JP4605244B2 - Variable cylinder system for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、複数の気筒を有する内燃機関の運転条件に応じて、複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して休止させ残りの気筒を稼動させる、内燃機関の可変気筒システムに関するものである。 The present invention relates to a variable cylinder system for an internal combustion engine that shuts off fuel supply to a part of the plurality of cylinders and operates the remaining cylinders according to operating conditions of the internal combustion engine having the plurality of cylinders. It is about.
近年、自動車等に搭載される内燃機関では、燃料消費量の低減や混合気の燃焼状態を安定させることを目的として、機関運転状態に応じて稼動気筒数を変更する技術が知られている。 In recent years, in an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, a technique is known in which the number of operating cylinders is changed according to the engine operating state for the purpose of reducing fuel consumption and stabilizing the combustion state of the air-fuel mixture.
一般に、アイドリング時等、エンジンに余剰出力のある状態では、各気筒にかかる負荷が小さいため、吸気行程における吸排気損失が大きくなり、燃焼効率が悪くなる。そこで、上記技術では、複数の気筒を有する多気筒エンジンの場合に、そのうちの特定の気筒への燃料供給を遮断して休止させ、燃料が供給される稼動気筒の負荷を高めて効率を上げることにより、燃費向上を図っているのである。(特許文献1参照。)。 In general, when the engine has a surplus output, such as when idling, the load on each cylinder is small, so intake / exhaust loss in the intake stroke increases and combustion efficiency deteriorates. Therefore, in the above technique, in the case of a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, the fuel supply to specific cylinders is shut off and stopped, and the load on the operating cylinder to which the fuel is supplied is increased to increase the efficiency. As a result, fuel consumption is improved. (See Patent Document 1).
また、上記の技術においては、内燃機関全体における更なる吸排気損失低減のため、燃料の供給を停止した休止気筒で、吸排気弁を全開にしておく制御や、休止気筒で、吸排気弁を全閉状態にしておく技術などが提案されている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照。)。
In the above technique, in order to further reduce intake and exhaust losses in the entire internal combustion engine, control is performed so that the intake and exhaust valves are fully opened in the idle cylinder where the fuel supply is stopped, and the intake and exhaust valves are set in the idle cylinder. Techniques for keeping them fully closed have been proposed (see, for example,
一方、従来より内燃機関の排気系に空燃比センサを設け、このセンサ出力により空燃比を理論空燃比にフィードバック制御することにより、排気系に設けられた排気浄化触媒の浄化能力を有効活用してエミッション特性を改善する技術は良く知られている。 On the other hand, an air-fuel ratio sensor has been conventionally provided in the exhaust system of an internal combustion engine, and the air-fuel ratio is feedback controlled to the stoichiometric air-fuel ratio by this sensor output, thereby effectively utilizing the purification capacity of the exhaust purification catalyst provided in the exhaust system. Techniques for improving emission characteristics are well known.
ここで、上記した減筒運転時における空燃比フィードバック制御について考えると、例えば、減筒運転時に休止気筒の吸気弁及び排気弁を全開する場合については、休止気筒から単に吸気のみが排出されるので、排気ガス中の酸素濃度が増大し、この酸素濃度を空燃比センサによって検出して空燃比フィードバック制御を行ってしまい、燃料供給気筒の空燃比がリッチ側にシフトしてしまう。 Here, considering the air-fuel ratio feedback control during the reduced-cylinder operation described above, for example, when the intake valve and exhaust valve of the deactivated cylinder are fully opened during the reduced-cylinder operation, only intake air is discharged from the deactivated cylinder. Then, the oxygen concentration in the exhaust gas increases, and this oxygen concentration is detected by the air-fuel ratio sensor to perform air-fuel ratio feedback control, so that the air-fuel ratio of the fuel supply cylinder is shifted to the rich side.
上記のような場合に、減筒運転時には空燃比フィードバック制御を停止して燃料供給量をオープンループ制御するように切り替える従来技術もあるが(例えば、特許文献4参照。)、それでは、減筒運転時には空燃比フィードバック制御は行わないこととなるので、運転状況に正確に対応した制御を行うことができない。 In the above case, there is a conventional technique in which the air-fuel ratio feedback control is stopped and the fuel supply amount is switched to open-loop control at the time of reduced-cylinder operation (see, for example, Patent Document 4). Since air-fuel ratio feedback control is sometimes not performed, control that accurately corresponds to the driving situation cannot be performed.
また、減筒運転中にも空燃比フィードバック制御を行う場合でも、上記したように、排気ガス中の酸素濃度が増大するため、結果として燃料供給気筒の空燃比がリッチ側にシフトしてしまう不具合がある他、全筒運転時と減筒運転時とでは、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりが異なるため、減筒運転時に全筒運転時と同じ条件での空燃比フィードバック制御を行ったのでは、最適な制御を行うことができず、結果としてエミッションの悪化の原因となる。 In addition, even when air-fuel ratio feedback control is performed even during reduced-cylinder operation, as described above, the oxygen concentration in the exhaust gas increases, and as a result, the air-fuel ratio of the fuel supply cylinder shifts to the rich side. In addition, because the exhaust gas transport speed and the gas hit to the air-fuel ratio sensor differ between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation, air-fuel ratio feedback under the same conditions as during all-cylinder operation during reduced-cylinder operation If the control is performed, the optimal control cannot be performed, and as a result, the emission is deteriorated.
更に、減筒運転中においては、エンジン全体としての使用バランスをとるなどの目的のため、休止気筒を異ならせた複数の休筒パターンを設け、パターン切替えにより運転する気筒を異ならせる制御が行われている。このような場合においては、排気ガスの輸送速度や空燃比センサへのガス当たりは、稼動気筒の数や組み合わせによって異なる。このため
稼動気筒の数や組み合わせごとに、各気筒に対する最適な空燃比フィードバック制御をする必要がある。
Furthermore, during reduced-cylinder operation, for the purpose of balancing the use of the entire engine, a plurality of idle cylinder patterns with different idle cylinders are provided, and control to change the cylinders to be operated by pattern switching is performed. ing. In such a case, the exhaust gas transport speed and the amount of gas per air-fuel ratio sensor vary depending on the number and combination of operating cylinders. For this reason, it is necessary to perform optimum air-fuel ratio feedback control for each cylinder for each number and combination of operating cylinders.
