JP2910513B2 - 多気筒エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
多気筒エンジンの排気浄化装置Info
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- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/40—Engine management systems
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- Toxicology (AREA)
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多気筒エンジンの排気
浄化装置に関する。
浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジンの排気通路の途中に触
媒を設けて、排気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯx などを浄化す
る場合、例えばＶ型エンジンでは、一方のバンク（第１
の気筒群）の第１排気通路と他方のバンク（第２の気筒
群）の第２排気通路とを下流側にて１本の集合排気通路
に集合させているので、一般的にはこの集合排気通路に
触媒を設けている。
媒を設けて、排気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯx などを浄化す
る場合、例えばＶ型エンジンでは、一方のバンク（第１
の気筒群）の第１排気通路と他方のバンク（第２の気筒
群）の第２排気通路とを下流側にて１本の集合排気通路
に集合させているので、一般的にはこの集合排気通路に
触媒を設けている。
【０００３】しかし、自動車用エンジンの構成上、第１
排気通路と第２排気通路との集合位置はトランスミッシ
ョンなどを避けるためにクランクシャフトの軸線に対し
て例えば第２排気通路側に偏倚しており、このため、第
１排気通路が第２排気通路より必然的に長くなる。従っ
て、この第１排気通路を流れる排気は温度低下がかなり
大きく、これがため触媒の活性化に必要な排気温度を確
保することができず、排気を有効に浄化することができ
ない。
排気通路と第２排気通路との集合位置はトランスミッシ
ョンなどを避けるためにクランクシャフトの軸線に対し
て例えば第２排気通路側に偏倚しており、このため、第
１排気通路が第２排気通路より必然的に長くなる。従っ
て、この第１排気通路を流れる排気は温度低下がかなり
大きく、これがため触媒の活性化に必要な排気温度を確
保することができず、排気を有効に浄化することができ
ない。
【０００４】そこで、特開昭５９−１９６９１８号公報
に示されるように、集合排気通路に触媒を設ける一方、
通路長さが長い第１排気通路に別に触媒を設け、これに
より第１排気通路を流れる排気を浄化すると共に、該排
気の保温を図り、集合排気通路へ流れる排気の温度低下
を防止するようにしたものがある。
に示されるように、集合排気通路に触媒を設ける一方、
通路長さが長い第１排気通路に別に触媒を設け、これに
より第１排気通路を流れる排気を浄化すると共に、該排
気の保温を図り、集合排気通路へ流れる排気の温度低下
を防止するようにしたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに第１の気筒群の排気通路と第２の気筒群の排気通路
とが少なくとも上流側で独立していて、第１の気筒群か
らの排気が最初に導入される触媒と第２の気筒群からの
排気が最初に導入される触媒とが異なると共に、これら
の触媒の活性化に要する時間が異なる多気筒エンジンに
おいても、前記公報に示されているように一方の排気通
路側にのみ酸素センサを設けて、第１の気筒群と第２の
気筒群とについて同じ空燃比制御を行っていたため、第
１の気筒群と第２の気筒群とを別々にリーン制御するこ
とができず、各触媒の活性化前に各触媒の活性状態に合
わせたＨＣ排出量の低減を図ることができないという問
題点があった。
うに第１の気筒群の排気通路と第２の気筒群の排気通路
とが少なくとも上流側で独立していて、第１の気筒群か
らの排気が最初に導入される触媒と第２の気筒群からの
排気が最初に導入される触媒とが異なると共に、これら
の触媒の活性化に要する時間が異なる多気筒エンジンに
おいても、前記公報に示されているように一方の排気通
