratio of the electric motor among the power required for the hybrid drive apparatus is increased, while the power load ratio of the internal combustion engine is decreased, and the hybrid drive apparatus The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the frequency of intermittent stop of the internal combustion engine is increased.
前記燃料供給停止処理を実行するとき、前記内燃機関の機関回転中に前記各気筒に対する燃料噴射を一時的に停止することを特徴とする請求項1から請求項6のうちいずれか1の請求項に記載の内燃機関の制御装置。   7. The fuel injection system according to claim 1, wherein when the fuel supply stop process is executed, fuel injection to each of the cylinders is temporarily stopped during engine rotation of the internal combustion engine. The control apparatus of the internal combustion engine described in 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016044561A (en) * 2014-08-20 2016-04-04 日野自動車株式会社 Fuel injection control device and fuel injection control method

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