JP4123122B2 - Control device for spark ignition engine - Google Patents
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Description
本発明は、火花点火式エンジンの制御装置に関し、より詳しくは、多気筒エンジンにおいて燃費改善及びコスト低減が図られるように各気筒での燃焼がなされる火花点火式エンジンの制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a spark ignition engine, and more particularly to a control device for a spark ignition engine in which combustion is performed in each cylinder so as to improve fuel consumption and cost in a multi-cylinder engine. .
従来から、火花点火式エンジンにおいて、各気筒内の混合気の空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせることにより燃費改善を図る技術が研究されており、燃焼室内に直接燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射弁)を備え、低回転低負荷域等では上記インジェクタから圧縮行程で燃料を噴射することにより成層燃焼を行わせ、これによって超リーン燃焼を実現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。)。 Conventionally, in a spark ignition type engine, a technique for improving fuel efficiency has been studied by performing combustion in a state in which the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in each cylinder is set to a lean air-fuel ratio larger than the stoichiometric air-fuel ratio. It is equipped with an injector (fuel injection valve) that directly injects fuel into the room, and stratified combustion is performed by injecting fuel in the compression stroke from the injector in a low rotation and low load range, thereby realizing super lean combustion (See, for example, Patent Document 1).
このようなエンジンにおいては、排気ガス浄化用の触媒として通常の三元触媒(HC,CO及びNOxに対して理論空燃比付近で浄化性能の高い触媒)だけではリーン運転時にNOxに対して充分な浄化性能が得られないため、酸素過剰雰囲気でNOxを吸着して酸素濃度低下雰囲気でNOxの離脱、還元を行うリーンNOx触媒を設けている。そして、このようなリーンNOx触媒を用いる場合、リーン運転中にリーンNOx触媒のNOx吸着量が増大したときは、例えば上記引用文献1に示されるように主燃焼以外に膨張行程中に追加燃料を噴射することで排気ガスの空燃比をリッチ化するとともにCOを生成し、これによってNOxの離脱、還元を促進するようにしている。
上記のようなリーン運転を行うエンジンでは、リーン運転中のNOx浄化性能の確保のために上記リーンNOx触媒を必要とする。そして、高負荷域等の理論空燃比で運転される領域での排気浄化のために三元触媒も必要であって、この三元触媒に加えて上記リーンNOx触媒が設けられ、かつ、このリーンNOx触媒はNOx吸着量をある程度確保するために比較的大容量が必要となり、また、三元触媒と比べて高価であるため、コスト的に不利である。 An engine that performs lean operation as described above requires the lean NOx catalyst in order to ensure NOx purification performance during lean operation. Further, a three-way catalyst is also required for exhaust purification in a region operated at a stoichiometric air-fuel ratio such as a high load region, the lean NOx catalyst is provided in addition to the three-way catalyst, and the lean A NOx catalyst requires a relatively large capacity in order to secure a certain amount of NOx adsorption, and is expensive compared to a three-way catalyst, which is disadvantageous in terms of cost.
しかも、上記リーンNOx触媒の浄化性能を維持するためには、上述のようにNOx吸着量が増大するような所定の期間毎に、NOxの離脱、還元のため追加燃料の供給等による一時的な空燃比のリッチ化を行う必要があり、これにより、リーン燃焼による燃費改善効果が目減りしてしまうことになる。 Moreover, in order to maintain the purification performance of the lean NOx catalyst, the NOx is temporarily removed by the removal of NOx, the supply of additional fuel for reduction, etc. at predetermined intervals such that the NOx adsorption amount increases as described above. It is necessary to enrich the air-fuel ratio, which reduces the fuel efficiency improvement effect due to lean combustion.
このような課題に対し、本願出願人は、吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなるサイクルを行う多気筒エンジンの制御装置において、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程側の気筒である先行気筒から排出されるガスがそのまま吸気行程側の気筒である後続気筒に気筒間ガス通路を介して導入され、この後続気筒から排出される排ガスが排気通路に導かれるような2気筒接続状態となるガス流通経路が構成され、ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒で理論空燃比よりも所定量大きいリーン空燃比とした状態で成層燃焼を行わせ、この先行気筒から後続気筒にリーン空燃比の既燃ガスを導入させて新たに供給された燃料とともに上記後続気筒で均質燃焼を行わせるように燃焼状態等を制御することを考えた(特願2002−024548号)。以下このような燃焼を行う運転モードを特殊運転モードという。
In response to such a problem, the applicant of the present application is a control device for a multi-cylinder engine that performs a cycle including intake, compression, expansion, and exhaust strokes, and the exhaust stroke side between a pair of cylinders in which the exhaust stroke and the intake stroke overlap. The gas discharged from the preceding cylinder that is the cylinder of the cylinder 2 is introduced as it is into the subsequent cylinder that is the cylinder on the intake stroke side through the inter-cylinder gas passage, and the exhaust gas discharged from the subsequent cylinder is guided to the
少なくとも低負荷低回転域で特殊運転モードを適用すると、先行気筒ではリーン空燃比での燃焼が行われ、熱効率が高められるとともにポンピングロスが低減されることにより大幅な燃費改善効果が得られ、また、後続気筒では先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスと新たに供給された燃料とともに均質燃焼が行われて、ポンピングロス低減による燃費改善効果が得られる。しかも、後続気筒での空燃比を実質的な理論空燃比(既燃ガス中の残存酸素量と燃焼に供される燃料との関係が理論空燃比の関係にある)とすれば、排気通路には三元触媒を設けるだけで充分に排気浄化がなされ、従来リーン空燃比での燃焼を行う場合に必要とされていたリーンNOx触媒が不要となり、コスト低減と一層の燃費改善を図ることができる。 When the special operation mode is applied at least in the low-load and low-rotation range, combustion at a lean air-fuel ratio is performed in the preceding cylinder, and the heat efficiency is enhanced and the pumping loss is reduced, thereby obtaining a significant fuel efficiency improvement effect. In the succeeding cylinder, the homogeneous combustion is performed together with the burned gas having a lean air-fuel ratio introduced from the preceding cylinder and the newly supplied fuel, and the fuel efficiency improvement effect by reducing the pumping loss can be obtained. Moreover, if the air-fuel ratio in the succeeding cylinder is set to a substantial stoichiometric air-fuel ratio (the relationship between the amount of residual oxygen in the burned gas and the fuel used for combustion is the stoichiometric air-fuel ratio), The exhaust gas is sufficiently purified simply by providing a three-way catalyst, and the lean NOx catalyst, which has been conventionally required for combustion at a lean air-fuel ratio, is no longer necessary, thereby reducing costs and further improving fuel efficiency. .
以上のように特殊運転モードでは格段に燃費向上とコスト低減が図られるので、アイドル運転時を含むできるだけ広範囲の運転領域で特殊運転モードを適用することが望ましい。しかしアイドル運転時に特殊運転モードを適用すると、次のように燃焼安定性の確保が難しいという問題が発生する。 As described above, in the special operation mode, the fuel efficiency and cost can be significantly improved. Therefore, it is desirable to apply the special operation mode in the widest possible operation region including the idling operation. However, when the special operation mode is applied during idle operation, there arises a problem that it is difficult to ensure combustion stability as follows.
一般的にアイドル運転時には低回転、低負荷のために燃焼安定性が低下する。一方、特殊運転モードでは、後続気筒での燃焼が既燃ガスを導いてなされるので、多量のEGR(排気再循環)がなされたような状態となるため、燃焼安定性に不利となる。従って、アイドル運転時に特殊運転モードを適用すると、燃焼安定性に不利な条件が重なって、その確保が困難となる。 In general, during idling, combustion stability decreases due to low rotation and low load. On the other hand, in the special operation mode, combustion in the succeeding cylinder is performed by introducing the burned gas, so that a large amount of EGR (exhaust gas recirculation) is achieved, which is disadvantageous for combustion stability. Therefore, when the special operation mode is applied during idle operation, conditions that are disadvantageous to combustion stability overlap, making it difficult to ensure.
この問題の対策として、アイドル運転時には各気筒で独立して燃焼させる従来の一般的な燃焼(以下このような燃焼を行う運転モードを通常運転モードという。)を選択する必要があった。 As a countermeasure against this problem, it is necessary to select conventional general combustion (hereinafter, an operation mode in which such combustion is performed is referred to as a normal operation mode) in which each cylinder independently burns during idle operation.
そのため、特殊運転モード中であっても、アイドル運転状態となるたびに通常運転モードに切換える必要があり、ガス流通経路の切換え頻度が高かった。ガス流通経路の切換え頻度が高いと、切換えに伴う応答遅れのために燃費改善効果が目減りしたり、各作動部の耐久性確保のためにコストアップを招いたりするので望ましくない。 Therefore, even during the special operation mode, it is necessary to switch to the normal operation mode every time the idle operation state is entered, and the frequency of switching the gas flow path is high. If the switching frequency of the gas flow path is high, the effect of improving the fuel efficiency is diminished due to a response delay associated with the switching, and the cost is increased in order to ensure the durability of each operating part, which is not desirable.