路側にのみ酸素センサを設けて、第１の気筒群と第２の
気筒群とについて同じ空燃比制御を行っていたため、第
１の気筒群と第２の気筒群とを別々にリーン制御するこ
とができず、各触媒の活性化前に各触媒の活性状態に合
わせたＨＣ排出量の低減を図ることができないという問
題点があった。
【０００６】本発明は、このような実情に鑑み、第１の
気筒群及び第２の気筒群の空燃比を別々に制御して、各
触媒の活性化前にＨＣ排出量の低減を図ることができる
ようにすることを目的とする。
気筒群及び第２の気筒群の空燃比を別々に制御して、各
触媒の活性化前にＨＣ排出量の低減を図ることができる
ようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、第
１の気筒群の排気通路と第２の気筒群の排気通路とが少
なくとも上流側で独立していて、第１の気筒群からの排
気が最初に導入される触媒と第２の気筒群からの排気が
最初に導入される触媒とが異なると共に、これらの触媒
の活性化に要する時間が異なり、第１の気筒群及び第２
の気筒群の空燃比を別々に制御可能な多気筒エンジンに
おいて、図１に示すように、各触媒の活性状態をそれぞ
れ検出する触媒活性状態検出手段と、第１の気筒群及び
第２の気筒群の各空燃比を、対応する触媒が活性化する
まで理論空燃比よりもリーンに制御し、対応する触媒が
活性化した後に理論空燃比に制御すると共に、一方の触
媒が活性化した後、他方の触媒が活性化するまで、前記
他方の触媒に対応する気筒群の空燃比を、前記一方の触
媒が活性化する前に比べ、よりリーンに制御する空燃比
制御手段と、を設けて、排気浄化装置を構成する。
１の気筒群の排気通路と第２の気筒群の排気通路とが少
なくとも上流側で独立していて、第１の気筒群からの排
気が最初に導入される触媒と第２の気筒群からの排気が
最初に導入される触媒とが異なると共に、これらの触媒
の活性化に要する時間が異なり、第１の気筒群及び第２
の気筒群の空燃比を別々に制御可能な多気筒エンジンに
おいて、図１に示すように、各触媒の活性状態をそれぞ
れ検出する触媒活性状態検出手段と、第１の気筒群及び
第２の気筒群の各空燃比を、対応する触媒が活性化する
まで理論空燃比よりもリーンに制御し、対応する触媒が
活性化した後に理論空燃比に制御すると共に、一方の触
媒が活性化した後、他方の触媒が活性化するまで、前記
他方の触媒に対応する気筒群の空燃比を、前記一方の触
媒が活性化する前に比べ、よりリーンに制御する空燃比
制御手段と、を設けて、排気浄化装置を構成する。
【０００８】
【作用】上記の構成においては、第１の気筒群について
は、これからの排気が最初に導入される触媒の活性状態
を検出していて、該触媒が活性化するまで空燃比をリー
ンに制御する。第２の気筒群についても同様で、これか
らの排気が最初に導入される触媒の活性状態を検出して
いて、該触媒が活性化するまで空燃比をリーンに制御す
る。このように第１の気筒群及び第２の気筒群の空燃比
を別々に制御して対応する触媒が活性化するまでリーン
に制御することにより、各触媒の活性化前にＨＣ低減を
図ることができる。また、一方の触媒が活性化した後、
他方の触媒が活性化するまで、前記他方の触媒に対応す
る気筒群の空燃比を、前記一方の触媒が活性化する前に
比べ、よりリーンに制御することで、ＨＣ低減効果を更
に向上させることができる。
は、これからの排気が最初に導入される触媒の活性状態
を検出していて、該触媒が活性化するまで空燃比をリー
ンに制御する。第２の気筒群についても同様で、これか
らの排気が最初に導入される触媒の活性状態を検出して
いて、該触媒が活性化するまで空燃比をリーンに制御す
る。このように第１の気筒群及び第２の気筒群の空燃比
を別々に制御して対応する触媒が活性化するまでリーン
に制御することにより、各触媒の活性化前にＨＣ低減を
図ることができる。また、一方の触媒が活性化した後、
他方の触媒が活性化するまで、前記他方の触媒に対応す
る気筒群の空燃比を、前記一方の触媒が活性化する前に
比べ、よりリーンに制御することで、ＨＣ低減効果を更
に向上させることができる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図２は本
発明の第１の実施例のシステム図である。Ｖ型多気筒エ
ンジン１は、一方のバンク（これをａ側バンクと呼ぶ）
からの第１排気通路２ａと、他方のバンク（これをｂ側
バンクと呼ぶ）からの第２排気通路２ｂとを、クランク
