JP3513881B2

JP3513881B2 - Ｖ型エンジンの排気浄化装置

Info

Publication number: JP3513881B2
Application number: JP21038993A
Authority: JP
Inventors: 博文土田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 2004-03-31
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JPH0763093A; KR950006206A; KR0157233B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｖ型エンジンの排気浄
化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｖ型エンジンの排気浄化装置とし
て、例えば実開昭６３−７９４４８号公報に開示される
ものがある。即ち、２つのシリンダバンク及び２つの排
気系を備え、夫々の排気系に第１の触媒コンバータを設
け、燃料供給装置で形成される燃焼用混合気の空燃比を
空燃比センサからの信号に応じてフィードバック制御可
能なＶ型エンジンにおいて、前記第１触媒コンバータの
上流においていずれか一方の排気系に１つの主空燃比セ
ンサを設け、夫々の排気系を第１触媒コンバータの下流
で１つの集合管に合流させ、前記集合管に第２の触媒コ
ンバータを設け、第２触媒コンバータの上流において前
記集合管に１つの補助空燃比センサを設ける構成とし
て、前記主空燃比センサにより２つのシリンダバンクの
空燃比をフィードバック制御し、前記補助空燃比センサ
により第２の触媒コンバータに流入する排気の平均空燃
比を補正するようにしたものである。

【０００３】ここで、前記補助空燃比センサによる平均
空燃比の補正制御により第２の触媒コンバータは転化効
率を高く保つことが可能となっている。一方、２つのシ
リンダバンク及び２つの排気系を備え、片側の排気系に
のみ第１の触媒コンバータを設けたものもある（特開昭
５９−１９６９１８号公報参照）。

【０００４】即ち、Ｖ型エンジンをＦＦレイアウトで搭
載した時に、熱発生の大きい触媒コンバータを設置する
ことが不可能な場合があるが、この場合には、熱害が問
題となるＶ型エンジンのＦＦレイアウト時のリア側シリ
ンダバンクには、触媒コンバータを設置せず、ＦＦレイ
アウト時のフロント側シリンダバンクのみに触媒コンバ
ータを設置することがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＶ型エンジンの排気浄化装置にあっては、第
２触媒コンバータの上流に設けた補助空燃比センサによ
って、該第２触媒コンバータに流入する排気の平均空燃
比を補正するようにしているが、該第２触媒コンバータ
の転化効率を更に高く保つためには、該第２触媒コンバ
ータに流入する排気の平均空燃比を補正制御するだけで
はなく、空燃比の変動の振幅、変動周波数をも制御する
必要がある。

【０００６】ここで、従来のものでは、第２触媒コンバ
ータの上流に設けた補助空燃比センサによっては、平均
空燃比のみの制御しか行うことができないため、該第２
触媒コンバータの転化効率を更に高くして、より有効に
利用することができず、もって排気エミッションが悪化
してしまう惧れがある。本発明は、このような従来の実
情に鑑みなされたもので、夫々のシリンダバンクからの
排気管を合流させた後の集合管に第２触媒コンバータを
設けた設けたＶ型エンジンの排気浄化装置において、該
第２触媒コンバータの転化効率を更に高くして、より有
効に利用することを可能としたＶ型エンジンの排気浄化
装置を提供することを目的としている。

【０００７】このため本発明は、Ｖ型エンジンの排気浄
化装置において、Ｖ型をなす一方のシリンダバンクに接
続される一方の排気管に第１の触媒コンバータを設け、
他方のシリンダバンクに接続される他方の排気管は触媒
コンバータを介することなく前記一方の排気管と合流さ
せ、前記一方の排気管と他方の排気管とが合流した後の
集合管に第２の触媒コンバータを設け、前記第１の触媒
コンバータ上流の一方の排気管及び第２の触媒コンバー
タ上流の集合管に夫々第１の空燃比センサ及び第２の空
燃比センサを設置し、前記第１の空燃比センサからの信
号のみに応じて前記一方のシリンダバンクの空燃比のみ
をフィードバック制御する第１の空燃比フィードバック
制御手段と、前記第２の空燃比センサからの信号のみに
応じて前記他方のシリンダバンクの空燃比のみをフィー
ドバック制御する第２の空燃比フィードバック制御手段
とを、備え、前記第１の空燃比フィードバック制御手段
と第２の空燃比フィードバック制御手段とを同時に作動
して両シリンダバンクの空燃比をフィードバック制御す
る構成とした。