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、リーン燃焼やポンピングロス低減等による燃費改善効果を得るとともに、アイドル運転時の燃焼安定性を確保しつつ、ガス流通経路の切換え頻度を低減させることによって更に大きな燃費改善効果とコスト低減効果が得られる火花点火式エンジンの制御装置を提供するものである。 The present invention has been made in consideration of such problems, and has an effect of improving fuel efficiency by reducing lean combustion and reducing pumping loss and the like, and switching frequency of the gas flow path while ensuring combustion stability during idle operation. It is an object of the present invention to provide a spark ignition type engine control device that can obtain a greater fuel efficiency improvement effect and cost reduction effect by reducing the fuel consumption.
請求項1の発明は、各気筒が所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなるサイクルを行うようになっている多気筒の火花点火式エンジンの制御装置において、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程側の気筒である先行気筒から排出されるガスがそのまま吸気行程側の気筒である後続気筒に気筒間ガス通路を介して導入され、この後続気筒から排出される排ガスが排気通路に導かれるような2気筒接続状態となるガス流通経路が構成され、運転モードとして、少なくとも、ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒で理論空燃比よりも所定量大きいリーン空燃比とした状態で成層燃焼を行わせ、この先行気筒から後続気筒にリーン空燃比の既燃ガスを導入させて新たに供給された燃料とともに上記後続気筒で均質燃焼を行わせる特殊運転モードと、ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒での燃焼を行わず、この先行気筒から後続気筒に未燃ガスをそのまま導入させ、上記後続気筒で理論空燃比又はそれよりリッチな空燃比で火花点火によって均質燃焼を行わせる特殊アイドル運転モードとを有し、少なくとも低負荷低回転域での運転時には上記特殊運転モードが選択され、アイドル運転時には上記特殊アイドル運転モードが選択されることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a control device for a multi-cylinder spark ignition engine in which each cylinder performs a cycle comprising intake, compression, expansion, and exhaust strokes with a predetermined phase difference. The gas discharged from the preceding cylinder, which is the cylinder on the exhaust stroke side, is introduced into the subsequent cylinder, which is the cylinder on the intake stroke side, through the inter-cylinder gas passage between the pair of cylinders where the intake strokes overlap. A gas flow path that is in a two-cylinder connection state is configured such that exhaust gas to be discharged is guided to the exhaust passage, and at least the gas flow path is in the two-cylinder connection state as an operation mode, Stratified combustion is performed in a state where the lean air-fuel ratio is also larger by a predetermined amount, and the newly supplied fuel is introduced from the preceding cylinder to the subsequent cylinder with burned gas having a lean air-fuel ratio. Both the special operation mode in which homogeneous combustion is performed in the succeeding cylinder and the non-combustion gas is introduced from the preceding cylinder to the succeeding cylinder without performing combustion in the preceding cylinder while the gas flow path is connected to the two cylinders. And a special idle operation mode in which homogeneous combustion is performed by spark ignition at the stoichiometric air-fuel ratio or richer air-fuel ratio in the succeeding cylinder, and the special operation mode is selected at least when operating in a low load and low rotation range. The special idle operation mode is selected during idle operation.
この構成によると、少なくとも低負荷低回転域で選択される特殊運転モードにおいて、先行気筒ではリーン空燃比での燃焼が行われ、熱効率が高められるとともにポンピングロスが低減されることにより大幅な燃費改善効果が得られ、また、後続気筒では先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料が供給されて均質燃焼が行われて、ポンピングロス低減による燃費効果が得られる。 According to this configuration, in the special operation mode selected at least in the low-load low-rotation region, the preceding cylinder performs combustion at a lean air-fuel ratio, thereby improving thermal efficiency and reducing pumping loss, thereby significantly improving fuel efficiency. In addition, in the subsequent cylinder, fuel is supplied to the burned gas having a lean air-fuel ratio introduced from the preceding cylinder and homogeneous combustion is performed, so that a fuel efficiency effect by reducing pumping loss is obtained.
また、後続気筒での空燃比を実質的な理論空燃比とすれば、排気通路には三元触媒を設けるだけで充分に排気浄化がなされるのでリーンNOx触媒が不要となり、コスト低減と一層の燃費改善を図ることができる。 Further, if the air-fuel ratio in the succeeding cylinder is set to a substantial stoichiometric air-fuel ratio, exhaust gas purification can be performed sufficiently only by providing a three-way catalyst in the exhaust passage, so that a lean NOx catalyst becomes unnecessary, further reducing costs. Fuel consumption can be improved.
そして、アイドル運転時に選択される特殊アイドル運転モードでは、ガス流通経路が特殊運転モードと同じ2気筒接続状態となる。このため、アイドル運転状態となるたびにガス流通経路を切換える必要がなく、ガス流通経路の切換え頻度を低減することができる。従って、切換えに伴う応答遅れのために燃費改善効果が目減りしたり、各作動部の耐久性確保のためにコストアップしたりすることを防止することができる。 In the special idle operation mode selected during the idle operation, the two-cylinder connection state in which the gas flow path is the same as in the special operation mode is obtained. For this reason, it is not necessary to switch the gas flow path every time the engine is in the idle operation state, and the frequency of switching the gas flow path can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the fuel efficiency improvement effect from being reduced due to the response delay accompanying the switching, and the cost from being increased to ensure the durability of each operating part.
しかも特殊アイドル運転モードでは、後続気筒には先行気筒を経由した未燃ガスが導かれる。先行気筒では燃焼を行わないので、この未燃ガスは先行気筒を素通りした新気となる。そして、後続気筒での燃焼のために供給された燃料(後続気筒内に直接噴射しても、それ以前に既燃ガス中に予め混合しても良い)との空燃比が理論空燃比又はそれよりリッチな空燃比とされ、均質燃焼が行われるので、燃焼安定性を充分確保することができる。 Moreover, in the special idle operation mode, unburned gas that has passed through the preceding cylinder is guided to the subsequent cylinder. Since the preceding cylinder does not perform combustion, the unburned gas becomes fresh air passing through the preceding cylinder. Then, the air-fuel ratio with the fuel supplied for combustion in the succeeding cylinder (either directly injected into the succeeding cylinder or previously mixed with the burned gas) Since the air-fuel ratio is richer and homogeneous combustion is performed, sufficient combustion stability can be ensured.
更に、特殊アイドル運転モードでは、後続気筒での燃焼を行うので、後続気筒の温度が適度に高温となっている。従って、その後特殊運転モードに移行したとき、後続気筒において圧縮自己着火による燃焼を行い易くなる。圧縮自己着火は、点火プラグによる強制点火を行わず、圧縮行程後半で燃焼室内を高温、高圧とすることによって燃料に自己着火させるものである。圧縮自己着火を行わせると、燃焼室全体に亘り一気に燃焼するため、仕事に寄与しない遅い燃焼が避けられ、燃費改善に一層有利となる。後続気筒で圧縮自己着火を行わせるためには、燃焼室内を高温、高圧にする必要があるが、特殊運転モードでは先行気筒からの高温の既燃ガスを後続気筒に導入するため、圧縮自己着火が可能となる。上記のように特殊アイドル運転モードで後続気筒の温度が予め高められるので、特殊運転モードに移行後、速やかに後続気筒での圧縮自己着火による燃焼を行わせることができる。 Further, in the special idle operation mode, the combustion in the subsequent cylinder is performed, so that the temperature of the subsequent cylinder is appropriately high. Therefore, when shifting to the special operation mode after that, it becomes easy to perform combustion by compression self-ignition in the succeeding cylinder. In compression self-ignition, forced ignition by the spark plug is not performed, and the fuel is self-ignited by setting the combustion chamber at a high temperature and high pressure in the latter half of the compression stroke. When the compression self-ignition is performed, the entire combustion chamber burns at a stretch, so that slow combustion that does not contribute to work is avoided, which is further advantageous in improving fuel consumption. In order to perform compression self-ignition in the succeeding cylinder, it is necessary to make the combustion chamber at a high temperature and high pressure, but in the special operation mode, high-temperature burned gas from the preceding cylinder is introduced into the succeeding cylinder, so compression self-ignition Is possible. As described above, the temperature of the subsequent cylinder is raised in advance in the special idle operation mode, so that the combustion by the compression self-ignition in the subsequent cylinder can be promptly performed after the transition to the special operation mode.
また、上記構成において、吸気通路から各気筒の吸気ポートに新気を導入するとともに各気筒の排気ポートから排出される排気ガスを上記排気通路に導く各気筒独立状態となるガス流通経路が構成され、運転モードとして、ガス流通経路を上記各気筒独立状態として各気筒で燃焼を行わせる通常運転モードを有し、所定のエンジン状態のとき、上記特殊運転モードの禁止条件が成立し、その禁止条件成立時には上記特殊運転モード及び上記特殊アイドル運転モードに代えて上記通常運転モードが選択されるようにする(請求項2)ことも有効である。 Further, in the above configuration, a gas flow path is formed in which each cylinder is in an independent state in which fresh air is introduced from the intake passage to the intake port of each cylinder and exhaust gas discharged from the exhaust port of each cylinder is guided to the exhaust passage. The operation mode has a normal operation mode in which combustion is performed in each cylinder with the gas flow path being in an independent state for each cylinder, and when the engine is in a predetermined engine state, the prohibition condition for the special operation mode is established, and the prohibition condition It is also effective to select the normal operation mode instead of the special operation mode and the special idle operation mode when it is established (claim 2).