シャフトの軸線より第２排気通路２ｂ側に偏倚させた位
置で、１本の集合排気通路３に集合させている。従っ
て、第１排気通路２ａは第２排気通路２ｂより長い。
発明の第１の実施例のシステム図である。Ｖ型多気筒エ
ンジン１は、一方のバンク（これをａ側バンクと呼ぶ）
からの第１排気通路２ａと、他方のバンク（これをｂ側
バンクと呼ぶ）からの第２排気通路２ｂとを、クランク
シャフトの軸線より第２排気通路２ｂ側に偏倚させた位
置で、１本の集合排気通路３に集合させている。従っ
て、第１排気通路２ａは第２排気通路２ｂより長い。
【００１０】そして、第１排気通路２ａの途中に触媒
（これをマニ触媒と呼ぶ）４を設け、また、集合排気通
路３の途中に触媒（これを床下触媒と呼ぶ）５を設けて
いる。ここにおいて、ａ，ｂ各バンクへの燃料の供給
は、それぞれの燃料噴射弁６ａ，６ｂによりなされ、こ
れらの燃料噴射弁６ａ，６ｂの燃料噴射はマイクロコン
ピュータ内蔵のコントロールユニット７により制御され
る。
（これをマニ触媒と呼ぶ）４を設け、また、集合排気通
路３の途中に触媒（これを床下触媒と呼ぶ）５を設けて
いる。ここにおいて、ａ，ｂ各バンクへの燃料の供給
は、それぞれの燃料噴射弁６ａ，６ｂによりなされ、こ
れらの燃料噴射弁６ａ，６ｂの燃料噴射はマイクロコン
ピュータ内蔵のコントロールユニット７により制御され
る。
【００１１】具体的には、エアフローメータ８からの信
号に基づいて検出される吸入空気流量Ｑとクランク角セ
ンサ９からの信号に基づいて算出されるエンジン回転数
Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）
を演算し、これを各種補正係数ＣＯＥＦ及び空燃比フィ
ードバック補正係数αにより補正することにより、最終
的な燃料噴射量Ｔｉ＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ×αを演算し、こ
のＴｉに相応するパルス幅の駆動パルス信号を機関回転
に同期した所定のタイミングで燃料噴射弁６ａ，６ｂに
出力することにより、燃料噴射を行わせる。
号に基づいて検出される吸入空気流量Ｑとクランク角セ
ンサ９からの信号に基づいて算出されるエンジン回転数
Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）
を演算し、これを各種補正係数ＣＯＥＦ及び空燃比フィ
ードバック補正係数αにより補正することにより、最終
的な燃料噴射量Ｔｉ＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ×αを演算し、こ
のＴｉに相応するパルス幅の駆動パルス信号を機関回転
に同期した所定のタイミングで燃料噴射弁６ａ，６ｂに
出力することにより、燃料噴射を行わせる。
【００１２】ここで、空燃比フィードバック制御（λ制
御）は、排気系に設けた酸素センサからの信号に基づい
て空燃比のリッチ・リーンを判定し、これに基づいて空
燃比を理論空燃比（ストイキ）に制御すべく、比例積分
制御により空燃比フィードバック補正係数αを設定する
ことにより行う。また、前記各種補正係数ＣＯＥＦは次
式に示すように始動後増量補正係数ＫASや空燃比補正係
数ＫMRを含み、λ制御に代えて、始動後増量やリーン制
御を行うときは、空燃比フィードバック補正係数αを固
定した上で、始動後増量補正係数ＫASや空燃比補正係数
ＫMRを適切に設定する。
御）は、排気系に設けた酸素センサからの信号に基づい
て空燃比のリッチ・リーンを判定し、これに基づいて空
燃比を理論空燃比（ストイキ）に制御すべく、比例積分
制御により空燃比フィードバック補正係数αを設定する
ことにより行う。また、前記各種補正係数ＣＯＥＦは次
式に示すように始動後増量補正係数ＫASや空燃比補正係
数ＫMRを含み、λ制御に代えて、始動後増量やリーン制
御を行うときは、空燃比フィードバック補正係数αを固
定した上で、始動後増量補正係数ＫASや空燃比補正係数
ＫMRを適切に設定する。
【００１３】ＣＯＥＦ＝１＋ＫAS＋ＫMR＋・・・ 本発明に係る構成としては、ａ，ｂ各バンク毎に独立し
た空燃比フィードバック制御を可能とするため、第１排
気通路２ａ（マニ触媒４上流）に酸素センサ10ａを設け
ると共に、第２排気通路２ｂに酸素センサ10ｂを設け
て、これらの信号をコントロールユニット７に入力して
いる。
た空燃比フィードバック制御を可能とするため、第１排
気通路２ａ（マニ触媒４上流）に酸素センサ10ａを設け