次に、同じく、減筒運転中における内燃機関の排気浄化装置についての従来技術について説明する。内燃機関の排気に含まれる窒素酸化物(NOx)を低減する手段の一つとし
て、排気通路に例えば三元触媒を設置することが有効な技術として知られているが、上記三元触媒は、経時的もしくは環境の影響でその浄化性能が劣化する場合がある。
Next, similarly, a description will be given of the related art regarding the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine during the reduced cylinder operation. As one of means for reducing nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas of an internal combustion engine, it is known as an effective technique to install, for example, a three-way catalyst in the exhaust passage. The purification performance may deteriorate over time or due to environmental influences.
三元触媒が劣化すると排気中のHC,CO,NOx等の成分の浄化能力が低下するので、三元触媒の劣化を検出することが必要になり、種々の触媒劣化検出方法、装置が提案されている。例えば、三元触媒の上流側と下流側に2個の空燃比センサを設け、上流側空燃比センサ出力と下流側空燃比センサ出力の軌跡長比と面積比とに基づいて三元触媒の劣化を判定する触媒劣化判定装置などがある。 As the three-way catalyst deteriorates, the purification ability of components such as HC, CO, and NOx in the exhaust gas decreases, so it is necessary to detect the deterioration of the three-way catalyst, and various catalyst deterioration detection methods and devices have been proposed. ing. For example, two air-fuel ratio sensors are provided upstream and downstream of the three-way catalyst, and the deterioration of the three-way catalyst is based on the locus length ratio and area ratio of the upstream air-fuel ratio sensor output and the downstream air-fuel ratio sensor output. There is a catalyst deterioration determination device and the like.
この装置は、所定時間当たりの下流側空燃比センサ出力軌跡長LVOSと上流側空燃比センサ出力軌跡長LVOMとの比LVOS/LVOMと、所定時間当たりの下流側空燃比センサ出力と基準値とで囲まれる面積AVOSと上流側空燃比センサ出力と基準値とで囲まれる面積AVOMとの比AVOS/AVOMとの関係を用いて三元触媒の劣化を判定している(例えば、特許文献5参照。)。 This device has a ratio LVOS / LVOM between a downstream air-fuel ratio sensor output trajectory length LVOS and an upstream air-fuel ratio sensor output trajectory length LVOM per predetermined time, and a downstream air-fuel ratio sensor output per predetermined time and a reference value. The deterioration of the three-way catalyst is determined using the relationship of the ratio AVOS / AVOM of the enclosed area AVOS, the upstream air-fuel ratio sensor output, and the area AVOM enclosed by the reference value (see, for example, Patent Document 5). ).
上記のような、触媒の劣化判定においても、全筒運転時と減筒運転時とでは、排気の輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりは異なるため、減筒運転時に全筒運転時と同じ条件での触媒劣化判定を行ったのでは、誤判定の原因となる。また、減筒運転の中でも、稼動気筒の数や組み合わせによって、排気の輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりは異なるため、同じ条件での触媒劣化判定では誤判定の原因になる。
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、全筒運転時及び減筒運転時の双方に対して、最良のエミッション特性の実現を可能とする技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and the object of the present invention is to make it possible to achieve the best emission characteristics for both full-cylinder operation and reduced-cylinder operation. Is to provide.
上記目的を達成するための本発明は、内燃機関の可変気筒システムにおいて、いわゆる減筒運転中と、全筒運転中では、空燃比フィードバック制御のフィードバックゲインを変更するように制御し、更に減筒運転中の稼動気筒の数、稼動気筒の組み合わせに応じて空燃比フィードバックゲインを変更するように制御するものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a variable cylinder system for an internal combustion engine in which control is performed so as to change the feedback gain of air-fuel ratio feedback control during so-called reduced cylinder operation and during all cylinder operation. Control is performed to change the air-fuel ratio feedback gain in accordance with the number of operating cylinders in operation and the combination of the operating cylinders.
そして本発明においては、複数の気筒を有する内燃機関と、該内燃機関の運転条件に応じて前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる気筒休止制御手段と、機関の空燃比を検出し、該検出された機関の
空燃比に応じて機関の空燃比が目標空燃比になるようにフィードバック制御する空燃比フィードバック制御手段と、前記フィードバック制御において、前記気筒休止制御手段が一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる減筒運転時と全ての気筒を稼動させる全筒運転時とでは、フィードバックゲインを変更するように制御する空燃比フィードバックゲイン変更手段と、を備えることを特徴とする。
In the present invention, the internal combustion engine having a plurality of cylinders and the fuel supply to some cylinders among the plurality of cylinders are shut off according to the operating conditions of the internal combustion engine to deactivate the some cylinders. Cylinder deactivation control means for operating the remaining cylinders, and air-fuel ratio feedback control for detecting the air-fuel ratio of the engine and performing feedback control so that the air-fuel ratio of the engine becomes the target air-fuel ratio according to the detected air-fuel ratio of the engine And the feedback control, the cylinder deactivation control unit changes the feedback gain between the reduced cylinder operation in which some cylinders are deactivated and the remaining cylinders are activated, and in the all cylinder operation in which all cylinders are activated. Air-fuel ratio feedback gain changing means for controlling as described above.
すなわち、減筒運転時と全筒運転時とでは、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりも異なるため、エミッションを最良にする制御ゲインも異なる。従って、減筒運転時と全筒運転時とで空燃比フィードバック制御のフィードバックゲインを変更し、それぞれの状態についてエミッションを最良にすることができるフィードバックゲインを採用するのである。 That is, since the exhaust gas transport speed and the gas hit to the air-fuel ratio sensor are different between the reduced cylinder operation and the all cylinder operation, the control gain for optimizing the emission is also different. Therefore, the feedback gain of the air-fuel ratio feedback control is changed between the reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation, and the feedback gain that can optimize the emission for each state is adopted.
このことにより、減筒運転時及び全筒運転時の両方の状態において、最良のエミッション特性を実現することができる。 As a result, the best emission characteristics can be realized in both the reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation.