このようにすると、特殊運転モードが禁止されるときにはアイドル運転時の特殊アイドル運転モードも禁止され、通常運転モードとなる。この場合も、アイドル運転状態となるたびにガス流通経路を切換える必要がなく、ガス流通経路の切換え頻度を低減することができる。また、通常運転モードは、従来の一般的なエンジンの燃焼形態と同様なので、アイドル運転時の燃焼安定性も確保することができる。 In this way, when the special operation mode is prohibited, the special idle operation mode during the idle operation is also prohibited and the normal operation mode is set. Also in this case, it is not necessary to switch the gas flow path every time the idle operation state is entered, and the frequency of switching the gas flow path can be reduced. Further, since the normal operation mode is the same as the conventional general combustion mode of the engine, combustion stability during idle operation can be ensured.
なお、上記特殊運転モードの禁止条件としては、エンジンの温度状態を検出するエンジン温度検出手段を備え、上記特殊運転モードの禁止条件は、上記エンジン温度検出手段による検出温度が所定値よりも低いときに成立する(請求項3)ようにすると良い。 The special operation mode prohibition condition includes engine temperature detection means for detecting the temperature state of the engine, and the special operation mode prohibition condition is when the temperature detected by the engine temperature detection means is lower than a predetermined value. (Claim 3).
このようにすると、燃焼安定性の低いエンジン低温時には特殊運転モードが禁止されて通常運転モードが選択されるので、エンジン低温時における燃焼安定性を確保することができる。 In this way, the special operation mode is prohibited and the normal operation mode is selected when the engine has low combustion stability and the combustion stability at the low temperature of the engine can be ensured.
また、請求項4の発明は、各気筒が所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなるサイクルを行うようになっている多気筒の火花点火式エンジンの制御装置において、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程側の気筒である先行気筒から排出されるガスがそのまま吸気行程側の気筒である後続気筒に気筒間ガス通路を介して導入され、この後続気筒から排出される排ガスが、その浄化のための触媒を備えた排気通路に導かれるような2気筒接続状態となるガス流通経路が構成され、上記触媒の温度状態を検出する触媒温度検出手段を備え、運転モードとして、少なくとも、ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒で理論空燃比よりも所定量大きいリーン空燃比とした状態で成層燃焼を行わせ、この先行気筒から後続気筒にリーン空燃比の既燃ガスを導入させて新たに供給された燃料とともに上記後続気筒で均質燃焼を行わせる特殊運転モードと、ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒での燃焼を行わず、この先行気筒から後続気筒に未燃ガスをそのまま導入させ、上記後続気筒で理論空燃比又はそれよりリッチな空燃比で火花点火によって均質燃焼を行わせる特殊アイドル運転モードとを有し、少なくとも低負荷低回転域での運転時には上記特殊運転モードが選択され、アイドル運転時であって、且つ上記触媒温度検出手段による検出温度が所定値よりも低いときには上記特殊アイドル運転モードが選択されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control device for a multi-cylinder spark ignition engine in which each cylinder performs a cycle comprising intake, compression, expansion, and exhaust strokes with a predetermined phase difference. The gas discharged from the preceding cylinder, which is the cylinder on the exhaust stroke side, is introduced into the subsequent cylinder, which is the cylinder on the intake stroke side, via the inter-cylinder gas passage between the pair of cylinders where the stroke and the intake stroke overlap. A gas flow path is formed in which a two-cylinder connection state is established such that the exhaust gas discharged from the exhaust gas is guided to an exhaust passage provided with a catalyst for purification, and provided with catalyst temperature detection means for detecting the temperature state of the catalyst As an operation mode, stratified combustion is performed with at least a lean air-fuel ratio that is a predetermined amount larger than the stoichiometric air-fuel ratio in the preceding cylinder while the gas flow path is in the two-cylinder connected state. In addition, a special operation mode in which burned gas having a lean air-fuel ratio is introduced from the preceding cylinder to the succeeding cylinder and the succeeding cylinder performs homogeneous combustion together with newly supplied fuel, and the gas flow path is connected to the two cylinders. However, without performing combustion in the preceding cylinder, unburned gas is directly introduced from the preceding cylinder to the succeeding cylinder, and homogeneous combustion is performed by spark ignition at the stoichiometric or richer air-fuel ratio in the succeeding cylinder. A special idle operation mode, and the special operation mode is selected at least when operating in a low-load low-rotation range, and the temperature detected by the catalyst temperature detecting means is lower than a predetermined value during idle operation. The special idle operation mode is sometimes selected.
このようにすると、請求項1の構成と同様に熱効率の向上とポンピングロスの低減によって燃費改善が図られ、リーンNOx触媒が不要となることによるコスト低減を図ることができる。 In this way, the fuel efficiency can be improved by improving the thermal efficiency and the pumping loss as in the configuration of the first aspect, and the cost can be reduced by eliminating the need for the lean NOx catalyst.
更に、触媒温度が低いとき(不活性状態にあるとき)には、特殊アイドル運転モードとすることによって特殊運転モードよりも触媒の温度上昇を促進することができる。特殊運転モードと特殊アイドル運転モードとは、共に2気筒接続状態であるが、アイドル時に、特殊運転モードと特殊アイドル運転モードで同等の仕事(同等のトルク生成)をした時の排気温度を比べると、特殊運転モードでは先行気筒が成層リーン燃焼し、後続気筒は先行気筒の熱い既燃ガスが導入されて圧縮自己着火燃焼となり、成層リーン燃焼及び圧縮自己着火燃焼ともに低温燃焼の形態であるため、後続気筒から排出される排気の温度は比較的低い温度状態となる。一方、特殊アイドル運転モードでは後続気筒のみ理論空燃比ないしそれよりもリッチな空燃比で強制点火されて燃焼するため(火炎伝播によって燃焼範囲が次第に拡がって行く通常の燃焼であるため)、排気温度は高くなる。よって、特殊運転モードよりも特殊アイドル運転モードの方が排気温度を高められるので、触媒温度上昇を促進することができる。 Further, when the catalyst temperature is low (when it is in an inactive state), the temperature increase of the catalyst can be promoted more than in the special operation mode by setting the special idle operation mode. The special operation mode and the special idle operation mode are both in the two-cylinder connection state, but when comparing the exhaust temperatures when performing the same work (equivalent torque generation) in the special operation mode and the special idle operation mode during idling. In the special operation mode, the preceding cylinder performs stratified lean combustion, and the subsequent cylinder introduces hot burned gas from the preceding cylinder to become compression self-ignition combustion, and both stratified lean combustion and compression self-ignition combustion are in the form of low-temperature combustion. The temperature of the exhaust discharged from the subsequent cylinder is in a relatively low temperature state. On the other hand, in the special idle operation mode, only the succeeding cylinders are forcedly ignited and burned at the stoichiometric air-fuel ratio or richer air-fuel ratio (because the combustion range gradually expands due to flame propagation), the exhaust temperature Becomes higher. Therefore, the exhaust temperature can be increased in the special idle operation mode than in the special operation mode, so that the catalyst temperature can be increased.
従って、アイドル運転中に通常運転モードに切換えなくても、2気筒接続状態のまま触媒温度上昇を促進することができるので、ガス流通経路の切換え頻度を減少させることができる。つまり切換えに伴う応答遅れのために燃費改善効果が目減りしたり、各作動部の耐久性確保のためにコストアップしたりすることを防止することができる。 Therefore, since the catalyst temperature rise can be promoted while the two cylinders are connected without switching to the normal operation mode during idle operation, the frequency of switching the gas flow path can be reduced. That is, it is possible to prevent the fuel efficiency improvement effect from being reduced due to the response delay accompanying the switching, and the cost from being increased to ensure the durability of each operating part.
そして、アイドル運転時であって、且つ上記触媒温度検出手段による検出温度が所定値以上のときには上記特殊運転モードが選択される(請求項5)ようにすると更に効果的である。 It is more effective to select the special operation mode when the engine is in an idling operation and the temperature detected by the catalyst temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined value.
このようにすると、既に触媒の温度が高くなって活性状態にあり、積極的に温度上昇を促進する必要がないときに特殊運転モードを適用するので、一層の燃費改善を図ることができる。なおこの場合、アイドル運転中に特殊運転モードを適用しても燃焼安定性が確保できるようにしておくことが望ましい(例えばそのような特性のエンジンであること、又はそのような運転状態であること、又は別途何らかの燃焼安定性向上手段が施されていること等)。 In this case, since the special operation mode is applied when the temperature of the catalyst is already high and is in an active state and it is not necessary to actively promote the temperature rise, further improvement in fuel consumption can be achieved. In this case, it is desirable to ensure combustion stability even when the special operation mode is applied during idle operation (for example, the engine has such characteristics or is in such an operation state). Or any other means for improving combustion stability).