【０００８】また、機関運転状態に応じて基本点火時期
設定手段により設定された前記他方のシリンダバンクの
点火時期を、前記第２の空燃比センサからの信号に応じ
て求められる空燃比のフィードバック補正係数に応じて
進遅角補正する点火時期補正手段を備え、該点火時期補
正手段が、該フィードバック補正係数が空燃比をリッチ
化する値である場合には前記点火時期を遅角補正し、該
フィードバック補正係数が空燃比をリーン化する値であ
る場合には前記点火時期を進角補正するようにしてもよ
い。

【０００９】また、機関冷却水温度が所定温度以下の場
合には、前記第２の空燃比フィードバック制御手段が、
前記他方のシリンダバンクの空燃比も前記第１の空燃比
センサからの信号に応じてフィードバック制御するよう
にしてもよい。

【００１０】

【作用】以上の構成によれば、第１の触媒コンバータの
上流に設けられる第１の空燃比センサからの信号に応じ
て、第１の空燃比フィードバック制御手段により、一方
のシリンダバンクの空燃比がフィードバック制御され、
第１の触媒コンバータに流入する排気が理論空燃比燃焼
時の排気状態となるように制御される。

【００１１】即ち、第２の触媒コンバータには前記第１
の触媒コンバータによる触媒作用を受けると共に、第１
の空燃比フィードバック制御手段によりフィードバック
制御された空燃比の排気が流入すると共に、他方のシリ
ンダバンクからの排気が流入する。ここで、第２の触媒
コンバータの上流に設けられる第２の空燃比センサから
の信号に応じて、第２の空燃比フィードバック制御手段
により、他方のシリンダバンクの空燃比がフィードバッ
ク制御され、第２の触媒コンバータに流入する排気が理
論空燃比燃焼時の排気状態となるように制御される。

【００１２】よって、第２の空燃比フィードバック制御
手段は、前記一方のシリンダバンクに介装される第１の
触媒コンバータによる触媒作用等の不規則な動きの影響
を受けた空燃比の排気と他方のシリンダバンクから排出
される排気とが混合した排気中の空燃比を検出する第２
の空燃比センサからの信号に応じて、他方のシリンダバ
ンクの空燃比をフィードバック制御することとなり、も
って該不規則な動きの影響を打ち消すような空燃比フィ
ードバック制御が行われる。

【００１３】また、空燃比フィードバック補正係数αが
大きくずれた場合、即ち燃料供給量が大きくずれた場合
には、トルク変動が発生するが、前記フィードバック補
正係数が空燃比をリッチ化する値である場合には前記点
火時期を遅角補正し、該フィードバック補正係数が空燃
比をリーン化する値である場合には前記点火時期を進角
補正するようにすると、空燃比フィードバック補正係数
αが大きくずれることによりトルク変動が発生しても、
該トルク変動を抑制することが可能となる。

【００１４】また、機関冷却水温度が所定温度以下の場
合には、前記他方のシリンダバンクの空燃比も前記第１
の空燃比センサからの信号に応じてフィードバック制御
するようにすると、低水温時における両シリンダバンク
の燃焼の不安定を、よりエンジンに近い第１の空燃比セ
ンサのみで空燃比フィードバック制御を行うことになる
ので、いち速く燃焼を安定させることが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の第１実施例のシステム図である。Ｖ型多気筒エン
ジン１は、横置きにされていて、一方のシリンダバンク
２（これをフロント側シリンダバンクと呼ぶ）と、他方
のシリンダバンク３（これをリア側シリンダバンクと呼
ぶ）には、それぞれ排気管４，５（これをフロント側排
気管４，リア側排気管５と呼ぶ）が設けられている。こ
れらフロント側排気管４，リア側排気管５は合流して、
１本の集合排気管６となっている（集合点を６ａとす
る）。