また、前記空燃比フィードバックゲイン変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の数に応じて前記フィードバックゲインを変更するように制御することを特徴とする。 Further, the air-fuel ratio feedback gain changing means controls to change the feedback gain according to the number of operating cylinders during the reduced cylinder operation.
減筒運転においては、機関全体としての回転のバランスや、経時によるバランスの崩れを防止するために、稼動気筒の数を異ならせる場合があるが、このような場合には、稼動気筒の数に応じて排気ガスの輸送速度や空燃比センサへのガス当たりも異なるため、稼動気筒数に応じて、空燃比フィードバック制御のフィードバックゲインを変更するのである。 In reduced-cylinder operation, the number of operating cylinders may be varied in order to prevent rotation balance as a whole engine and balance over time, but in such a case, the number of operating cylinders is reduced. Accordingly, since the exhaust gas transport speed and the gas per hit to the air-fuel ratio sensor differ, the feedback gain of the air-fuel ratio feedback control is changed according to the number of operating cylinders.
このことによって、如何なる稼動気筒数の減筒運転においても、良好な空燃比フィードバック制御が可能となり、結果として良好なエミッション特性を得ることができる。 This makes it possible to perform good air-fuel ratio feedback control in any number of operating cylinder reduction operations, and as a result, good emission characteristics can be obtained.
また、前記空燃比フィードバックゲイン変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の組み合わせに応じて前記フィードバックゲインを変更するように制御することを特徴とする。 The air-fuel ratio feedback gain changing means controls to change the feedback gain according to the combination of operating cylinders during the reduced cylinder operation.
このことにより、如何なる稼動気筒の組み合わせのパターンにおいても、個々のパターンについて最適なフィードバックゲインを使用するので、さらに正確な空燃比フィードバック制御が可能となり、良好なエミッション特性を得ることができる。 As a result, in any combination pattern of operating cylinders, the optimum feedback gain is used for each pattern, so that more accurate air-fuel ratio feedback control can be performed, and good emission characteristics can be obtained.
本発明は、内燃機関の可変気筒システムの空燃比学習制御において、いわゆる減筒運転中と、全筒運転中では、異なる空燃比学習値を採用し、更に減筒運転中の稼動気筒の数、稼動気筒の組み合わせに応じて異なる空燃比学習値を採用するものである。 In the air-fuel ratio learning control of the variable cylinder system of the internal combustion engine, the present invention employs different air-fuel ratio learning values during so-called reduced cylinder operation and during all cylinder operation, and further, the number of operating cylinders during reduced cylinder operation, Different air-fuel ratio learning values are employed depending on the combination of operating cylinders.
そして、本発明においては、複数の気筒を有する内燃機関と、該内燃機関の運転条件に応じて前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる気筒休止制御手段と、機関の空燃比を検出し、該検出された機関の空燃比を目標空燃比にフィードバック制御するためのフィードバック補正量を発生するフィードバック補正量発生手段と、機関が、少なくとも前記気筒休止制御手段が一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる減筒運転中かどうかを含む機関の運転状況に応じて、前記フィードバック制御された機関の空燃比と前記目標空燃比の間のずれを補正する空燃比学習値を設定する空燃比学習値設定手段と、少なくとも前記フィードバック補正量と前記空燃比学習値とによって燃料噴射量を決定する燃料噴射量決定手段と、前記空燃比フィードバック補正量とその基準値との偏差を減少させるように、前記空燃比学習値を更新する空燃比学習値更新手段と、を備えることを特徴とする。 In the present invention, the internal combustion engine having a plurality of cylinders, and the fuel supply to some cylinders among the plurality of cylinders are shut off according to the operating conditions of the internal combustion engines, and the some cylinders are deactivated. A cylinder deactivation control means for operating the remaining cylinders, and a feedback correction amount generating means for detecting the air-fuel ratio of the engine and generating a feedback correction amount for feedback-controlling the detected air-fuel ratio of the engine to the target air-fuel ratio And the engine air-fuel ratio of the engine subjected to feedback control in accordance with the operating state of the engine including whether or not the engine is in a reduced-cylinder operation in which at least the cylinder deactivation control unit deactivates some cylinders and activates the remaining cylinders. And an air-fuel ratio learning value setting means for setting an air-fuel ratio learning value for correcting a deviation between the target air-fuel ratio and at least the feedback correction amount and the air-fuel ratio learning value. Fuel injection amount determination means for determining an injection amount; and air-fuel ratio learning value update means for updating the air-fuel ratio learning value so as to reduce a deviation between the air-fuel ratio feedback correction amount and its reference value. It is characterized by.
すなわち、空燃比フィードバック制御を実施する場合、例えばエアフロメータ44、燃料噴射弁32、等の燃料系構成部品のバラツキや経時変化、燃料噴射弁32の非直線性、運転条件や環境の変化のような空燃比決定要因の変動による影響を補正するために、空燃比フィードバック補正量を修正する空燃比学習値を順次更新して空燃比のずれが小さくなるようにする空燃比学習制御が実行されている場合があるが、このような場合においても、減筒運転時と、全筒運転時とでは、上記空燃比フィードバック補正量を最適に修正できる空燃比学習値は、異なった値となる。
That is, when air-fuel ratio feedback control is performed, for example, variations in fuel system components such as the
従って、減筒運転時と全筒運転時とで、空燃比学習制御における空燃比学習値として別の値を使用し、それぞれの状態についてエミッションを最良にすることができる空燃比学習値を採用するのである。 Therefore, different values are used as the air-fuel ratio learning value in the air-fuel ratio learning control during the reduced-cylinder operation and during the all-cylinder operation, and the air-fuel ratio learning value that can optimize the emission for each state is adopted. It is.
このことにより、減筒運転時及び全筒運転時の両方の状態において、最良のエミッション特性を実現することができる。 As a result, the best emission characteristics can be realized in both the reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation.
また、前記空燃比学習値設定手段は、減筒運転時に、稼動気筒の数に応じた空燃比学習値を設定することを特徴とする。 The air-fuel ratio learning value setting means sets an air-fuel ratio learning value according to the number of operating cylinders during the reduced-cylinder operation.