なお、上記特殊運転モードにおいて、上記後続気筒での圧縮自己着火が促進するように、圧縮自己着火の適正なタイミングの前に着火アシスト用として点火を行う着火アシスト手段を設ける(請求項6)ことが好ましい。 In the special operation mode, ignition assist means for igniting for ignition assist is provided before the appropriate timing of compression self-ignition so as to promote compression self-ignition in the succeeding cylinder. Is preferred.
このようにすると、特殊運転モードが選択される比較的低負荷運転領域であっても、後続気筒での圧縮自己着火が促進され、確実に圧縮自己着火による燃焼を行わせることができるので、NOxの発生がより抑制されるとともに、更なる燃費向上を図ることができる。 In this way, even in the relatively low load operation region where the special operation mode is selected, the compression self-ignition in the subsequent cylinder is promoted, and combustion by compression self-ignition can be surely performed. Generation is further suppressed, and fuel consumption can be further improved.
以上のように本発明の火花点火式エンジンの制御装置は、各気筒が所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなるサイクルを行うようになっている多気筒の火花点火式エンジンの制御装置において、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程側の気筒である先行気筒から排出されるガスがそのまま吸気行程側の気筒である後続気筒に気筒間ガス通路を介して導入され、この後続気筒から排出される排ガスが排気通路に導かれるような2気筒接続状態となるガス流通経路が構成され、運転モードとして、少なくとも、ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒で理論空燃比よりも所定量大きいリーン空燃比とした状態で成層燃焼を行わせ、この先行気筒から後続気筒にリーン空燃比の既燃ガスを導入させて新たに供給された燃料とともに上記後続気筒で均質燃焼を行わせる特殊運転モードと、ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒での燃焼を行わず、この先行気筒から後続気筒に未燃ガスをそのまま導入させ、上記後続気筒で理論空燃比又はそれよりリッチな空燃比で火花点火によって均質燃焼を行わせる特殊アイドル運転モードとを有し、
少なくとも低負荷低回転域での運転時には上記特殊運転モードが選択され、アイドル運転時には上記特殊アイドル運転モードが選択されるようにしたり、或いは少なくとも低負荷低回転域での運転時には上記特殊運転モードが選択され、アイドル運転時であって、且つ触媒温度が所定値よりも低いときには上記特殊アイドル運転モードが選択されるようにしたりするので、リーン燃焼やポンピングロス低減等による燃費改善効果を得るとともに、アイドル運転時の燃焼安定性を確保しつつ、また触媒の温度上昇を促進しつつ、ガス流通経路の切換え頻度を低減させることによって更に大きな燃費改善効果とコスト低減効果を得ることができる。
As described above, the control device for the spark ignition type engine of the present invention is a multi-cylinder spark ignition type in which each cylinder performs a cycle consisting of intake, compression, expansion, and exhaust strokes with a predetermined phase difference. In the engine control apparatus, the gas discharged from the preceding cylinder, which is the cylinder on the exhaust stroke side, between the pair of cylinders where the exhaust stroke and the intake stroke overlap is directly passed through the intercylinder gas passage to the subsequent cylinder which is the cylinder on the intake stroke side. In this way, a gas flow path is formed in which a two-cylinder connection state is established such that the exhaust gas discharged from the subsequent cylinder is guided to the exhaust passage. As an operation mode, at least the gas flow path is set to the two-cylinder connection state. Then, stratified combustion is performed in the preceding cylinder with a lean air-fuel ratio that is a predetermined amount larger than the stoichiometric air-fuel ratio, and the burned gas with a lean air-fuel ratio is transferred from the preceding cylinder to the succeeding cylinder. A special operation mode in which homogeneous combustion is performed in the succeeding cylinder together with newly supplied fuel and a gas flow path in the connected state of the two cylinders, and combustion in the preceding cylinder is not performed. A special idle operation mode in which unburned gas is introduced into the subsequent cylinder as it is, and homogeneous combustion is performed by spark ignition at a theoretical air-fuel ratio or richer air-fuel ratio in the subsequent cylinder,
The special operation mode is selected at least when operating in the low-load and low-speed range, and the special idle mode is selected during idle operation, or at least when the special-operation mode is selected when operating in the low-load and low-speed range. Since the special idle operation mode is selected when the idling operation is selected and the catalyst temperature is lower than a predetermined value, the fuel efficiency improvement effect by lean combustion, pumping loss reduction, etc. is obtained. By reducing the frequency of switching the gas flow path while ensuring the combustion stability during idling and promoting the temperature rise of the catalyst, it is possible to obtain a greater fuel efficiency improvement effect and cost reduction effect.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の一実施形態による装置を備えたエンジン全体の概略平面図であり、図2はエンジン本体1の一つの気筒とそれに対して設けられた吸・排気弁等の構造を概略的に示す断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view of an entire engine equipped with a device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of the structure of one cylinder of an
これらの図において、エンジン本体1は複数の気筒を有し、図示の実施形態では4つの気筒2A〜2Dを有している。各気筒2A〜2Dにはピストン3が嵌挿され、ピストン3の上方に燃焼室4が形成されている。
In these drawings, the
各気筒2A〜2Dの燃焼室4の頂部には点火プラグ7が装備されている。点火プラグ7は、そのプラグ先端が燃焼室4内に臨んでおり、電子制御による点火時期のコントロールが可能な点火回路8が接続されている。燃焼室4の側方部には、燃焼室4内に燃料を直接噴射するインジェクタ9(燃料噴射弁)が設けられている。インジェクタ9は、図略のニードル弁及びソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、そのパルス入力時期にパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を噴射するように構成されている。なお、このインジェクタ9には、図外の燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して燃料が供給され、かつ、圧縮行程での燃焼室内の圧力よりも高い燃料圧力を与え得るように燃料供給系統が構成されている。
A
各気筒2A〜2Dの燃焼室4に対して吸気ポート11、11a,11b及び排気ポート12、12a,12bが開口し、これらのポートに吸気通路15、排気通路20等が接続されるとともに、各ポートにはそれぞれ先行気筒吸気弁31、後続気筒吸気弁31a、既燃ガス導入弁31b、後続気筒排気弁32、先行気筒排気弁32aおよび既燃ガス排出弁32b(これらの弁は従来エンジンの吸排気弁に相当する)が設けられている。更にその上方にはカムシャフト33,34が設けられている。
The
そして、各気筒が所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなるサイクルを行うようになっており、4気筒エンジンの場合、気筒列方向一端側から1番気筒2A、2番気筒2B、3番気筒2C、4番気筒2Dと呼ぶと、上記サイクルが1番気筒2A、3番気筒2C、4番気筒2D、2番気筒2Bの順にクランク角で180°ずつの位相差をもって行われるようになっている(図7参照)。
Each cylinder performs a cycle consisting of intake, compression, expansion, and exhaust strokes with a predetermined phase difference. In the case of a four-cylinder engine, the
排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間には、排気行程と吸気行程が重なるときの排気行程側の気筒(当明細書ではこれを先行気筒と呼ぶ)から吸気行程側の気筒(当明細書ではこれを後続気筒と呼ぶ)へ既燃ガスをそのまま導くことができるように、気筒間ガス通路22が設けられている。当実施形態の4気筒エンジンでは、1番気筒2Aの排気行程(EX)と2番気筒2Bの吸気行程(IN)とが重なり、また4番気筒2Dの排気行程(EX)と3番気筒2Cの吸気行程(IN)が重なる(図7参照)ので、1番気筒2Aと2番気筒2B、及び、4番気筒2Dと3番気筒2Cがそれぞれ一対をなし、1番気筒2A及び4番気筒2Dが先行気筒、2番気筒2B及び3番気筒2Cが後続気筒となる。
Between a pair of cylinders in which the exhaust stroke and the intake stroke overlap, a cylinder on the intake stroke side (referred to herein as a preceding cylinder) from the cylinder on the exhaust stroke side when the exhaust stroke and the intake stroke overlap (this specification) The
各気筒の吸・排気ポートとこれに接続される吸気通路、排気通路及び気筒間ガス通路は、具体的には次のように構成されている。 The intake / exhaust port of each cylinder and the intake passage, exhaust passage, and inter-cylinder gas passage connected to the cylinder are specifically configured as follows.