ると共に、第２排気通路２ｂに酸素センサ10ｂを設け
て、これらの信号をコントロールユニット７に入力して
いる。
【００１４】また、ａ，ｂ各バンク毎に触媒活性状態を
判定してリーン制御を行うため、マニ触媒４の触媒内温
度Ｔｍを検出する熱電対11を設けると共に、床下触媒５
の触媒内温度Ｔｕを検出する熱電対12を設けて、これら
の信号をコントロールユニット７に入力している。次に
制御理論について説明する。
判定してリーン制御を行うため、マニ触媒４の触媒内温
度Ｔｍを検出する熱電対11を設けると共に、床下触媒５
の触媒内温度Ｔｕを検出する熱電対12を設けて、これら
の信号をコントロールユニット７に入力している。次に
制御理論について説明する。
【００１５】図３は、空燃比（Ａ／Ｆ）及び点火時期
（ＡＤＶ）に対する特性、すなわち空燃比を横軸、点火
時期を縦軸にとって、ＨＣ低減効果の大小、排温上昇効
果の大小、ＭＢＴ及び安定許容限界を示したものであ
る。安定許容限界でみると、空燃比をリーン化すると、
点火時期を進角しなければならない。従って、空燃比が
リーンの方がＨＣが低減するが、空燃比がリッチの方が
点火時期を遅角できる分排気温度が上昇し、触媒の早期
活性化を図ることができる。
（ＡＤＶ）に対する特性、すなわち空燃比を横軸、点火
時期を縦軸にとって、ＨＣ低減効果の大小、排温上昇効
果の大小、ＭＢＴ及び安定許容限界を示したものであ
る。安定許容限界でみると、空燃比をリーン化すると、
点火時期を進角しなければならない。従って、空燃比が
リーンの方がＨＣが低減するが、空燃比がリッチの方が
点火時期を遅角できる分排気温度が上昇し、触媒の早期
活性化を図ることができる。
【００１６】しかしながら、図４を参照して、ＦＴＰモ
ードでのＨＣ排出量を比較すると、空燃比をリーンにし
たときのＨＣ低減効果の方が、空燃比をリッチにして排
気温度を上昇させたときの触媒早期活性化によるＨＣ低
減効果よりも大きい。従って、触媒が活性化するまでは
空燃比をリーン化した方がよい。ところが、Ｖ型エンジ
ンにおいて各バンクで排気系が異なる場合、各触媒が活
性化するまでの時間が変わる。
ードでのＨＣ排出量を比較すると、空燃比をリーンにし
たときのＨＣ低減効果の方が、空燃比をリッチにして排
気温度を上昇させたときの触媒早期活性化によるＨＣ低
減効果よりも大きい。従って、触媒が活性化するまでは
空燃比をリーン化した方がよい。ところが、Ｖ型エンジ
ンにおいて各バンクで排気系が異なる場合、各触媒が活
性化するまでの時間が変わる。
【００１７】従って、図２の実施例の場合、ａ側バンク
についてはマニ触媒４の活性化まで空燃比をリーンに
し、ｂ側バンクについては床下触媒５の活性化まで空燃
比をリーンにする。図５は、上記の制御理論に基づい
て、始動後にａ，ｂ各バンクの空燃比を変化させる様子
を示したものである。
についてはマニ触媒４の活性化まで空燃比をリーンに
し、ｂ側バンクについては床下触媒５の活性化まで空燃
比をリーンにする。図５は、上記の制御理論に基づい
て、始動後にａ，ｂ各バンクの空燃比を変化させる様子
を示したものである。
【００１８】始動後増量の後、ａ，ｂ両バンク共、同一
のリーン空燃比に制御する。そして、マニ触媒４の活性
後は、ａ側バンクは空燃比フィードバック制御により理
論空燃比（ストイキ）に制御する。このとき、ｂ側バン
クはリーン空燃比に制御するが、ａ側バンクがストイキ
制御により安定性が向上するので、更にリーン化しても
ａ，ｂ両バンクを合わせた全気筒の安定性は悪化しない
ため、空燃比を更にリーン側に制御する。そして、床下
触媒５の活性後は、ｂ側バンクも空燃比フィードバック
制御により理論空燃比（ストイキ）に制御する。
のリーン空燃比に制御する。そして、マニ触媒４の活性
後は、ａ側バンクは空燃比フィードバック制御により理
論空燃比（ストイキ）に制御する。このとき、ｂ側バン
クはリーン空燃比に制御するが、ａ側バンクがストイキ
制御により安定性が向上するので、更にリーン化しても
ａ，ｂ両バンクを合わせた全気筒の安定性は悪化しない
ため、空燃比を更にリーン側に制御する。そして、床下
触媒５の活性後は、ｂ側バンクも空燃比フィードバック
制御により理論空燃比（ストイキ）に制御する。
【００１９】かかる空燃比制御を図６のフローチャート
を用いて説明する。尚、本フローは始動後増量後に実行
される。ステップ１（図にはＳ１と記してある。以下同
様）では、熱電対11，12からの信号に基づいてマニ触媒
温度Ｔｍ及び床下触媒温度Ｔｕを取込む。ステップ２で