【００１６】フロント側排気管４の途中には、三元触媒
からなる触媒７（これをプリ触媒と呼ぶ）が設けられ、
合流後の集合排気管６にはやはり三元触媒からなる触媒
８（これを床下触媒と呼ぶ）が設けられる。ここにおい
て、フロント側シリンダバンク２，リア側シリンダバン
ク３への燃料供給は、吸気マニホールド12に設けられた
燃料噴射弁13ａ，13ｂによりなされ、これら燃料噴射弁
13ａ，13ｂ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11により制御される。

【００１７】具体的には、エアフローメータ21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22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13ａ，
13ｂに出力することにより、燃料噴射を行わせる。

【００１８】更に、エンジン１の冷却ジャケット内の冷
却水温度Ｔｗを検出する水温センサ20が設けられ、該冷
却水温度Ｔｗを前記コントロールユニット11に入力す
る。ここで、空燃比フィードバック制御（λ制御）は、
排気系に設けた空燃比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。

【００１９】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Ｋ _ASや空燃比補正係数
Ｋ_MRを含み、λ制御に代えて、始動後増量やリーン制御
を行う時には、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Ｋ_ASや空燃比補正係数Ｋ
_MRを適切に設定する。ＣＯＥＦ＝１＋Ｋ_AS＋Ｋ_MR＋・・・ここで、本発明に係る構成として、フロント側シリンダ
バンク２，リア側シリンダバンク３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に、前記プリ触媒
７の直上流に第１の空燃比センサ９を設けると共に、床
下触媒８の直上流に第２の空燃比センサ10を設け、これ
らの信号をコントロールユニット11に入力している。

【００２０】さらに、本第１実施例では、フロント側シ
リンダバンク２は第１の空燃比センサ９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
て比例積分制御による空燃比フィードバック制御を行
う。またリア側シリンダバンク３は第２の空燃比センサ
10からの信号に基づいて空燃比のリッチ・リーンを判定
し、これに基づいて比例積分制御による空燃比フィード
バック制御を行う。

【００２１】次に、コントロールユニット11による空燃
比制御ルーチンを図２及び図３のフローチャートに従っ
て説明する。図２は燃料噴射量設定ルーチンを示し、こ
のルーチンは所定周期（例えば10ms）毎に、またフロン
ト側シリンダバンク２、リア側シリンダバンク３毎に行
われる。ステップ（図ではＳと記す）１では、エアフロ
ーメータ21によって検出された吸入空気流量Ｑとクラン
ク角センサ22からの信号に基づいて算出した機関回転数
Ｎとに基づき、単位回転当たりの吸入空気量に相当する
基本燃料噴射量Ｔ_Pを次式によって演算する。

【００２２】Ｔ_P＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）ステップ２では、水温センサ20によって検出された冷却
水温度Ｔｗ等に基づいて各種補正係数ＣＯＥＦを設定す
る。ステップ３では、後述するフィードバック補正係数
設定ルーチンにより設定された空燃比フィードバック補
正係数αを読み込む。

【００２３】ステップ４では、バッテリ電圧値に基づい
て電圧補正分Ｔ_Sを設定する。これは、バッテリ電圧変
動による燃料噴射弁13ａ，13ｂの噴射流量変化を補正す
るためのものである。ステップ５では、最終的な燃料噴
射量（燃料供給量）Ｔ_Iを次式に従って演算する。

【００２４】Ｔ_I＝Ｔ_P×ＣＯＥＦ×α＋Ｔ_S ステップ６では、演算された燃料噴射弁Ｔ_Iを出力用レ
ジスタにセットする。これにより、予め定められた機関
回転同期の燃料噴射タイミングになると、演算した燃料
噴射量Ｔ_Iのパルス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射
弁13ａ，13ｂに与えられて燃料噴射が行われる。

【００２５】次に、空燃比フィードバック補正係数設定
ルーチンを説明する。このルーチンは機関回転に同期し
て実行される。ステップ11では、空燃比のフィードバッ
ク制御を行う運転条件であるか否かを判定する。例え
ば、冷却水温度Ｔｗが所定値以下のとき、始動時、始動
直後や暖機のための燃料増量中、プリ触媒７直上流の第
１の空燃比センサ９の出力信号が一度も反転していない
とき、燃料カット中は、何れも空燃比のフィードバック
制御を行う運転条件ではないとする。