先行気筒である1番気筒2A及び4番気筒2Dには、それぞれ、新気を導入するための吸気ポート11と、既燃ガス(排気ガス)を排気通路に送り出すための第1排気ポート12aと、既燃ガスを後続気筒に導出するための第2排気ポート12bとが配設されている。また、後続気筒である2番気筒2B及び3番気筒2Cには、それぞれ、新気を導入するための第1吸気ポート11aと、先行気筒からの既燃ガスを導入するための第2吸気ポート11bと、既燃ガスを排気通路に送り出すための排気ポート12とが配設されている。
The
図1に示す例では、1番,4番気筒2A,2Dにおける吸気ポート11および2番,3番気筒2B,2Cにおける第1吸気ポート11aが、1気筒当り2個ずつ、燃焼室の一方側半部に並列的に設けられる一方、1番,4番気筒2A,2Dにおける第1排気ポート12a及び第2排気ポート12bならびに2番,3番気筒2B,2Cにおける第2吸気ポート11b及び排気ポート12が、燃焼室の他方側半部に並列的に設けられている。
In the example shown in FIG. 1, there are two
1番,4番気筒2A,2Dにおける吸気ポート11および2番,3番気筒2B,2Cにおける第1吸気ポート11aには、吸気通路15における気筒別の分岐吸気通路16の下流端が接続されている。各分岐吸気通路16の下流端近傍には、共通の軸を介して互いに連動する多連スロットル弁17が設けられており、この多連スロットル弁17は制御信号に応じてアクチュエータ18により駆動され、吸入空気量を調節するようになっている。なお、吸気通路15における集合部より上流の共通吸気通路には吸気流量を検出するエアフローセンサ19が設けられている。
The
1番,4番気筒2A,2Dにおける第1排気ポート12aおよび2番,3番気筒2B,2Cにおける排気ポート12には、排気通路20における気筒別の分岐排気通路21の上流端が接続されている。また、1番気筒2Aと2番気筒2Bとの間及び3番気筒2Cと4番気筒2Dとの間にそれぞれ気筒間ガス通路22が設けられ、先行気筒である1番,4番気筒2A,2Dの第2排気ポート12bに気筒間ガス通路22の上流端が接続されるとともに、後続気筒である2番,3番気筒2B,2Cの第2吸気ポート11bに気筒間ガス通路22の下流端が接続されている。
An upstream end of a
気筒間ガス通路22には、酸素濃度に応じて出力がリニアに変化するリニアO2センサ25が設けられており、その出力に応じ、所定のリーン空燃比とされる先行気筒2A,2Dに対する燃料噴射量がフィードバック制御される。
The
排気通路20における分岐排気通路21の下流の集合部には排気ガス中の酸素濃度を検出することにより空燃比を検出するO2センサ23が設けられている。O2センサ23は、理論空燃比付近で出力が急変するλO2センサであり、このO2センサ23の出力に基いて後続気筒2B,2C(各気筒独立状態のときは気筒2A,2Dを含む)に対する燃料噴射量がフィードバック制御される。さらにO2センサ23の下流の排気通路20には排気浄化用の三元触媒24が設けられている。この三元触媒24は、一般に知られているように、排気ガスの空燃比が理論空燃比(つまり空気過剰率λがλ=1)付近にあるときにHC,CO及びNOxに対して高い浄化性能を示す触媒である。
An O 2 sensor 23 that detects the air-fuel ratio by detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is provided at the downstream of the
その他、図1及び図2には示さないが、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ27(エンジン温度検出手段)、エンジン回転数を検出する回転数センサ47及びアクセル開度(アクセルペダル踏込み量)を検出するアクセル開度センサ48(それぞれ図3参照)が設けられている。
Although not shown in FIGS. 1 and 2, a water temperature sensor 27 (engine temperature detecting means) for detecting the temperature of the engine cooling water, a
各気筒の吸・排気ポートを開閉する各弁とこれらに対する動弁機構は、次のようになっている。 The valves for opening and closing the intake / exhaust ports of each cylinder and the valve operating mechanism for these valves are as follows.
1番,4番気筒2A,2Dにおける吸気ポート11、第1排気ポート12a及び第2排気ポート12bにはそれぞれ先行気筒吸気弁31、先行気筒排気弁32a及び既燃ガス排出弁32bが設けられ、また、2番,3番気筒2B,2Cにおける第1吸気ポート11a、第2吸気ポート11b及び排気ポート12にはそれぞれ後続気筒吸気弁31a、既燃ガス導入弁31bおよび後続気筒排気弁32が設けられている。これらの各弁は、各気筒が吸気行程または排気行程にあるときにカムシャフト33,34に一体成形されたカムに押し下げられて開く。
The
弁停止機構35は、各弁を作動状態と停止状態とに切換えるもので、後続気筒吸気弁31a、既燃ガス導入弁31b、先行気筒排気弁32aおよび既燃ガス排出弁32bに設けられている。その機構は従来から知られているため詳しい図示は省略するが、例えば、カムと弁軸との間に介装されたタペットに作動油の給排が可能な油圧室が設けられ、この油圧室に作動油が供給されている状態ではカムの作動が弁に伝えられて弁が開閉作動され、油圧室から作動油が排出されたときにはカムの作動が弁に伝えられなくなることで弁が停止されるようになっているものである。後続気筒吸気弁31aおよび先行気筒排気弁32aの弁停止機構35に対する作動油給排用の通路36には、第1コントロール弁37が設けられており、既燃ガス導入弁31bおよび既燃ガス排出弁32bに対する作動油給排用の通路38には、第2コントロール弁39が設けられている(図3参照)。
The
図3は当実施形態における制御系統のブロック図である。この図において、マイクロコンピュータ等からなるエンジン制御用のECU(コントロールユニット)40には、エアフローセンサ19、O2センサ23、リニアO2センサ25、水温センサ27、回転数センサ47及びアクセル開度センサ48からの信号がそれぞれ入力される。このECU40から、点火回路8、各燃料噴射弁9、多連スロットル弁17のアクチュエータ18及び第1,第2のコントロール弁37,39のそれぞれに対して制御信号が出力される。
FIG. 3 is a block diagram of a control system in the present embodiment. In this figure, to an ECU (control unit) 40 for engine control comprising a microcomputer or the like, an
上記ECU40は、運転状態に応じて運転モードを切換え、最適な燃焼状態となるようにガス流通経路の切換えや燃焼制御を行うものであって、運転状態判別手段41、弁停止機構制御手段42、吸入空気量制御手段43及び燃焼制御手段44を備えている。
The
運転状態判別手段41は、触媒温度センサ26、水温センサ27、回転数センサ47及びアクセル開度センサ48等からの信号によりエンジンの運転状態を調べ、運転モードの選択を行う。具体的には、水温センサ27によるエンジン冷却水温度が所定値より低い(未暖気)場合、又は運転領域が図4に示す高負荷側ないし高回転側の運転領域Bにある場合には通常運転モードを選択する。エンジン冷却水温度が所定値以上(暖気完了)であり、運転領域が図4に示す低負荷低回転側の運転領域Aにある場合には特殊運転モードを選択する。そして、エンジン冷却水温度が所定値以上(暖気完了)であり、アイドル運転中の場合には特殊アイドル運転モードを選択する。
The operating state discriminating means 41 examines the operating state of the engine based on signals from the
弁停止機構制御手段42は、上記各コントロール弁37,39によって弁停止機構35を制御し、ガス流通経路を切換える。その切換えは運転モードに応じてなされる。具体的には、特殊運転モード及び特殊アイドル運転モードのときには2気筒接続状態とし、通常運転モードのときには各気筒独立状態とする。各弁の作動状態は次のように制御される。
The valve stop mechanism control means 42 controls the
2気筒接続状態:先行気筒排気弁32a及び後続気筒吸気弁31aを停止状態
既燃ガス排出弁32b及び既燃ガス導入弁31bを作動状態
各気筒独立状態:先行気筒排気弁32a及び後続気筒吸気弁31aを作動状態
既燃ガス排出弁32b及び既燃ガス導入弁31bを停止状態
吸入空気量制御手段43は、アクチュエータ18を制御することによりスロットル弁17の開度(スロットル開度)を制御するものであり、運転状態に応じてマップ等から目標吸入空気量を求め、その目標吸入空気量に応じてスロットル開度を制御する。この場合、特殊運転モードでは、後述のように後続気筒(2番、3番気筒2B,2C)においては分岐吸気通路16からの吸気導入が遮断された状態で先行気筒から導入されるガス中の残存酸素量と新たに供給される燃料との比が理論空燃比の関係(以下これを実質的な理論空燃比という)となるような燃焼が行われるので、先行、後続の2気筒分の要求トルクに応じた燃料の燃焼に必要な量の空気(2気筒分の燃料の量に対して理論空燃比となる量の空気)が先行気筒(1番、4番気筒2A,2D)に供給されるように、スロットル開度が調節される。
Two-cylinder connection state: the leading
The burned
The burned
また特殊アイドル運転モードでは、後続気筒2B,2Cでの燃焼において空燃比が理論空燃比又はそれよりややリッチとなるような量の空気が先行気筒2A,2Dに供給されるように、スロットル開度が調節される。
Further, in the special idle operation mode, the throttle opening degree is set so that the amount of air is supplied to the preceding
燃焼制御手段44は、燃料噴射制御手段45と点火制御手段46とからなっており、燃料噴射制御手段45により、各気筒2A〜2Dに設けられた燃料噴射弁9からの燃料噴射量及び噴射タイミングをエンジンの運転状態に応じて制御するとともに、点火制御手段46により運転状態に応じた点火時期の制御及び点火停止等の制御を行う。そして、特に運転モードに応じて燃焼の制御(燃料噴射の制御及び点火の制御)が変更される。
The
すなわち、通常運転モードの場合には、各気筒2A〜2Dの空燃比を理論空燃比又はそれよりリッチとなるように燃料噴射量を制御し、例えば通常運転モードのうちの大部分の領域において理論空燃比とし、全開負荷及びその付近の運転領域で理論空燃比よりリッチとする。そして、この場合に、各気筒2A〜2Dに対して吸気行程で燃料を噴射して混合気を均質化するように噴射タイミングを設定し、かつ、各気筒2A〜2Dとも強制点火を行って均質燃焼させる。
That is, in the normal operation mode, the fuel injection amount is controlled so that the air-fuel ratio of each of the
また特殊運転モードの場合には、先行気筒2A,2Dに対しては、空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比、好ましくは理論空燃比の略2倍もしくはそれ以上とするように燃料噴射量を制御するとともに、圧縮行程で燃料を噴射して混合気の成層化を行わせるように噴射タイミングを設定し、かつ、圧縮上死点付近で強制点火を行わせるように点火タイミングを設定する。一方、後続気筒2B,2Cに対しては、先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスに対して燃料を供給し、実質的な理論空燃比となるように燃料噴射量を制御するとともに、吸気行程で燃料を噴射するように噴射タイミングを設定する。そして、強制点火を行わず、圧縮自己着火による燃焼を行わせる。このとき、圧縮自己着火のタイミング(圧縮上死点付近)より前にアシスト点火を行う。従って点火制御手段46は着火アシスト手段としても機能する。但し条件によって(例えば後続気筒の筒内温度が低いとき)は圧縮自己着火を行わず、強制点火を行うようにしても良い。
In the special operation mode, fuel injection is performed for the preceding
そして特殊アイドル運転モードの場合には、先行気筒2A,2Dで新気を吸気するが、ここでは燃料噴射を行わない。つまり燃焼を行わない。従ってその新気はそのまま後続気筒に導入される。後続気筒2B,2Cでは、その新気に対して理論空燃比又はそれよりややリッチな空燃比となるように燃料噴射量が決定される。そして吸気行程で燃料を噴射して混合気を均質化するように噴射タイミングが設定され、強制点火によって均質燃焼を行わせる。
In the special idle operation mode, fresh air is sucked in the preceding
以上の各運転モードについて、ガス流通経路、空燃比及び点火方法の特徴をまとめると次の表1のようになる。 Table 1 below summarizes the characteristics of the gas flow path, the air-fuel ratio, and the ignition method for each of the above operation modes.