は、マニ触媒温度Ｔｍが所定の活性化温度Ｔ1 （例えば
400℃）以上か否かを判定する。
を用いて説明する。尚、本フローは始動後増量後に実行
される。ステップ１（図にはＳ１と記してある。以下同
様）では、熱電対11，12からの信号に基づいてマニ触媒
温度Ｔｍ及び床下触媒温度Ｔｕを取込む。ステップ２で
は、マニ触媒温度Ｔｍが所定の活性化温度Ｔ1 （例えば
400℃）以上か否かを判定する。
【００２０】Ｔｍ＜Ｔ1 のときは、マニ触媒４が活性化
していないので、ステップ３へ進んで、ａ，ｂ両バンク
共、リーン空燃比Ａ／Ｆ1 （例えば15）に制御する。ス
テップ２での判定で、Ｔｍ≧Ｔ1 のときは、ステップ４
へ進んで、床下触媒温度Ｔｕが所定の活性化温度Ｔ
2 （例えば 350℃）以上か否かを判定する。Ｔｕ＜Ｔ2
のときは、床下触媒５が活性化しておらず、マニ触媒４
のみ活性化していることになる。従って、このときはス
テップ５へ進んで、ａ側バンクのみ酸素センサ10ａから
の信号に基づいて空燃比フィードバック制御（λ制御）
を行って理論空燃比（ストイキ）に制御し、ｂ側バンク
はリーン空燃比Ａ／Ｆ2 （例えば16）に制御する。ここ
で、Ａ／Ｆ2 ＜Ａ／Ｆ1 で、よりリーン化する。
していないので、ステップ３へ進んで、ａ，ｂ両バンク
共、リーン空燃比Ａ／Ｆ1 （例えば15）に制御する。ス
テップ２での判定で、Ｔｍ≧Ｔ1 のときは、ステップ４
へ進んで、床下触媒温度Ｔｕが所定の活性化温度Ｔ
2 （例えば 350℃）以上か否かを判定する。Ｔｕ＜Ｔ2
のときは、床下触媒５が活性化しておらず、マニ触媒４
のみ活性化していることになる。従って、このときはス
テップ５へ進んで、ａ側バンクのみ酸素センサ10ａから
の信号に基づいて空燃比フィードバック制御（λ制御）
を行って理論空燃比（ストイキ）に制御し、ｂ側バンク
はリーン空燃比Ａ／Ｆ2 （例えば16）に制御する。ここ
で、Ａ／Ｆ2 ＜Ａ／Ｆ1 で、よりリーン化する。
【００２１】ステップ４での判定で、Ｔｕ≧Ｔ2 のとき
は、ステップ５へ進んで、床下触媒５も活性化している
と考えて、ａ，ｂ両バンク共、空燃比フィードバック制
御（λ制御）を行って理論空燃比（ストイキ）に制御す
る。この場合、ａ側バンクは酸素センサ10ａからの信号
に基づいてλ制御を行い、ｂ側バンクは酸素センサ10ｂ
からの信号に基づいてλ制御を行う。
は、ステップ５へ進んで、床下触媒５も活性化している
と考えて、ａ，ｂ両バンク共、空燃比フィードバック制
御（λ制御）を行って理論空燃比（ストイキ）に制御す
る。この場合、ａ側バンクは酸素センサ10ａからの信号
に基づいてλ制御を行い、ｂ側バンクは酸素センサ10ｂ
からの信号に基づいてλ制御を行う。
【００２２】尚、ステップ１，２，４の部分が熱電対1
1，12と共に触媒活性状態判定手段に相当し、ステップ
３，５，６の部分が空燃比制御手段に相当する。図７に
は第２の実施例を示す。この実施例は、ａ側バンクの第
１排気通路２ａとｂ側バンクの第２排気通路２ｂとにそ
れぞれ容量の異なるマニ触媒４ａ，４ｂを設け、また、
集合排気通路３の途中に床下触媒５を設けた例である。
尚、第１排気通路２ａのマニ触媒４ａの容量に較べ、第
２排気通路２ｂのマニ触媒４ｂの容量を大きくしてあ
る。
1，12と共に触媒活性状態判定手段に相当し、ステップ
３，５，６の部分が空燃比制御手段に相当する。図７に
は第２の実施例を示す。この実施例は、ａ側バンクの第
１排気通路２ａとｂ側バンクの第２排気通路２ｂとにそ
れぞれ容量の異なるマニ触媒４ａ，４ｂを設け、また、
集合排気通路３の途中に床下触媒５を設けた例である。
尚、第１排気通路２ａのマニ触媒４ａの容量に較べ、第
２排気通路２ｂのマニ触媒４ｂの容量を大きくしてあ
る。
【００２３】この場合、ａ側バンクについてはマニ触媒
４ａの活性化まで空燃比をリーンにし、ｂ側バンクにつ
いてはマニ触媒４ｂの活性化まで空燃比をリーンにす
る。このため、マニ触媒４ａの触媒内温度Ｔmaを検出す
る熱電対11ａを設けると共に、マニ触媒４ｂの触媒内温
度Ｔmbを検出する熱電対11ｂを設けて、これらの信号を
コントロールユニット７に入力している。
４ａの活性化まで空燃比をリーンにし、ｂ側バンクにつ
いてはマニ触媒４ｂの活性化まで空燃比をリーンにす
る。このため、マニ触媒４ａの触媒内温度Ｔmaを検出す
る熱電対11ａを設けると共に、マニ触媒４ｂの触媒内温
度Ｔmbを検出する熱電対11ｂを設けて、これらの信号を
コントロールユニット７に入力している。