【００２６】そして、前記運転条件を満たしているとき
はステップ31に進む。また前記運転条件を満たしていな
いときにはステップ21に進み、空燃比フィードバック補
正係数αを一定の基準値（α＝１）にクランプし、フィ
ードバック制御を停止して、このルーチンを終了する。
ステップ31では、現在行っている空燃比フィードバック
補正係数設定ルーチンが、フロント側シリンダバンク２
に係るものか、リア側シリンダバンク３に係るものか
を、例えばクランク角センサ22からの信号等に基づいて
判断し、フロント側シリンダバンク２に係るものである
と判断された場合には、ステップ12以下に進む。

【００２７】なお、説明のために以下のステップ12〜ス
テップ19を空燃比フィードバック補正係数演算ルーチン
と称する。ステップ12では、第１の空燃比センサ９から
の信号電圧Ｖ_O2を入力する。ステップ13では、入力した
第１の空燃比センサ９の信号電圧Ｖ_O2と目標空燃比（理
論空燃比）相当の基準値ＳＬとを比較する。

【００２８】そして、空燃比がリッチ (Ｖ_O2＞ＳＬ) と
判定されたときにはステップ14へ進み、空燃比がリーン
からリッチへの反転時か否かを判定する。反転時と判定
されたときはステップ15へ進み、空燃比フィードバック
補正係数αを、現在値から、空燃比フィードバック補正
係数α設定用のリッチ反転時に与える減少方向の比例分
Ｐ_Rを減算した値で、更新する。

【００２９】また、ステップ14でリーンからリッチへの
反転時でないと判定されたときには、ステップ16へ進
み、空燃比フィードバック補正係数αを現在値から積分
分Ｉ_Rを減算した値で更新する。一方、ステップ13で空
燃比がリーン (Ｖ_O2＜ＳＬ) と判定されたときにはステ
ップ17へ進み、空燃比がリッチからリーンへの反転時か
否かを判定する。

【００３０】反転時と判定されたときはステップ18へ進
み、空燃比フィードバック補正係数αを、現在値に、空
燃比フィードバック補正係数α設定用のリーン反転時に
与える増大方向の比例分Ｐ_Lを加算した値で、更新す
る。また、ステップ17でリッチからリーンへの反転時で
ないと判定されたときには、ステップ19へ進み、空燃比
フィードバック補正係数αを現在値に積分分Ｉ_Lを加算
した値で更新する。

【００３１】また、ステップ31において、現在行ってい
る空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンが、リア
側シリンダバンク３に係るものであると判断された場合
は、ステップ35に進む。ステップ35では、リア側シリン
ダバンク３に係る前述の空燃比フィードバック補正係数
演算ルーチンを実施する。但し、前述のフロント側シリ
ンダバンク２に係る空燃比フィードバック補正係数演算
ルーチンでは、ステップ12において、第１の空燃比セン
サ９からの信号電圧Ｖ_O2を入力したが、リア側シリンダ
バンク３に係る空燃比フィードバック補正係数演算ルー
チンでは、第２の空燃比センサ10からの信号電圧Ｖ_O2’
が入力される。

【００３２】即ち、ステップ13〜ステップ19と同様にし
て、リア側シリンダバンク３に関しては、第２の空燃比
センサ10からの信号電圧Ｖ_O2’に基づいて、空燃比フィ
ードバック補正係数演算ルーチンが実行される。即ち、
空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンは、第１の
空燃比フィードバック制御手段及び第２の空燃比フィー
ドバック制御手段の機能を奏するものである。

【００３３】以上説明した空燃比制御ルーチンが実行さ
れることにより奏される作用を、従来例と対比しつつ、
図４を参照しながら説明する。フロント側シリンダバン
ク２側に関しては、第１の空燃比センサ９により検出さ
れる空燃比（図４ｂに示す）に基づいて空燃比フィード
バック制御が行われ、プリ触媒７に流入する排気が理論
空燃比燃焼時の排気状態となるように制御される。即
ち、第１の空燃比センサ９に係る空燃比フィードバック
補正係数αは図４ａに示すように、規則的な周波数、振
幅で変動することとなる。

【００３４】さらに、本第１実施例では、リア側シリン
ダバンク３側に関しては、第２の空燃比センサ10により
検出される空燃比（図４ｅに示す）に基づいて空燃比フ
ィードバック制御が行われ、床下触媒８に流入する排気
が理論空燃比燃焼時の排気状態となるように制御され
る。ここで、第２の空燃比センサ10が検出する空燃比に
ついて説明する。