このことによって、如何なる稼動気筒数の減筒運転においても、良好な空燃比学習制御が可能となり、結果として良好なエミッション特性を得ることができる。 This makes it possible to perform favorable air-fuel ratio learning control in any number of operating cylinder reduction operations, and as a result, good emission characteristics can be obtained.
また、前記空燃比学習値設定手段は、減筒運転時に、稼動気筒の組み合わせに応じた空燃比学習値を設定することを特徴とする。 Further, the air-fuel ratio learning value setting means sets an air-fuel ratio learning value corresponding to the combination of operating cylinders during the reduced cylinder operation.
このことにより、如何なる稼動気筒の組み合わせにおいても、個々の組み合わせについて最適な空燃比学習値を用いるので、より正確な空燃比フィードバック制御が可能となり、更に良好なエミッション特性を得ることができる。 As a result, the optimum air-fuel ratio learning value is used for each combination in any combination of operating cylinders, so that more accurate air-fuel ratio feedback control can be performed, and even better emission characteristics can be obtained.
本発明は、内燃機関の可変気筒システムにおいて、いわゆる減筒運転中と、全筒運転中とでは、排気浄化触媒の浄化性能判定における浄化性能判定値を変更し、更に減筒運転中の稼動気筒の数、稼動気筒の組み合わせについての全ての減筒パターンに応じて浄化性能判定値を変更するものである。 In the variable cylinder system of the internal combustion engine, the present invention changes the purification performance judgment value in the purification performance judgment of the exhaust purification catalyst during the so-called reduced cylinder operation and during the all cylinder operation, and further, the operating cylinder during the reduced cylinder operation The purification performance determination value is changed according to all the reduced cylinder patterns for the number of cylinders and combinations of operating cylinders.
そして本発明においては、複数の気筒を有する内燃機関と、該内燃機関の運転条件に応じて前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる気筒休止制御手段と、前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気を浄化する排気浄化手段と、該排気浄化手段の浄化性能の劣化を判定する浄化性能判定手段と、前記気筒休止制御手段が、前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる減筒運転時と全ての気筒を稼動させる全筒運転時とで、前記浄化性能判定手段が前記排気浄化手段の浄化性能の劣化を判定する際に用いる浄化性能判定値を変更する判定値変更手段と、を備えることを特徴とする。 In the present invention, the internal combustion engine having a plurality of cylinders and the fuel supply to some cylinders among the plurality of cylinders are shut off according to the operating conditions of the internal combustion engine to deactivate the some cylinders. Cylinder deactivation control means for operating the remaining cylinders, exhaust purification means provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, for purifying exhaust gas of the internal combustion engine, and purification performance determination for determining deterioration of the purification performance of the exhaust purification means And a cylinder deactivation control unit that cuts off fuel supply to some cylinders of the plurality of cylinders, deactivates some of the cylinders, and activates the remaining cylinders and all cylinders. And a determination value changing means for changing a purification performance determination value used when the purification performance determination means determines deterioration of the purification performance of the exhaust purification means during all cylinder operation. To do.
内燃機関においては、排気浄化触媒の上流側及び下流側に空燃比センサを配置し、双方のセンサの出力信号を比較することにより、当該排気浄化触媒の特性劣化を判断しているが、減筒運転時と全筒運転時とでは、内燃機関の爆発間隔が異なるため、触媒に流入する排気ガスの輸送速度や周波数、空燃比センサへのガス当たりも異なり、前述の各空燃比センサの出力値も変化する。 In an internal combustion engine, air-fuel ratio sensors are arranged upstream and downstream of an exhaust purification catalyst, and the deterioration of the characteristics of the exhaust purification catalyst is judged by comparing the output signals of both sensors. Since the explosion interval of the internal combustion engine is different between the operation and the all-cylinder operation, the transport speed and frequency of the exhaust gas flowing into the catalyst, and the gas hit to the air-fuel ratio sensor are also different. Also changes.
従って、減筒運転時と全筒運転時とでは、浄化性能判定に用いられる浄化性能判定値を
変更するのである。
Therefore, the purification performance determination value used for the purification performance determination is changed between the reduced cylinder operation and the all cylinder operation.
このことにより、減筒運転時、全筒運転時を問わず、最適の浄化性能判定が可能となり、誤判定によって触媒が劣化していないにもかかわらず触媒劣化と判定されたり、逆に触媒が劣化しているにもかかわらず劣化なしと判定されるなどの不具合を解消することができ、結果的に良好なエミッション特性を得ることができる。 This makes it possible to determine the optimal purification performance regardless of whether the cylinder reduction operation or all cylinder operation, and it is determined that the catalyst has deteriorated even though the catalyst has not deteriorated due to an erroneous determination. It is possible to eliminate problems such as determining that there is no deterioration despite deterioration, and as a result, good emission characteristics can be obtained.
また、前記判定値変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の数に応じて前記浄化性能判定値を変更することを特徴とする。 Further, the determination value changing means changes the purification performance determination value according to the number of operating cylinders during the reduced cylinder operation.
このことにより如何なる稼動気筒数の減筒運転においても、上記の正確な浄化性能判定が可能になる。 As a result, the above-described accurate purification performance determination can be performed in any cylinder reduction operation with any number of operating cylinders.
また、前記判定値変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の組み合わせに応じて前記浄化性能判定値を変更することを特徴とする。 Further, the determination value changing means changes the purification performance determination value according to a combination of operating cylinders during a reduced cylinder operation.
このことにより、如何なる稼動気筒の組み合わせにおいても、個々の減筒パターンに応じた浄化性能判定値を用いるので、さらに正確な浄化性能判定が可能になる。 As a result, in any combination of operating cylinders, the purification performance determination value corresponding to each reduced cylinder pattern is used, so that more accurate purification performance determination is possible.