表1に示すように、通常運転モードではガス流通経路を各気筒独立状態とし、空燃比を理論空燃比又はそれよりリッチ(空気過剰率λ≦1)とする。そして先行気筒2A,2D及び後続気筒2B,2Cともに強制点火を行って均質燃焼させる。
As shown in Table 1, in the normal operation mode, the gas flow path is in an independent state for each cylinder, and the air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio or richer (excess air ratio λ ≦ 1). Then, the preceding
特殊運転モードではガス流通経路を2気筒接続状態とし、先行気筒2A,2Dの空燃比をリーン(空気過剰率λ>1)とし、点火時に燃料が点火プラグ付近に偏在するように燃料を噴射する。そして強制点火によって成層燃焼させる。一方後続気筒2B,2Cでは、空燃比を実質的な理論空燃比(空気過剰率λ=1)とし、圧縮自己着火(場合によっては着火アシスト用点火)によって均質燃焼させる。
In the special operation mode, the gas flow path is set to the two-cylinder connection state, the air-fuel ratio of the preceding
特殊アイドル運転モードではガス流通経路を2気筒接続状態とするが、先行気筒2A,2Dでは吸気のみ行って燃焼を行わない。後続気筒2B,2Cでは先行気筒から導入された新気に対し空燃比を理論空燃比又はそれよりリッチ(空気過剰率λ≦1)とする。そして強制点火を行って均質燃焼させる。
In the special idle operation mode, the gas flow path is in a two-cylinder connection state, but in the preceding
続いて当実施形態のエンジン1の作動を説明する。まず、運転状態に応じて運転モードの選択がなされる。図5は運転モード選択のためのフローチャートである。この制御がスタートすると、まずステップS1において運転状態の判別がなされる。そして、水温センサ27によって検知される冷却水温度が所定値以上であるか否かの判定がなされ(ステップS3)、NOであればステップS13に移行して通常運転モードが選択される。ステップS3でYESであれば次に運転領域が図4に示す運転領域Bであるか否かの判定がなされ(ステップS5)、YESであればステップS13に移行して通常運転モードが選択される。ステップS5でNOであれば更にアイドル運転状態であるか否かの判定がなされ(ステップS7)、YESであればステップS9に移行して特殊アイドル運転モードが選択され、NOであればステップS11に移行して特殊アイドル運転モードが選択される。
Next, the operation of the
通常運転モードが選択されると、上述のように先行気筒排気弁32a及び後続気筒吸気弁31aが作動状態、既燃ガス排出弁32b及び既燃ガス導入弁31bが停止状態とされることにより、実質的な新気及びガスの流通経路は図6に示すようになり、実質的に各気筒2A〜2Dの吸気ポート11,11a及び排気ポート12a,12が独立し、吸気通路15から各気筒2A〜2Dの吸気ポート11,11aに新気が導入されるとともに各気筒2A〜2Dの排気ポート12a,12から排気通路20に既燃ガスが排出される。
When the normal operation mode is selected, as described above, the preceding
通常運転モードでは、負荷に応じて最適な吸排気時期に制御されるとともに、理論空燃比もしくはそれよりリッチとなるように吸入空気量及び燃料噴射量が制御され、強制点火によって均質燃焼がなされる。従って、高回転ないし高負荷の運転領域Bにおいて高出力が得られ、また冷却水温が低い未暖気の状態であっても燃焼安定性を確保することができる。 In the normal operation mode, the intake / exhaust timing is controlled in accordance with the load, the intake air amount and the fuel injection amount are controlled so that the stoichiometric air-fuel ratio or richer, and homogeneous combustion is performed by forced ignition. . Accordingly, high output is obtained in the operation region B of high rotation or high load, and combustion stability can be ensured even in the state of unwarmed air where the cooling water temperature is low.
特殊運転モードが選択されると、各気筒の燃焼サイクルは図7に示すようになる。図7は特殊運転モードにおける各気筒の排気行程、吸気行程、燃料噴射時期および点火時期等を示す図である。図7の各段は各気筒2A〜2Dの燃焼サイクルを示す。EXは排気行程、INは吸気行程であり、また、Fは燃料噴射、Sは強制点火を表し、図中の星マークは圧縮自己着火が行われることを表している。図7に示すように、先行気筒2A,2Dの排気行程EXと後続気筒2B,2Cの吸気行程INとが同時期になされるようになっており、そのときに先行気筒2A,2Dからの既燃ガスが後続気筒2B,2Cに導かれる(白抜き矢印で示す)。
When the special operation mode is selected, the combustion cycle of each cylinder is as shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the exhaust stroke, intake stroke, fuel injection timing, ignition timing, and the like of each cylinder in the special operation mode. Each stage of FIG. 7 shows a combustion cycle of each
ガス流通経路としては上述のように先行気筒排気弁32a及び後続気筒吸気弁31aが停止状態、既燃ガス排出弁32b及び既燃ガス導入弁31bが作動状態とされることにより、実質的な新気及びガスの流通経路は図8に示すようになり、先行気筒2A,2Dから排出される既燃ガスがそのまま気筒間ガス通路22を介して後続気筒2B,2Cに導入されるとともに、この後続気筒2B,2Cから排出されるガスのみが排気通路20に導かれるような2気筒接続状態とされる。
As described above, as the gas flow path, the preceding
この状態において、先行気筒2A,2Dにそれぞれ吸気行程で吸気通路15から新気が導入され(図8中の矢印a)、先行気筒2A,2DではリニアO2センサ25により検出される空燃比が理論空燃比の略2倍ないしそれ以上の超リーン空燃比となるように燃料噴射量がフィードバック制御されつつ圧縮行程で燃料が噴射され、かつ、所定点火時期に点火が行われて、超リーン空燃比での成層燃焼が行われる(図7参照)。
In this state, fresh air is introduced into the preceding
その後、先行気筒2A,2Dの吸気行程と後続気筒2B,2Cの排気行程が重なる期間に、先行気筒2A,2Dから排出された既燃ガスがガス通路22を通って後続気筒2B,2Cに導入される(図7中の白抜き矢印及び図8中の矢印b)。そして、後続気筒2B,2Cでは、先行気筒2A,2Dから導入されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料が供給されて、実質的な理論空燃比となるように燃料噴射量が制御されつつ、吸気行程で燃料が噴射される。そして吸気行程から圧縮行程に至る間に噴霧を均質化し、圧縮行程上死点付近で燃焼室内の圧力、温度の上昇により圧縮自己着火を行わせる(図7参照)。
Thereafter, burned gas discharged from the preceding
後続気筒2B,2Cで圧縮自己着火を行わせると、燃焼室全体に亘り一気に燃焼するため、仕事に寄与しない遅い燃焼が避けられ、燃費改善に一層有利となる。後続気筒2B,2Cで圧縮自己着火を行わせるためには、燃焼室4内を高温、高圧にする必要があるが、2気筒接続状態とすることにより、後続気筒2B,2Cには先行気筒2A,2Dから高温の既燃ガスが導入されるので、圧縮自己着火が可能となっている。なお、圧縮自己着火を促進するために、圧縮自己着火させるタイミング(圧縮上死点付近)より前に、着火アシスト用ととして点火させればなお良い。
When compression auto-ignition is performed in the succeeding
このように、先行気筒2A,2Dでは超リーンでの成層燃焼により熱効率が高められるとともにポンピングロスが低減され、一方、後続気筒2B,2Cでは、先行気筒2A,2Dと同様にポンピングロス低減効果が得られるとともに、圧縮自己着火による燃焼により熱効率が高められるとともに、これらの作用により、燃費が大幅に改善されることとなる。
As described above, the preceding
また、先行気筒2A,2Dでは理論空燃比の略2倍もしくはそれ以上のリーン空燃比とされることでNOx発生量が比較的少なく抑えられ、後続気筒2B,2Cでは、先行気筒2A,2Dから既燃ガスが導入されることで多量のEGRが行われているのと同等の状態となり、かつ圧縮自己着火による低温燃焼が実行されることからNOxの発生が充分に抑制される。このような点からもエミッションの向上に有利となる。
The preceding
しかも、後続気筒から排出される理論空燃比の既燃ガスのみが排気通路に導かれるため、排気通路には三元触媒を設けるだけで充分に排気浄化がなされ、従来リーン空燃比での燃焼を行う場合に必要とされていたリーンNOx触媒が不要となりコスト低減が図られる。 Moreover, since only the stoichiometric burned gas discharged from the succeeding cylinder is guided to the exhaust passage, exhaust purification is sufficiently performed by simply providing a three-way catalyst in the exhaust passage, and combustion at a lean air-fuel ratio is conventionally performed. The lean NOx catalyst that is required in the case of carrying out is unnecessary and the cost can be reduced.