【００２４】この場合の空燃比制御を図８のフローチャ
ートを用いて説明する。尚、本フローも始動後増量後に
実行される。ステップ１では、熱電対11ａ，11ｂからの
信号に基づいてマニ触媒温度Ｔma，Ｔmbを取込む。ステ
ップ２では、ａ側バンクのマニ触媒温度Ｔmaが所定の活
性化温度Ｔ1 （例えば 400℃）以上か否かを判定する。
ートを用いて説明する。尚、本フローも始動後増量後に
実行される。ステップ１では、熱電対11ａ，11ｂからの
信号に基づいてマニ触媒温度Ｔma，Ｔmbを取込む。ステ
ップ２では、ａ側バンクのマニ触媒温度Ｔmaが所定の活
性化温度Ｔ1 （例えば 400℃）以上か否かを判定する。
【００２５】Ｔma＜Ｔ1 のときは、マニ触媒４ａが活性
化していないので、ステップ３へ進んで、ａ，ｂ両バン
ク共、リーン空燃比Ａ／Ｆ1 （例えば15）に制御する。
ステップ２での判定で、Ｔma≧Ｔ1 のときは、ステップ
４へ進んで、ｂ側バンクのマニ触媒温度ＴmbがＴ1 以上
か否かを判定する。Ｔmb＜Ｔ1 のときは、マニ触媒４ｂ
が活性化しておらず、マニ触媒４ａのみ活性化している
ことになる。従って、このときはステップ５へ進んで、
ａ側バンクのみ酸素センサ10ａからの信号に基づいてλ
制御を行い、ｂ側バンクはリーン空燃比Ａ／Ｆ2 （例え
ば16）に制御する。ここで、Ａ／Ｆ2 ＜Ａ／Ｆ1 で、よ
りリーン化する。
化していないので、ステップ３へ進んで、ａ，ｂ両バン
ク共、リーン空燃比Ａ／Ｆ1 （例えば15）に制御する。
ステップ２での判定で、Ｔma≧Ｔ1 のときは、ステップ
４へ進んで、ｂ側バンクのマニ触媒温度ＴmbがＴ1 以上
か否かを判定する。Ｔmb＜Ｔ1 のときは、マニ触媒４ｂ
が活性化しておらず、マニ触媒４ａのみ活性化している
ことになる。従って、このときはステップ５へ進んで、
ａ側バンクのみ酸素センサ10ａからの信号に基づいてλ
制御を行い、ｂ側バンクはリーン空燃比Ａ／Ｆ2 （例え
ば16）に制御する。ここで、Ａ／Ｆ2 ＜Ａ／Ｆ1 で、よ
りリーン化する。
【００２６】ステップ４での判定で、Ｔmb≧Ｔ1 のとき
は、ステップ５へ進んで、マニ触媒４ｂも活性化してい
ると考えて、ａ，ｂ両バンク共、λ制御を行う。この場
合、ａ側バンクは酸素センサ10ａからの信号に基づいて
λ制御を行い、ｂ側バンクは酸素センサ10ｂからの信号
に基づいてλ制御を行う。図９には第３の実施例のフロ
ーチャートを示す。
は、ステップ５へ進んで、マニ触媒４ｂも活性化してい
ると考えて、ａ，ｂ両バンク共、λ制御を行う。この場
合、ａ側バンクは酸素センサ10ａからの信号に基づいて
λ制御を行い、ｂ側バンクは酸素センサ10ｂからの信号
に基づいてλ制御を行う。図９には第３の実施例のフロ
ーチャートを示す。
【００２７】この実施例は、エンジンの安定度を検出す
ることによって更なるリーンベストを狙うものである。
システム構成は第１の実施例（図１）と同じとする。ス
テップ１で、熱電対11，12からの信号に基づいてマニ触
媒温度Ｔｍ及び床下触媒温度Ｔｕを取込むと共に、エン
ジンの安定度として例えば回転変動率ΔＮ（％）を取込
む。
ることによって更なるリーンベストを狙うものである。
システム構成は第１の実施例（図１）と同じとする。ス
テップ１で、熱電対11，12からの信号に基づいてマニ触
媒温度Ｔｍ及び床下触媒温度Ｔｕを取込むと共に、エン
ジンの安定度として例えば回転変動率ΔＮ（％）を取込
む。
【００２８】ステップ２〜ステップ６は第１の実施例と
同じである。Ｔｍ＜Ｔ1 のときは、ステップ３へ進ん
で、ａ，ｂ両バンク共、リーン空燃比Ａ／Ｆ1 （初期値
は例えば15）に制御するが、この後、ステップ11で回転
変動率ΔＮを許容限界判断値Ｃ（例えば25％）と比較
し、ΔＮ＜Ｃの場合は更にリーン化できるのでステップ
12で空燃比Ａ／Ｆ1 を更にｘ％（例えば３％）リーンに
設定する。ΔＮ≧Ｃの場合はステップ13で空燃比Ａ／Ｆ
1 をｘ％リッチ側に戻して安定性を確保する。
同じである。Ｔｍ＜Ｔ1 のときは、ステップ３へ進ん
で、ａ，ｂ両バンク共、リーン空燃比Ａ／Ｆ1 （初期値
は例えば15）に制御するが、この後、ステップ11で回転
変動率ΔＮを許容限界判断値Ｃ（例えば25％）と比較
し、ΔＮ＜Ｃの場合は更にリーン化できるのでステップ
12で空燃比Ａ／Ｆ1 を更にｘ％（例えば３％）リーンに
設定する。ΔＮ≧Ｃの場合はステップ13で空燃比Ａ／Ｆ
1 をｘ％リッチ側に戻して安定性を確保する。