本発明によれば、内燃機関の可変気筒システムにおいて、いわゆる減筒運転時と、全筒運転時とでは、空燃比フィードバック制御のフィードバックゲインを変更するように制御したので、減筒運転時と全筒運転時とでは、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりも異なるが、それぞれの状態についてエミッションを最良にするフィードバックゲインを採用でき、最良のエミッション特性を実現することができる。 According to the present invention, in the variable cylinder system of the internal combustion engine, the so-called reduced cylinder operation and the all cylinder operation are controlled so as to change the feedback gain of the air-fuel ratio feedback control. Although the exhaust gas transport speed and the amount of gas hitting the air-fuel ratio sensor differ from those during the cylinder operation, a feedback gain that optimizes the emission can be adopted for each state, and the best emission characteristics can be realized.
また、本発明によれば、内燃機関の可変気筒システムにおいて、いわゆる減筒運転時と、全筒運転時とでは、異なった空燃比学習制御の空燃比学習値を採用するので、減筒運転時と全筒運転時とでは、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりも異なるが、それぞれの状態についてエミッションを最良にする空燃比学習値を採用でき、最良のエミッション特性を実現することができる。 Further, according to the present invention, in the variable cylinder system of the internal combustion engine, different air-fuel ratio learning values of the air-fuel ratio learning control are adopted during so-called reduced-cylinder operation and during all-cylinder operation. Although the exhaust gas transport speed and the gas per hit to the air-fuel ratio sensor are different between all cylinder operation, the air-fuel ratio learning value that optimizes the emission for each state can be adopted, and the best emission characteristics are realized be able to.
また、本発明によれば、内燃機関の可変気筒システムにおいて、いわゆる減筒運転時と、全筒運転時とでは、浄化性能判定に用いられる浄化性能判定値を変更するので、減筒運転時と全筒運転時とでは、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりも異なるが、それぞれの状態について、最適の浄化性能判定が可能となり、誤判定によって排気浄化触媒の浄化性能が劣化していないにもかかわらず劣化と判定されたり、逆に排気浄化触媒の浄化性能が劣化しているにもかかわらず劣化なしと判定されるなどの不具合を解消することができ、結果的に最良のエミッション特性を実現することができる。 Further, according to the present invention, in the variable cylinder system of the internal combustion engine, the purification performance determination value used for the purification performance determination is changed between the so-called reduced cylinder operation and the all cylinder operation. The exhaust gas transport speed and the amount of gas hitting the air-fuel ratio sensor differ from those in the all-cylinder operation, but the optimal purification performance can be judged for each state, and the purification performance of the exhaust purification catalyst deteriorates due to misjudgment. It is possible to eliminate problems such as being judged as being deteriorated despite being not, or conversely being judged as being without deterioration even though the purification performance of the exhaust purification catalyst is being deteriorated. Emission characteristics can be realized.
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
(第1の実施の形態)
図1及び図2は、本実施の形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図1及び図2に示す内燃機関1は、4つの気筒21を備えた4ストローク・サイクルの水冷式ガソリンエンジンである。
(First embodiment)
1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of an internal combustion engine and an intake / exhaust system thereof according to the present embodiment. The
内燃機関1は、4つの気筒21が形成されたシリンダブロック1bと、このシリンダブロック1bの上部に固定されたシリンダヘッド1aとを備えている。前記シリンダブロック1bには、機関出力軸たるクランクシャフト23が回転自在に支持され、このクランクシャフト23は、各気筒21内に摺動自在に装填されたピストン22とコネクティングロッド19を介して連結されている。
The
前記クランクシャフト23の端部には周縁に複数の歯が形成されたタイミングロータ51aが取り付けられ、そのタイミングロータ51a近傍には電磁ピックアップ51bが取り付けられている。これらは、クランクポジションセンサ51を構成している。
A timing rotor 51a having a plurality of teeth formed on the periphery is attached to the end of the
前記シリンダブロック1bには、前記冷却水路1c内を流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ52が取り付けられている。また前記シリンダヘッド1aに対しては、点火栓25が取り付けられ、この点火栓25には、点火栓25に駆動電流を印加するためのイグナイタ25aが接続されている。
A
また、前記シリンダヘッド1aには、吸気ポート26の開口端が2つ形成されるとともに、排気ポート27の開口端が2つ形成されている。そして、前記吸気ポート26の各開口端を開閉する吸気弁28と、前記排気ポート27の各開口端を開閉する排気弁29とが進退自在に設けられている。
The cylinder head 1a has two open ends of the
さらに、前記シリンダヘッド1aには、4つの枝管からなる吸気枝管33が接続され、前記吸気枝管33の各枝管は、各気筒21の吸気ポート26と連通している。前記シリンダヘッド1aにおいて前記吸気枝管33との接続部位の近傍には、燃料噴射弁32が取り付けられている。前記吸気枝管33は、吸気の脈動を抑制するためのサージタンク34を介して吸気管35に接続されている。
Further, an
また、前記吸気管35には、該吸気管35内を流れる空気の質量(吸入空気質量)に対応した電気信号を出力するエアフローメータ44及び吸気の温度に対応した電気信号を出力する吸気温センサ50が取り付けられている。前記吸気管35において前記エアフローメータ44より下流の部位には、該吸気管35内を流れる吸気の流量を調整するスロットル弁39が設けられている。
The
一方、前記内燃機関1のシリンダヘッド1aには、4本の枝管が内燃機関1の直下流において1本の集合管に合流するよう形成された排気枝管45が接続されている。この排気枝管45は、本実施の形態における排気浄化手段である排気浄化触媒46を介して排気管47に接続されている。また、排気枝管45には、該排気枝管45内を流れる排気、換言すると、排気浄化触媒46に流入する排気の酸素濃度にリニアに対応した電気信号を出力する空燃比センサ48が取り付けられている。
On the other hand, to the cylinder head 1a of the
ここで、上記した排気浄化触媒46としては、該排気浄化触媒48に流入する排気の空燃比が理論空燃比近傍の所定の空燃比であるときに排気中に含まれる炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)を浄化する三元触媒が用いられている。
Here, as the above-described
この三元触媒の代わりに、吸蔵還元型NOx触媒、選択還元型NOx触媒、もしくは上記した各種の触媒を適宜組み合わせてなる触媒などを用いてもよいが、これらは公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。 Instead of this three-way catalyst, an occlusion reduction type NOx catalyst, a selective reduction type NOx catalyst, or a catalyst formed by appropriately combining the above-mentioned various catalysts may be used. The detailed explanation is omitted.