【００３５】まず、フロント側シリンダバンク２側から
の排気は、集合点６ａより上流のプリ触媒７の直下流側
にあっては、燃焼室から離れていることや、プリ触媒７
による触媒反応、プリ触媒７のＯ₂ストレージ効果によ
って、図４ｃに示すように、振幅は小さいが、周波数、
振幅共に不規則な動きをする空燃比となる。更に、集合
排気管６には、リア側シリンダバンク３からの排気が流
入する。

【００３６】従って、集合排気管６を流れる排気の空燃
比は、前述のプリ触媒７通過後の周波数、振幅共に不規
則な動きをする空燃比の影響を受けて、周波数、振幅共
に不規則な波形となり、従来では床下触媒８を有効に利
用することは不可能となる。しかしながら、本第１実施
例にあっては、リア側シリンダバンク３側に関しては、
床下触媒８の直上流に設けられる第２の空燃比センサ10
により検出される空燃比（図４ｅに示す）に基づいて空
燃比フィードバック制御が行われるので、前記不規則な
動きの影響を多少受けた空燃比に基づいて空燃比フィー
ドバック制御が行われることとなり、もって該不規則な
動きの影響を打ち消すような空燃比フィードバック制御
が行われる。即ち、床下触媒８に流入する排気が理論空
燃比燃焼時の排気状態となるように制御されるので、第
２の空燃比センサ10に係る空燃比フィードバック補正係
数αも、図４ｄに示すように、前記第１の空燃比センサ
９に係る空燃比フィードバック補正係数αほどではない
が、規則的な周波数、振幅で変動することとなる。

【００３７】もって、床下触媒８に流入する排気が理論
空燃比燃焼時の排気状態となるように制御されるので、
該床下触媒８の排気中のＣＯ，ＨＣ（炭化水素）を酸化
すると共に、ＮＯ_Xを還元して浄化する転化効率（浄化
効率）が大幅に向上することとなり、排気系トータルと
しての換気性能、即ち、排気が床下触媒８を通過した後
の排気エミッションは良好となる尚、空燃比センサによ
って検出される空燃比の周波数に対する触媒の転化効
率、或いは空燃比センサによって検出される空燃比の振
幅に対する触媒の転化効率は、図５、図６に各々示すよ
うに、所定の周波数、所定の振幅に対して高くなるが、
それを外れた場合、該転化効率は急激に低くなり、当該
触媒を有効に利用することは不可能となる。

【００３８】さらにまた、床下触媒８に空燃比センサを
設けたものにあっては、該空燃比センサにより平均空燃
比の補正を行うに過ぎないものであり、周波数或いは振
幅の補正は不可能なものである。以上説明したように、
本第１実施例によれば、集合排気管６に設けられた床下
触媒８に流入する排気の空燃比も、前述のプリ触媒７に
流入する空燃比と同様に、空燃比の変動周波数、空燃比
の変動振幅が所定の値となり、該床下触媒８の転化効率
を高く保つことが可能となり、排気エミッションが良く
なるという効果がある。

【００３９】次に、本発明の請求項２に係る第２実施例
について説明する。図７を参照しつつ、第２実施例に係
るシステム構成について説明する。尚、エンジン１の全
体構成については図１に示すシステム構成と同様である
ので、説明を省略する。エンジン１のリア側シリンダバ
ンク３の各気筒には、点火栓31が設けられていて、これ
らには、点火コイル32にて発生する高電圧がディストリ
ビュータ33を介して順次印加され、これにより、火花点
火して混合気を着火燃焼させる。

【００４０】ここで、点火コイル32は、それに付設され
たパワートランジスタ34を介して、高電圧の発生時期が
制御される。従って、点火時期の制御は、パワートラン
ジスタ34のオン・オフ時期を後述するコントロールユニ
ット11からの点火信号で制御することにより行う。ディ
ストリビュータ33には、前述のクランク角センサ22が内
蔵されており、各気筒の上死点前の所定クランク角（例
えば、ＢＴＤＣ80°）に基準信号ＲＥＦを、またクラン
ク角で単位角毎（例えば、１°毎）に単位信号ＰＯＳを
出力し、それらの信号は、コントロールユニット11に入
力される。