【００２９】Ｔｍ≧Ｔ1 で、かつＴｕ＜Ｔ2 のときは、
ステップ５へ進んで、ｂ側バンクのみ、リーン空燃比Ａ
／Ｆ2 （初期値は例えば16）に制御するが、この後、ス
テップ21で回転変動率ΔＮを許容限界判断値Ｃと比較
し、ΔＮ＜Ｃの場合は更にリーン化できるのでステップ
22で空燃比Ａ／Ｆ2 を更にｘ％リーンに設定する。ΔＮ
≧Ｃの場合はステップ23で空燃比Ａ／Ｆ2 をｘ％リッチ
側に戻して安定性を確保する。
ステップ５へ進んで、ｂ側バンクのみ、リーン空燃比Ａ
／Ｆ2 （初期値は例えば16）に制御するが、この後、ス
テップ21で回転変動率ΔＮを許容限界判断値Ｃと比較
し、ΔＮ＜Ｃの場合は更にリーン化できるのでステップ
22で空燃比Ａ／Ｆ2 を更にｘ％リーンに設定する。ΔＮ
≧Ｃの場合はステップ23で空燃比Ａ／Ｆ2 をｘ％リッチ
側に戻して安定性を確保する。
【００３０】図10には第４の実施例のフローチャートを
示す。第１〜第３の実施例においては、ＨＣ，ＣＯ，Ｎ
Ｏx の排出バランスよりリーン化としてＡ／Ｆ＝13〜17
を考えていたが、更なるＨＣ低減、燃費向上を狙ってＡ
／Ｆ＝17〜25を考えると、一方のバンクがストイキ制
御、他方のバンクがリーン制御となった場合、両バンク
の出力にかなりの差が出てしまい、安定性が悪化する。
示す。第１〜第３の実施例においては、ＨＣ，ＣＯ，Ｎ
Ｏx の排出バランスよりリーン化としてＡ／Ｆ＝13〜17
を考えていたが、更なるＨＣ低減、燃費向上を狙ってＡ
／Ｆ＝17〜25を考えると、一方のバンクがストイキ制
御、他方のバンクがリーン制御となった場合、両バンク
の出力にかなりの差が出てしまい、安定性が悪化する。
【００３１】従って、この第４の実施例は、上記の場合
に点火時期を進角することによって、出力変動を防ぐ。
システム構成は第１の実施例（図１）と同じとする。ス
テップ１で、熱電対11，12からの信号に基づいてマニ触
媒温度Ｔｍ及び床下触媒温度Ｔｕを取込むと共に、エン
ジンの安定度として例えば回転変動率ΔＮ（％）を取込
む。
に点火時期を進角することによって、出力変動を防ぐ。
システム構成は第１の実施例（図１）と同じとする。ス
テップ１で、熱電対11，12からの信号に基づいてマニ触
媒温度Ｔｍ及び床下触媒温度Ｔｕを取込むと共に、エン
ジンの安定度として例えば回転変動率ΔＮ（％）を取込
む。
【００３２】ステップ２〜ステップ６は第１の実施例と
同じである。Ｔｍ≧Ｔ1 で、かつＴｕ＜Ｔ2 のときは、
ステップ５へ進んで、ａ側バンクのみλ制御を行い、ｂ
側バンクはリーン空燃比Ａ／Ｆ2 に制御するが、この
後、ステップ31で回転変動率ΔＮを許容限界判断値Ｃと
比較し、ΔＮ＜Ｃの場合はステップ32で点火時期ＡＤＶ
をｘ°（例えば２°）遅角する。遅角するのは余裕代を
排温上昇に向けるためである。ΔＮ≧Ｃの場合はステッ
プ33で点火時期ＡＤＶをｘ°進角して、出力差を小さく
することにより、安定性を確保する。
同じである。Ｔｍ≧Ｔ1 で、かつＴｕ＜Ｔ2 のときは、
ステップ５へ進んで、ａ側バンクのみλ制御を行い、ｂ
側バンクはリーン空燃比Ａ／Ｆ2 に制御するが、この
後、ステップ31で回転変動率ΔＮを許容限界判断値Ｃと
比較し、ΔＮ＜Ｃの場合はステップ32で点火時期ＡＤＶ
をｘ°（例えば２°）遅角する。遅角するのは余裕代を
排温上昇に向けるためである。ΔＮ≧Ｃの場合はステッ
プ33で点火時期ＡＤＶをｘ°進角して、出力差を小さく
することにより、安定性を確保する。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１の気筒群及び第２の気筒群の空燃比を別々に制御して
対応する触媒が活性化するまでリーンに制御することに
より、各触媒の活性化前にＨＣ低減を図ることができる
という効果が得られる。また、一方の触媒が活性化した
後、他方の触媒が活性化するまで、一方の気筒群のスト
イキ制御により、安定性が向上した分、他方の気筒群の
空燃比を更にリーン側に制御することで、ＨＣ低減効果
を更に向上させることができる。
１の気筒群及び第２の気筒群の空燃比を別々に制御して
対応する触媒が活性化するまでリーンに制御することに
より、各触媒の活性化前にＨＣ低減を図ることができる
という効果が得られる。また、一方の触媒が活性化した
後、他方の触媒が活性化するまで、一方の気筒群のスト
イキ制御により、安定性が向上した分、他方の気筒群の
空燃比を更にリーン側に制御することで、ＨＣ低減効果