内燃機関1には、該内燃機関1の運転状態を制御するための電子制御ユニット(Electronic Control Unit:ECU)20が併設されている。このECU20には、エアフロー
メータ44、空燃比センサ48、吸気温センサ50、クランクポジションセンサ51、水温センサ52等の各種センサが電気配線を介して接続され、各センサの出力信号がECU20に入力されるようになっている。
The
前記ECU20には、イグナイタ25a、燃料噴射弁32等が電気配線を介して接続され、ECU20が各種センサの出力信号値をパラメータとしてイグナイタ25a、燃料噴射弁32などを制御することが可能になっている。
The
ここで、ECU20は、図3に示すように、双方向性バス400によって相互に接続されたCPU401とROM402とRAM403とバックアップRAM404と入力ポート405と出力ポート406とを備えるとともに、前記入力ポート405に接続されたA/Dコンバータ(A/D)407を備えている。
Here, as shown in FIG. 3, the
前記A/D407には、エアフローメータ44、空燃比センサ48、吸気温センサ50、水温センサ52等のようにアナログ信号形式の信号を出力するセンサと電気配線を介して接続されている。このA/D407は、上記した各センサの出力信号をアナログ信号形式からデジタル信号形式に変換した後に前記入力ポート405へ送信する。
The A /
前記入力ポート405は、前述したエアフローメータ44、空燃比センサ48、吸気温センサ50、水温センサ52、等のようにアナログ信号形式の信号を出力するセンサと前記A/D407を介して接続されるとともに、クランクポジションセンサ51のようにデジタル信号形式の信号を出力するセンサと接続されている。
The
前記入力ポート405は、各種センサの出力信号を直接又はA/D407を介して入力し、それらの出力信号を双方向性バス400を介してCPU401やRAM403へ送信する。
The
前記出力ポート406は、イグナイタ25a、燃料噴射弁32等と電気配線を介して接続されている。前記出力ポート406は、CPU401から出力された制御信号を双方向性バス400を介して入力し、その制御信号をイグナイタ25a、燃料噴射弁32等へ送信する。
The
前記ROM402は、燃料噴射量を決定するための燃料噴射量制御ルーチン、各気筒21の点火栓25の点火時期を決定するための点火時期制御ルーチン、内燃機関1の稼動気筒を変更するための可変気筒制御ルーチン等のアプリケーションプログラムに加え、本実施の形態に係る、筒内空気量推定及び目標燃料量算出ルーチン、メイン空燃比フィードバック制御ルーチン、燃料噴射制御ルーチン、ゲイン決定ルーチン等を記憶している。
The
前記ROM402は、前記したアプリケーションプログラムに加え、各種の制御マップを記憶している。前記した制御マップは、例えば、内燃機関1の運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マップ、内燃機関1の運転状態と各点火栓25の点火時期との関係を示す点火時期制御マップ、内燃機関1の運転状態と稼動気筒との関係を示す稼動気筒数制御マップ等の他、本実施の形態に係る、空燃比センサ出力変換マップ、ゲイン基本値設定マップ、ゲイン決定マップ等である。
The
前記RAM403は、各センサの出力信号やCPU401の演算結果等を記憶する。前記演算結果は、例えば、クランクポジションセンサ51の出力信号に基づいて算出される機関回転数等である。前記RAM403に記憶される各種のデータは、クランクポジションセンサ51が信号を出力する度に最新のデータに書き換えられる。
The
前記バックアップRAM404は、内燃機関1の運転停止後もデータを保持する不揮発性のメモリであり、各種制御に係る学習値や、異常を発生した箇所を特定する情報等を記憶する。
The
前記CPU401は、前記ROM402に記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作し、燃料噴射制御、可変気筒制御等の周知の制御に加え、本発明の要旨となる空燃比フィードバック制御を実行する。
The
可変気筒制御では、CPU401は、内燃機関1の運転状態に応じて稼動気筒数を変更する。例えば、CPU401は、内燃機関1の運転状態が低負荷運転領域にあるときは稼動気筒の数を減少させて内燃機関1を減筒運転させ、内燃機関の運転状態が中高負荷運転領域にあるときは全ての気筒21を稼動させて内燃機関1を全筒運転させる。
In the variable cylinder control, the
具体的には、エンジンの各運転情報を読み込んだ時に、例えばエンジン回転数が所定回転数を下回り、しかも中低負荷運転域にあって低速走行中であると判断されると減筒運転が開始され、減筒運転フラグが1にセットされる。 Specifically, when each engine operation information is read, for example, if it is determined that the engine speed falls below a predetermined speed and is in the middle / low load operating range and is running at a low speed, the reduced-cylinder operation starts. Then, the reduced cylinder operation flag is set to 1.
そして,ECU20においては、CPU401がROM402より、上記した可変気筒制御ルーチンを読み込み実行する。このとき、ECU20は、休止する気筒21への燃料噴射を停止し、さらに図示しない弁停止機構の電磁弁に制御信号を送り、吸気弁28及び排気弁29を閉弁状態にする。上記減筒運転の条件が満たされなくなった場合には、減筒運転は解除され、減筒運転フラグが0にリセットされたうえで全筒運転に戻る。
In the
従って、本実施の形態において、気筒休止制御手段は、上記した可変気筒制御ルーチン、稼動気筒数制御マップを記憶したROM402を備えたECU20を含んで構成される。
Therefore, in the present embodiment, the cylinder deactivation control means includes the
以下では、第1の実施の形態に係る空燃比フィードバック制御について詳細に説明すべく、関連する処理ルーチンの手順を順次示す。 In the following, in order to describe the air-fuel ratio feedback control according to the first embodiment in detail, the procedure of the related processing routine is sequentially shown.
図4は、本実施の形態に係る筒内空気量推定及び目標燃料量算出ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定のクランク角ごとに実行される。まず、S401において本ルーチンの前回までの走行により得られている筒内空気量MCi 及び目標筒内燃料量FCRi を更新する。 FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the cylinder air amount estimation and target fuel amount calculation routine according to the present embodiment. This routine is executed for each predetermined crank angle. First, in S401, the in-cylinder air amount MC i and the target in-cylinder fuel amount FCR i obtained by the previous travel of this routine are updated.