【００４１】コントロールユニット11は、所定の間隔で
基本点火時期ＭＡＤＶを求め、後述するようにフィード
バック補正係数の値よりトルク変動を想定し、当該トル
ク変動によりノッキングが発生した時には遅角補正、ノ
ッキングが発生しないときには進角補正して、機関に同
期したタイミングで実際の点火時期ＡＤＶを設定し、ク
ランク角センサ22からの基準信号と単位信号とを監視し
つつ、点火時期に同期したタイミングで点火信号をパワ
ートランジスタ34に出力している。

【００４２】次に、図８に示す点火時期設定ルーチンに
ついて説明する。当該ルーチンは所定時間毎に実行され
る。ステップ41では、クランク角センサ22からの信号に
基づいて算出されるエンジン回転数Ｎと、前記図２に示
したルーチンにより演算された基本燃料噴射量Ｔｐとに
応じた基本点火時期ＭＡＤＶを、予め記憶してあるマッ
プより検索して求める。

【００４３】ステップ42では、前記空燃比フィードバッ
ク補正係数設定ルーチンにより求められたリア側シリン
ダバンク３に係る空燃比フィードバック補正係数αを読
込む。ステップ43では、該空燃比フィードバック補正係
数αが所定の範囲にあるか否かを判断する。そして、空
燃比フィードバック補正係数αが、α_L≦α≦α_Hの範
囲には無いと判断された場合には、ステップ44に進む。

【００４４】ステップ44では、空燃比フィードバック補
正係数αが、ほぼ１に近い値であるα_L≦α≦α_Hの範
囲には無く、もってトルク変動が発生する惧れがあり、
当該トルク変動を抑制する必要があるとして、図９に示
すような空燃比フィードバック補正係数αに対応した補
正値Ｃを読込む。ここで、図９を参照しつつ、補正値Ｃ
について説明する。

【００４５】空燃比フィードバック補正係数αが、α_H
＜αの場合には、該フィードバック補正係数αが空燃比
をリッチ化する値、即ち燃料を増量する側にあり、この
場合にはトルクの増大側への変動あるいはノッキングが
発生する惧れがあるとして、遅角補正すべき補正値Ｃと
し、一方該フィードバック補正係数αがα＜α_Lの場合
には、該フィードバック補正係数αが空燃比をリーン化
する値、即ち燃料を減量する側にあり、この場合には、
トルクの減少側への変動が発生する惧れがあるとして、
前記点火時期を進角補正する補正値Ｃとしている。

【００４６】ステップ45では、ステップ41とステップ44
とで読込んだ基本点火時期ＭＡＤＶと補正値Ｃとから、
次式に従って、実際の点火時期を演算する。ＡＤＶ＝ＭＡＤＶ＋Ｃ一方、ステップ43において、空燃比フィードバック補正
係数αが、α_L≦α≦α_Hの範囲にあると判断された場
合には、リア側シリンダバンク３に係る空燃比フィード
バック制御が規則的に行われ、トルク変動も発生するこ
とは無いとして、ステップ44，45をジャンプして、ステ
ップ46に進む。

【００４７】ステップ46では、演算された点火時期ＡＤ
Ｖを、図示しない点火用減算カウンタに例えば（80−Ａ
ＤＶ）をセットする。但し、80は前述の一例であるＢＴ
ＤＣ80°を意味し、基準信号ＲＥＦが上死点前、クラン
ク角で80°の位置にて出力されることを意味している。
そして、点火用減算カウンタでは、セットされた（80−
ＡＤＶ）を、単位信号ＰＯＳ発生毎に、減算していき、
０になったときに、パワートランジスタ34をオフにし
て、点火コイル32に発生した高電圧を点火栓31に印加し
て、混合気を火花着火させる。

【００４８】以上説明したように、本第２実施例によれ
ば、空燃比フィードバック補正係数αが大きくずれた場
合でも、トルク変動を抑制することが可能となり、ノッ
キング等の発生を防止して、運転性を悪化させること無
く、該床下触媒８の転化効率を高く保つことが可能とな
り、排気エミッションの改善を図ることが可能となると
いう効果がある。