を更に向上させることができる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の第１の実施例を示すシステム図
【図３】 空燃比及び点火時期に対する特性図
【図４】 ＨＣ排出量の特性図
【図５】 始動後に空燃比を変化させる様子を示す図
【図６】 同上第１の実施例のフローチャート
【図７】 第２の実施例を示すシステム図
【図８】 同上第２の実施例のフローチャート
【図９】 第３の実施例を示すフローチャート
【図10】 第４の実施例を示すフローチャート
１ Ｖ型エンジン ２ａ 第１排気通路 ２ｂ 第２排気通路 ３ 集合排気通路 ４，４ａ，４ｂ マニ触媒 ５ 床下触媒 ６ａ，６ｂ 燃料噴射弁 ７ コントロールユニット ８ エアフローメータ ９ クランク角センサ 10ａ，10ｂ 酸素センサ 11，11ａ，11ｂ，12 熱電対
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｇ ＺＡＢ ＺＡＢ
Claims (1)
- 【請求項１】第１の気筒群の排気通路と第２の気筒群の
排気通路とが少なくとも上流側で独立していて、第１の
気筒群からの排気が最初に導入される触媒と第２の気筒
群からの排気が最初に導入される触媒とが異なると共
に、これらの触媒の活性化に要する時間が異なり、第１
の気筒群及び第２の気筒群の空燃比を別々に制御可能な
多気筒エンジンにおいて、 各触媒の活性状態をそれぞれ検出する触媒活性状態検出
手段と、 第１の気筒群及び第２の気筒群の各空燃比を、対応する
触媒が活性化するまで理論空燃比よりもリーンに制御
し、対応する触媒が活性化した後に理論空燃比に制御す
ると共に、一方の触媒が活性化した後、他方の触媒が活
性化するまで、前記他方の触媒に対応する気筒群の空燃
比を、前記一方の触媒が活性化する前に比べ、よりリー
ンに制御する空燃比制御手段と、 を設けたことを特徴とする多気筒エンジンの排気浄化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5167911A JP2910513B2 (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 多気筒エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5167911A JP2910513B2 (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 多気筒エンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727000A JPH0727000A (ja) | 1995-01-27 |
| JP2910513B2 true JP2910513B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=15858342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5167911A Expired - Fee Related JP2910513B2 (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 多気筒エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2910513B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3358405B2 (ja) * | 1995-09-21 | 2002-12-16 | トヨタ自動車株式会社 | 電気加熱式触媒を搭載した内燃機関の制御装置 |
| JP4432891B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2010-03-17 | トヨタ自動車株式会社 | ターボチャージャ付内燃機関 |
-
1993
- 1993-07-07 JP JP5167911A patent/JP2910513B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0727000A (ja) | 1995-01-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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