特殊アイドル運転モードが選択されると、ガス流通経路としては図9に示すように特殊運転モードと同様の制御がなされる。このとき、先行気筒2A,2Dにおいては吸気を行う(図9中の矢印a)が、燃料噴射や点火が行われず、その新気はその後、先行気筒2A,2Dの吸気行程と後続気筒2B,2Cの排気行程が重なる期間に、そのまま気筒間ガス通路22を通って後続気筒2B,2Cに導入される(図9中の矢印b)。後続気筒2B,2Cでは、先行気筒2A,2Dから導入された新気に燃料が供給されて、理論空燃比又はそれよりリッチな空燃比となるように燃料噴射量が制御されつつ、吸気行程で燃料が噴射される。そして吸気行程から圧縮行程に至る間に噴霧を均質化し、圧縮行程上死点付近で強制点火を行い、均質燃焼を行わせる。
When the special idle operation mode is selected, the same control as in the special operation mode is performed as the gas flow path as shown in FIG. At this time, intake is performed in the preceding
このように、特殊アイドル運転モードでは、ガス流通経路が特殊運転モードと同じ2気筒接続状態となるので、アイドル運転状態となるたびにガス流通経路を切換える必要がなく、ガス流通経路の切換え頻度を低減することができる。従って、切換えに伴う応答遅れのために燃費改善効果が目減りしたり、各作動部の耐久性確保のためにコストアップしたりすることを防止することができる。しかも新気を導入しつつ理論空燃比又はそれよりリッチな空燃比で均質燃焼を行うので、燃焼安定性が低下しがちなアイドル運転時においても燃焼安定性を充分確保することができる。 In this way, in the special idle operation mode, the gas flow path is in the same two-cylinder connection state as in the special operation mode, so there is no need to switch the gas flow path every time the idle operation state is entered, and the frequency of switching the gas flow path is increased. Can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the fuel efficiency improvement effect from being reduced due to the response delay accompanying the switching, and the cost from being increased to ensure the durability of each operating part. In addition, since homogeneous combustion is performed at a stoichiometric air-fuel ratio or richer air-fuel ratio while introducing fresh air, combustion stability can be sufficiently ensured even during idling, where combustion stability tends to decrease.
更に、後続気筒2B,2Cでの燃焼を行うので、後続気筒2B,2Cの温度が適度に高温となっている。従って、その後特殊運転モードに移行したとき、後続気筒2B,2Cにおいて圧縮自己着火による燃焼を行い易くなる。
Further, since the combustion is performed in the succeeding
なお、図5のフローチャートに示すように、運転領域Aにあっても特殊運転モードが選択されない、つまり禁止されるのは、ステップS3でNOと判定される、つまり冷却水温度が所定値未満の場合である。このときには、アイドル運転中であってもステップS13に移行して通常運転モードが選択されるので、結果的に特殊アイドル運転モードも禁止されることになる。この場合も、アイドル運転状態となるたびにガス流通経路を切換える必要がなく、ガス流通経路の切換え頻度を低減することができる。 As shown in the flowchart of FIG. 5, the special operation mode is not selected even in the operation region A, that is, the prohibition is determined as NO in step S3, that is, the cooling water temperature is less than a predetermined value. Is the case. At this time, even during the idling operation, the process proceeds to step S13 and the normal operation mode is selected. As a result, the special idling operation mode is also prohibited. Also in this case, it is not necessary to switch the gas flow path every time the idle operation state is entered, and the frequency of switching the gas flow path can be reduced.
次に、運転モードを選択する制御の変形例について説明する。この変形例は、アイドル運転中に特殊運転モードを適用しても燃焼安定性が確保できるような場合(例えばそのような特性のエンジンであったり、別途何らかの燃焼安定性向上手段が施されていたりする場合等)に用いれば好適である。 Next, a modified example of the control for selecting the operation mode will be described. In this modification, combustion stability can be ensured even when the special operation mode is applied during idle operation (for example, an engine with such characteristics, or some other means for improving combustion stability are provided). Etc.), it is suitable.
図10は、この変形例のためのフローチャートである。この制御がスタートすると、まずステップS21において運転状態の判別がなされる。そして、運転領域が図4に示す運転領域Bであるか否かの判定がなされ(ステップS23)、YESであればステップS35に移行して通常運転モードが選択される。ステップS23でNOであれば次にアイドル運転状態であるか否かの判定がなされ(ステップS25)、YESであれば更に触媒温度センサ26によって検知される三元触媒24の温度が所定値以上であるか否かの判定がなされる(ステップS27)。そしてステップS27でNOであればステップS31に移行して特殊アイドル運転モードが選択される。
FIG. 10 is a flowchart for this modification. When this control is started, first, the operating state is determined in step S21. Then, it is determined whether or not the operation region is the operation region B shown in FIG. 4 (step S23). If YES, the process proceeds to step S35 and the normal operation mode is selected. If NO in step S23, it is next determined whether or not the engine is idling (step S25). If YES, the temperature of the three-
遡って、ステップS25でNOと判定された場合、及びステップS27でYESと判定された場合にはステップS29に移行し、水温センサ27によって検知される冷却水温度が所定値以上であるか否かの判定がなされる。ステップS29でYESであればステップS33に移行して特殊運転モードが選択され、NOであればステップS35に移行して通常運転モードが選択される。
Going back, if NO is determined in step S25 and if YES is determined in step S27, the process proceeds to step S29, and whether or not the coolant temperature detected by the
この変形例では、三元触媒24の温度が低いとき(不活性状態にあるとき)には、特殊アイドル運転モードとする。特殊アイドル運転モードは、特殊運転モードと同じく2気筒接続状態であるが、特殊運転モードでは、先行気筒2A,2Dが成層リーン燃焼し、後続気筒2B,2Cは先行気筒2A,2Dの熱い既燃ガスが導入されて圧縮自己着火燃焼となり、成層リーン燃焼及び圧縮自己着火燃焼ともに低温燃焼の形態であるため、後続気筒2B,2Cから排出される排気の温度は比較的低い温度状態となる。一方、特殊アイドル運転モードでは後続気筒2B,2Cのみ理論空燃比ないしそれよりもリッチな空燃比で強制点火されて燃焼するため(火炎伝播によって燃焼範囲が次第に拡がって行く通常の燃焼であるため)、排気温度は高くなる。よって、特殊運転モードよりも特殊アイドル運転モードの方が排気温度が高くなる。従って、特殊アイドル運転モードを適用することによって、特殊運転モードとする場合よりも三元触媒24の温度上昇を促進することができる。
In this modification, when the temperature of the three-
このように、アイドル運転中に通常運転モードに切換えなくても、2気筒接続状態のまま触媒温度上昇を促進することができるので、ガス流通経路の切換え頻度を減少させることができる。つまり切換えに伴う応答遅れのために燃費改善効果が目減りしたり、各作動部の耐久性確保のためにコストアップしたりすることを防止することができる。 In this way, the catalyst temperature rise can be promoted while the two-cylinder connection state is maintained without switching to the normal operation mode during idle operation, so the frequency of switching the gas flow path can be reduced. That is, it is possible to prevent the fuel efficiency improvement effect from being reduced due to the response delay accompanying the switching, and the cost from being increased to ensure the durability of each operating part.