【００４９】次に、本発明に係る第３実施例について説
明する。尚、第３実施例に係るシステム構成については
第１実施例と同様であるので、図１を参照することと
し、説明を省略する。本発明に係る構成として、第３実
施例においても、フロント側シリンダバンク２，リア側
シリンダバンク３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に、前記プリ触媒７の直上流に第１
の空燃比センサ９を設けると共に、床下触媒８の直上流
に第２の空燃比センサ10を設け、これらの信号をコント
ロールユニット11に入力している。

【００５０】ここで、前述の第１実施例では、フロント
側シリンダバンク２は第１の空燃比センサ９からの信号
に基づいて空燃比フィードバック制御を行い、またリア
側シリンダバンク３は第２の空燃比センサ10からの信号
に基づいて空燃比フィードバック制御を行う構成であっ
たが、本第３実施例にあっては、水温センサ20により検
出される冷却水温度Ｔｗによって空燃比フィードバック
制御の切換を行う。

【００５１】次に、図10及び図11を参照しつつ、本第３
実施例に係る制御ルーチンを説明する。このルーチンは
機関回転に同期して実行される。ステップ51では、水温
センサ20により検出される冷却水温度Ｔｗを読込む。ス
テップ52では、前記冷却水温度Ｔｗが60°より高いか否
かを判断することによりエンジンが冷機状態か否かを判
断する。そして、Ｔｗ＞60°であると判断された場合に
は、エンジン１が十分にホット状態になっているとし
て、ステップ53に進み、前述の第１実施例で説明したよ
うに、フロント側シリンダバンク２側に関しては、第１
の空燃比センサ９により検出される空燃比に基づいて空
燃比フィードバック制御を行い、リア側シリンダバンク
３側に関しては、第２の空燃比センサ10により検出され
る空燃比に基づいて空燃比フィードバック制御を行う、
空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを実行す
る。

【００５２】一方、ステップ52において、Ｔｗ≦60°で
あると判断された場合には、エンジン１は未だ冷機状態
であるとして、ステップ54に進む。ステップ54では、図
11に示す冷機用補正係数設定ルーチンを実行する。ここ
で、図11を参照しつつ、冷機用補正係数設定ルーチンを
説明するが、図３で説明した空燃比フィードバック補正
係数設定ルーチンと同一作用を奏するステップには同一
ステップ番号を付してある。

【００５３】ここで冷機用補正係数設定ルーチンにあっ
ては、ステップ11においてフィードバック制御を行う運
転条件であると判断されると、両方のシリンダバンクと
も、ステップ12でフロント側シリンダバンク２に設けら
れた第１の空燃比センサ９からの信号電圧Ｖ_O2を入力し
ている。以下、本第３実施例に係る作用について説明す
る。

【００５４】本第３実施例によれば、低水温時には両シ
リンダバンクにおける燃焼が安定していない状態である
ため、片側ずつ空燃比フィードバック制御を行うと、第
２の空燃比センサ10から離れたリア側シリンダバンク３
に係る空燃比フィードバック補正係数αの値が大きくず
れ、例えばリーンすぎてしまう惧れがある。この場合の
エンジン１を失火させたり、運転性を悪化させる惧れが
ある。

【００５５】このため、低水温時には両シリンダバンク
における燃焼が安定していないとして、よりエンジン１
に近い第１の空燃比センサ９のみで空燃比フィードバッ
ク制御を行い、いち速く燃焼を安定させ、いち早くエミ
ッションを改善するようにしている。

【００５６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、Ｖ型エンジンの排気浄化装置において、Ｖ型をなす
一方のシリンダバンクに接続される一方の排気管に第１
の触媒コンバータを設け、他方のシリンダバンクに接続
される他方の排気管は触媒コンバータを介することなく
前記一方の排気管と合流させ、前記一方の排気管と他方
の排気管とが合流した後の集合管に第２の触媒コンバー
タを設け、前記第１の触媒コンバータ上流の一方の排気
管及び第２の触媒コンバータ上流の集合管に夫々第１の
空燃比センサ及び第２の空燃比センサを設置し、前記第
１の空燃比センサからの信号のみに応じて前記一方のシ
リンダバンクの空燃比をフィードバック制御する第１の
空燃比フィードバック制御手段と、前記第２の空燃比セ
ンサからの信号のみに応じて前記他方のシリンダバンク
の空燃比をフィードバック制御する第２の空燃比フィー
ドバック制御手段とを、備え、前記第１の空燃比フィー
ドバック制御手段と第２の空燃比フィードバック制御手
段とを同時に作動して両シリンダバンクの空燃比をフィ
ードバック制御する構成としたので、第２の触媒コンバ
ータの転化効率が更に高くなり、該第２触媒コンバータ
に流入する空燃比の変動周波数、変動振幅も所定の値と
することができ、該第２の触媒コンバータの転化効率を
高く保つことが可能となり、排気エミッションが良くな
るという効果がある。