すなわち、第i(i=0,1,…,n−1)回前のMCi 及びFCRi を、第"i+1"回前のMCi+1 及びFCRi+1 とする。これは、過去n回分の筒内空気量MCi 及び目標筒内燃料量FCRi のデータをRAM403内に記憶し、今回新たにMC0 及びFCR0 を算出するためである。
That is, MC i and FCR i before i (i = 0, 1,..., N−1) times are MC i + 1 and FCR i + 1 before “i + 1” times. This is because the data of the cylinder air amount MC i and the target cylinder fuel amount FCR i for the past n times are stored in the
次いで、S402において、RAM403の所定領域から、現在の吸入空気流量GA及び機関回転速度NEを求める。次いで、S403で、これらのGA、NEのデータより、筒内に供給される筒内空気量MC0 を推定する。ここにおいて上記GE、NEの値は、エアフローメータ44、クランクポジションセンサ51の出力信号に基づいて得られるものである。
Next, in S402, the current intake air flow rate GA and engine rotational speed NE are obtained from a predetermined area of the
次に、S404において、筒内空気量MC0 及び理論空燃比AFTに基づき、FCR0 ←MC0 /AFTなる演算を実行して、混合気をストイキとするために筒内に供給されるべき目標燃料量FCR0 を算出する。このようにして算出された筒内空気量MC0 及び目標燃料量FCR0 は、今回得られた最新のデータとして、RAM403内に記憶される。
Next, in S404, based on the in-cylinder air amount MC 0 and the stoichiometric air-fuel ratio AFT, the calculation FCR 0 ← MC 0 / AFT is executed, and the target to be supplied into the cylinder in order to make the air-fuel mixture stoichiometric. A fuel amount FCR 0 is calculated. The in-cylinder air amount MC 0 and the target fuel amount FCR 0 calculated in this way are stored in the
図5は、メイン空燃比フィードバック制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。このルーチンは、所定のクランク角ごとに実行される。まず、S501において、フィードバックを実行すべき条件が成立するか否かを判定する。 FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure of the main air-fuel ratio feedback control routine. This routine is executed for each predetermined crank angle. First, in S501, it is determined whether a condition for executing feedback is satisfied.
例えば、水温センサ52によって検出された冷却水温が所定値以下の時、機関始動中、空燃比センサ48の出力信号変化がない時、燃料カット中、等の特定の場合はフィードバック条件不成立となり、その他の場合は条件成立となる。条件不成立のときには、S507においてフィードバック制御による燃料補正量DFを0とし、本ルーチンを終了する。
For example, when the coolant temperature detected by the
フィードバック条件成立時には、S502において、本ルーチンの前回までの走行により得られている燃料偏差(実筒内燃料量と目標筒内燃料量との偏差)FDi を更新する。すなわち、第i(i=0,1,…,m−1)回前のFDi を第"i+1"回前のFDi+1 とする。これは、過去m回分の燃料量差FDi のデータをRAM403内に記憶するとともに、今回新たに燃料偏差FD0 を算出するためである。
When satisfied feedback condition, in S502, (the deviation between the actual cylinder fuel amount and the target cylinder fuel amount) fuel deviation is obtained by the running up to the previous routine to update the FD i. That is, the FD i before the i-th (i = 0, 1,..., M−1) times is set as the FD i + 1 before the “i + 1” -th time. This is because the fuel amount difference FD i for the past m times is stored in the
次いで、S503において空燃比センサ48の出力電圧値VAFを検出する。そして、S504において、このような出力電圧値VAF及び、ROM402に格納された、VAFから実際の空燃比を求めるための空燃比センサ出力変換マップに基づき、現在の空燃比ABFを決定する。
Next, in S503, the output voltage value VAF of the air-
次に、S505において、筒内空気量推定及び目標筒内燃料量算出ルーチンにより既に算出されている筒内空気量MCn 及び目標筒内燃料量FCRn に基づき、FD0 ←MCn /ABF−FCRnなる演算により、実際に筒内で燃焼せしめられた燃料量すなわち実筒
内燃料量と目標筒内燃料量との偏差を求める。
Next, in S505, already on the basis of the cylinder air amount MC n and target cylinder fuel amount FCR n is calculated by the cylinder air amount estimation and target cylinder fuel amount calculation routine, FD 0 ← MC n / ABF- the FCR n becomes operational, actually obtains the deviation between the amount of fuel has been burned in the cylinder i.e. actual in-cylinder fuel amount and the target cylinder fuel amount.
なお、このようにn回前の筒内空気量MCn 及び目標筒内燃料量FCRn を採用する理由は、現在空燃比センサ48により検出されている空燃比と実際の燃焼との時間差を考慮したためである。換言すれば、過去n回分の筒内空気量MCi 及び目標筒内燃料量FCRi を記憶しておく必要があるのは、そのような時間差のためである。
The reason why the in-cylinder air amount MC n and the target in-cylinder fuel amount FCR n are used n times in this way is that the time difference between the air-fuel ratio currently detected by the air-
次いで、S506において、DF←KFP*FD0 +KFI*ΣFDi+KFD*(FD0-FD1)なる演算により、比例・積分・微分制御(PID制御)による燃料補正量DFが決定
される。なお、右辺第1項はPID制御の比例項であり、KFPは比例項ゲインである。また、右辺第2項はPID制御の積分項であり、KFIは積分項ゲインである。右辺第3項はPID制御の微分項であり、KFDは微分項ゲインである
Then, in S506, the DF ← K FP * FD 0 + K FI * ΣFD i + K FD * (FD 0 -FD 1) becomes operational, the fuel correction amount DF by the proportional-integral-derivative control (PID control) is determined The The first term on the right side is a proportional term for PID control, and KFP is a proportional term gain. The second term on the right side is an integral term of PID control, and KFI is an integral term gain. The third term on the right side is the differential term of PID control, and K FD is the differential term gain.