そして、三元触媒24の温度が所定値以上であって活性状態にあり、積極的に温度上昇を促進する必要がないときに特殊運転モードを適用するので、一層の燃費改善を図ることができる。但しこの場合でも冷却水温度が低い場合(ステップS27でYES且つステップS29でNOと判定される場合)には通常運転モードが選択されるが、触媒温度と冷却水温度とは強い相関があるので、その頻度は低い。
Since the special operation mode is applied when the temperature of the three-
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々の変形が可能である。例えば、エンジン本体1は4気筒エンジンに限らず、それ以上の気筒数を有するエンジンに適用することができ、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒単位で先行気筒と後続気筒を設定しても良い。
As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the range described in the claim. For example, the
また、運転モードとして、必ずしも通常運転モード、特殊運転モード及び特殊運転モードのみに限定するものではなく、それ以外のモードを有しても良い。 Further, the operation mode is not necessarily limited to the normal operation mode, the special operation mode, and the special operation mode, and may have other modes.
後続気筒への燃料噴射は、必ずしも燃焼室4内に燃料噴射するインジェクタ9によるものでなくても良く、例えば気筒間ガス通路22に何らかの燃料供給機構を設けても良く、また特殊アイドル運転モードにおいては、先行気筒2A,2Dのインジェクタ9によって燃料供給を行っても良い(但し先行気筒2A,2Dでの点火は行わない)。
The fuel injection into the subsequent cylinder does not necessarily have to be performed by the
エンジン温度検出手段は、水温センサに限定するものではなく、例えば触媒温度センサ26を用いたり、別途測定或いは予測する手段を用いたりしても良い。
The engine temperature detecting means is not limited to the water temperature sensor, and for example, the
特殊運転モードの禁止条件として、エンジン冷却水温度以外の条件(例えばエンジンスタートからの経過時間など)を設定したり、それらを複合させたりしても良い。 As a prohibition condition for the special operation mode, a condition other than the engine coolant temperature (for example, an elapsed time from the engine start) may be set or combined.
1 エンジン本体
2A,2D 1番,4番気筒(先行気筒)
2B,2C 2番,3番気筒(後続気筒)
11,11a,11b 吸気ポート
12、12a,12b 排気ポート
20 排気通路
22 気筒間ガス通路
24 (三元)触媒
26 触媒温度センサ(触媒温度検出手段)
27 水温センサ(エンジン温度検出手段)
40 ECU
44 燃焼制御手段
46 点火制御手段(着火アシスト手段)
1
2B, 2C 2nd and 3rd cylinders (following cylinders)
11, 11a,
27 Water temperature sensor (engine temperature detection means)
40 ECU
44 Combustion control means 46 Ignition control means (ignition assist means)
Claims (6)
排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程側の気筒である先行気筒から排出されるガスがそのまま吸気行程側の気筒である後続気筒に気筒間ガス通路を介して導入され、この後続気筒から排出される排ガスが排気通路に導かれるような2気筒接続状態となるガス流通経路が構成され、
運転モードとして、少なくとも、ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒で理論空燃比よりも所定量大きいリーン空燃比とした状態で成層燃焼を行わせ、この先行気筒から後続気筒にリーン空燃比の既燃ガスを導入させて新たに供給された燃料とともに上記後続気筒で均質燃焼を行わせる特殊運転モードと、
ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒での燃焼を行わず、この先行気筒から後続気筒に未燃ガスをそのまま導入させ、上記後続気筒で理論空燃比又はそれよりリッチな空燃比で火花点火によって均質燃焼を行わせる特殊アイドル運転モードとを有し、
少なくとも低負荷低回転域での運転時には上記特殊運転モードが選択され、アイドル運転時には上記特殊アイドル運転モードが選択される
ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。 In a control device for a multi-cylinder spark ignition engine in which each cylinder performs a cycle consisting of intake, compression, expansion, and exhaust strokes with a predetermined phase difference,
Between a pair of cylinders in which the exhaust stroke and the intake stroke overlap, the gas discharged from the preceding cylinder which is the cylinder on the exhaust stroke side is directly introduced into the subsequent cylinder which is the cylinder on the intake stroke side via the inter-cylinder gas passage, A gas flow path is formed in which a two-cylinder connection state is established such that exhaust gas discharged from the cylinder is guided to the exhaust passage,
As an operation mode, stratified combustion is performed at least in a state in which the gas flow path is in the two-cylinder connected state and the preceding cylinder has a lean air-fuel ratio that is a predetermined amount larger than the stoichiometric air-fuel ratio. A special operation mode in which burned gas having a lean air-fuel ratio is introduced to perform homogeneous combustion in the succeeding cylinder together with newly supplied fuel;
While the gas flow path is in the connected state of the two cylinders, combustion in the preceding cylinder is not performed, unburned gas is directly introduced from the preceding cylinder to the succeeding cylinder, and the stoichiometric air-fuel ratio or a richer air in the succeeding cylinder is obtained. A special idle operation mode in which homogeneous combustion is performed by spark ignition at a fuel ratio,
A control device for a spark ignition engine, wherein the special operation mode is selected at least during operation in a low load and low rotation range, and the special idle operation mode is selected during idle operation.
運転モードとして、ガス流通経路を上記各気筒独立状態として各気筒で燃焼を行わせる通常運転モードを有し、
所定のエンジン状態のとき、上記特殊運転モードの禁止条件が成立し、その禁止条件成立時には上記特殊運転モード及び上記特殊アイドル運転モードに代えて上記通常運転モードが選択される
ことを特徴とする請求項1記載の火花点火式エンジンの制御装置。 A gas flow path is formed that introduces fresh air from the intake passage to the intake port of each cylinder and guides the exhaust gas discharged from the exhaust port of each cylinder to the exhaust passage, so that each cylinder becomes independent.
As an operation mode, it has a normal operation mode in which combustion is performed in each cylinder with the gas flow path being in an independent state of each cylinder,
The special operation mode prohibition condition is satisfied when the engine is in a predetermined engine state, and the normal operation mode is selected instead of the special operation mode and the special idle operation mode when the prohibition condition is satisfied. Item 2. A spark ignition engine control device according to Item 1.
上記特殊運転モードの禁止条件は、上記エンジン温度検出手段による検出温度が所定値よりも低いときに成立する
ことを特徴とする請求項2記載の火花点火式エンジンの制御装置。 Engine temperature detecting means for detecting the temperature state of the engine,
The spark ignition engine control device according to claim 2, wherein the prohibition condition of the special operation mode is satisfied when a temperature detected by the engine temperature detecting means is lower than a predetermined value.
排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程側の気筒である先行気筒から排出されるガスがそのまま吸気行程側の気筒である後続気筒に気筒間ガス通路を介して導入され、この後続気筒から排出される排ガスが、その浄化のための触媒を備えた排気通路に導かれるような2気筒接続状態となるガス流通経路が構成され、
上記触媒の温度状態を検出する触媒温度検出手段を備え、
運転モードとして、少なくとも、ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒で理論空燃比よりも所定量大きいリーン空燃比とした状態で成層燃焼を行わせ、この先行気筒から後続気筒にリーン空燃比の既燃ガスを導入させて新たに供給された燃料とともに上記後続気筒で均質燃焼を行わせる特殊運転モードと、
ガス流通経路を上記2気筒接続状態としつつ、上記先行気筒での燃焼を行わず、この先行気筒から後続気筒に未燃ガスをそのまま導入させ、上記後続気筒で理論空燃比又はそれよりリッチな空燃比で火花点火によって均質燃焼を行わせる特殊アイドル運転モードとを有し、
少なくとも低負荷低回転域での運転時には上記特殊運転モードが選択され、
アイドル運転時であって、且つ上記触媒温度検出手段による検出温度が所定値よりも低いときには上記特殊アイドル運転モードが選択される
ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。 In a control device for a multi-cylinder spark ignition engine in which each cylinder performs a cycle consisting of intake, compression, expansion, and exhaust strokes with a predetermined phase difference,
Between a pair of cylinders in which the exhaust stroke and the intake stroke overlap, the gas discharged from the preceding cylinder which is the cylinder on the exhaust stroke side is directly introduced into the subsequent cylinder which is the cylinder on the intake stroke side via the inter-cylinder gas passage, A gas flow path is formed in which the exhaust gas discharged from the cylinder is connected to a two-cylinder state in which the exhaust gas is guided to an exhaust passage provided with a catalyst for purification.
A catalyst temperature detecting means for detecting the temperature state of the catalyst;
As an operation mode, stratified combustion is performed at least in a state in which the gas flow path is in the two-cylinder connected state and the preceding cylinder has a lean air-fuel ratio that is a predetermined amount larger than the stoichiometric air-fuel ratio. A special operation mode in which burned gas having a lean air-fuel ratio is introduced to perform homogeneous combustion in the succeeding cylinder together with newly supplied fuel;
While the gas flow path is in the connected state of the two cylinders, combustion in the preceding cylinder is not performed, unburned gas is directly introduced from the preceding cylinder to the succeeding cylinder, and the stoichiometric air-fuel ratio or a richer air in the succeeding cylinder is obtained. A special idle operation mode in which homogeneous combustion is performed by spark ignition at a fuel ratio,
When operating at least in the low load and low speed range, the above special operation mode is selected,
The control apparatus for a spark ignition engine, wherein the special idle operation mode is selected during idling and when the temperature detected by the catalyst temperature detecting means is lower than a predetermined value.
ことを特徴とする請求項4記載の火花点火式エンジンの制御装置。 5. The spark ignition engine control device according to claim 4, wherein the special operation mode is selected when the engine is in an idling operation and the temperature detected by the catalyst temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined value.
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