【００５７】また、点火時期補正手段を設けて、点火時
期を補正すると、トルク変動を抑制できる。また、低水
温時には前記他方のシリンダバンクの空燃比も前記第１
の空燃比センサによりフィードバック制御することによ
り、燃焼を安定させ、いち早くエミッションを改善する
ことが可能となるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る全体構成を示すシス
テム構成図

【図２】同上第１実施例に係る燃料噴射量設定ルーチン
のフローチャート

【図３】同上第１実施例に係る空燃比フィードバック補
正係数設定ルーチンのフローチャート

【図４】同上第１実施例に係る作用を説明するタイムチ
ャート

【図５】同上第１実施例に係る作用を説明する触媒の転
化効率に係る特性図

【図６】同上第１実施例に係る作用を説明する触媒の転
化効率に係る特性図

【図７】本発明の第２実施例に係る全体構成を示すシス
テム構成図

【図８】同上第２実施例に係る点火時期設定ルーチンの
フローチャート

【図９】同上第２実施例に係る点火時期の補正値Ｃを説
明する特性図

【図10】同上第３実施例に係る制御ルーチンのフローチ
ャート

【図11】同上第３実施例に係る冷機用補正係数設定ルー
チンのフローチャート

【符号の説明】

１エンジン２フロント側シリンダバンク３リア側シリンダバンク４フロント側排気管５リア側排気管６集合排気管７プリ触媒８床下触媒 11 コントロールユニット 13ａ燃料噴射弁 13ｂ燃料噴射弁 21 エアフローメータ 22 クランク角センサ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｖ型エンジンの排気浄化装置において、Ｖ
型をなす一方のシリンダバンクに接続される一方の排気
管に第１の触媒コンバータを設け、他方のシリンダバン
クに接続される他方の排気管は触媒コンバータを介する
ことなく前記一方の排気管と合流させ、前記一方の排気
管と他方の排気管とが合流した後の集合管に第２の触媒
コンバータを設け、前記第１の触媒コンバータ上流の一
方の排気管及び第２の触媒コンバータ上流の集合管に夫
々第１の空燃比センサ及び第２の空燃比センサを設置
し、前記第１の空燃比センサからの信号のみに応じて前
記一方のシリンダバンクの空燃比のみをフィードバック
制御する第１の空燃比フィードバック制御手段と、前記
第２の空燃比センサからの信号のみに応じて前記他方の
シリンダバンクの空燃比のみをフィードバック制御する
第２の空燃比フィードバック制御手段とを、備え、前記
第１の空燃比フィードバック制御手段と第２の空燃比フ
ィードバック制御手段とを同時に作動して両シリンダバ
ンクの空燃比をフィードバック制御することを特徴とす
るＶ型エンジンの排気浄化装置。
【請求項２】機関運転状態に応じて基本点火時期設定
手段により設定された前記他方のシリンダバンクの点火
時期を、前記第２の空燃比センサからの信号に応じて求
められる空燃比のフィードバック補正係数に応じて進遅
角補正する点火時期補正手段を備え、該点火時期補正手
段が、該フィードバック補正係数が空燃比をリッチ化す
る値である場合には前記点火時期を遅角補正し、該フィ
ードバック補正係数が空燃比をリーン化する値である場
合には前記点火時期を進角補正することを特徴とする請
求項１に記載のＶ型エンジンの排気浄化装置。
【請求項３】前記第２の空燃比フィードバック制御手
段は、機関冷却水温度が所定温度以下の場合には、前記
他方のシリンダバンクの空燃比も前記第１の空燃比セン
サからの信号に応じてフィードバック制御することを特
徴とする請求項１に記載のＶ型エンジンの排気浄化装
置。