図6は、本実施の形態に係る燃料噴射制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。このルーチンは、所定のクランク角ごとに実行される。最初に、S601において、前述した筒内空気量推定及び目標燃料量算出ルーチンにおいて算出された目標燃料量FCR0 、及びメイン空燃比フィードバック制御ルーチンにおいて算出された燃料補正量DFに基づき、FI←FCR0 *α+DF+βなる演算を実行して、燃料噴射量FIを決定する。 FIG. 6 is a flowchart showing the processing procedure of the fuel injection control routine according to the present embodiment. This routine is executed for each predetermined crank angle. First, in step S601, based on the target fuel amount FCR 0 calculated in the above-described cylinder air amount estimation and target fuel amount calculation routine and the fuel correction amount DF calculated in the main air-fuel ratio feedback control routine, FI ← FCR The calculation of 0 * α + DF + β is executed to determine the fuel injection amount FI.
なお、α及びβは、他の運転状態パラメータによって定まる乗算補正係数及び加算補正量である。例えば、αには、吸気温センサ50、水温センサ52等の各センサからの信号に基づく基本的な補正が含まれ、また、βには、その他計算によりまたは実験的に求められる補正項を含んでいる。最後に、S602において、求められた燃料噴射量FIを点火栓25のイグナイタ25aにセットする。
Α and β are a multiplication correction coefficient and an addition correction amount determined by other operating state parameters. For example, α includes a basic correction based on signals from the respective sensors such as the intake
次に、本実施の形態における、減筒運転時に空燃比フィードバックゲインを変更するゲイン決定ルーチンについて説明する。図7は、上述したゲイン設定を具体的に行うゲイン決定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定時間周期で実行される。 Next, a gain determination routine for changing the air-fuel ratio feedback gain during the reduced-cylinder operation in the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of a gain determination routine for specifically performing the above-described gain setting. This routine is executed at predetermined time intervals.
まず、S701では、現在の機関回転速度NE及び吸入空気流量GAを検出する。次いで、S702では、GAをNEで除すことにより、機関負荷としての筒内空気量MC0を
算出する。次いで、S703では、GN及びNEとゲイン基本値設定マップとに基づいて、比例項ゲイン基本値KFPB、積分項ゲイン基本値KFIB 及び微分項ゲイン基本値KFDBを決定する。
First, in S701, the current engine speed NE and the intake air flow rate GA are detected. Next, in S702, by dividing the GA in NE, to calculate a cylinder air amount MC 0 as the engine load. In step S703, the proportional term gain basic value K FPB , the integral term gain basic value K FIB, and the derivative term gain basic value K FDB are determined based on GN and NE and the gain basic value setting map.
次いで、S704では、機関運転状態が減筒運転中であるか否かを判定する。この判定は、減筒運転フラグの状態を確認することによって行われる。S704で減筒運転中にあると判定されるときには、S705に進み、ゲイン基本値KFPB 、KFIB及びKFDB対する補正係数KG を、減筒運転中に最良のエミッション特性が得られる所定の値KGAに設定する。一方、S704で全筒運転中と判定されるときには、S706に進み、全筒運転中に最良のエミッション特性が得られる所定の値KGB に設定する。 Next, in S704, it is determined whether or not the engine operating state is a reduced-cylinder operation. This determination is performed by confirming the state of the reduced cylinder operation flag. If it is determined in S704 that the cylinder reduction operation is being performed, the process proceeds to S705, where the correction basic coefficient K G for the gain basic values K FPB , K FIB and K FDB is set to a predetermined value that provides the best emission characteristics during the cylinder reduction operation. Set to the value KGA . On the other hand, when it is determined in S704 that all cylinders are in operation, the process proceeds to S706, where a predetermined value K GB is obtained that provides the best emission characteristics during all cylinders operation.
ここで、上記の、最終的なフィードバックゲインを決定するために、上記ゲイン基本値KFPB 、KFIB及びKFDBに乗じるための補正係数KGA及びKGBの値は、ROM402上のゲイン決定マップに格納されており、全筒運転時及び減筒運転時について予め実験あるいはテスト走行等により計測した、エミッションを最良にするために要求されるフィードバックゲイン値を基に作成される。
Here, in order to determine the final feedback gain, the values of the correction coefficients K GA and K GB for multiplying the gain basic values K FPB , K FIB, and K FDB are gain determination maps on the
S705又はS706の次に実行される最後のS707では、KFP←KFPB *KG、KFI←KFIB *KG、KFD←KFDB *KGなる演算により、最終的なフィードバックゲインKFP、KFI及びKFDを決定する。このようにして設定されたフィードバックゲインKFP、KFI及びKFDが前述のメイン空燃比フィードバック制御ルーチンで使用されることとなる。 In the last step S707 executed after S705 or S706, the final feedback gain K is obtained by the calculation of K FP ← K FPB * K G , K FI ← K FIB * K G , K FD ← K FDB * K G. Determine FP , KFI and KFD . The feedback gains K FP , K FI and K FD set in this way are used in the main air-fuel ratio feedback control routine described above.
上記より、本実施の形態においては、空燃比フィードバック制御手段は、上記筒内空気量推定及び目標燃料量算出ルーチン、メイン空燃比フィードバック制御ルーチン、燃料噴射量制御ルーチンを記憶したROM402及びCPU401を備えたECU20を含んで構成される。
As described above, in the present embodiment, the air-fuel ratio feedback control means includes the
また、空燃比フィードバックゲイン変更手段は、ゲイン決定ルーチン、ゲイン決定マップを記憶したROM402及びCPU401を備えたECU20を含んで構成される。なお、上記空燃比フィードバック制御手段及び空燃比フィードバックゲイン変更手段におけるフローは、上記に示したものに限らないことはもちろんである。
The air-fuel ratio feedback gain changing means includes an
本実施の形態によれば、内燃機関1の空燃比フィードバック制御において、燃料噴射量を算出するための燃料補正量DFを決定する際に、PID制御の制御ゲインとして働くKFP、KFI及びKFDを、内燃機関1が減筒運転中の場合と全筒運転中の場合で変更するように制御し、各々の場合にエミッションを最良にする値として決定している。
According to the present embodiment, in the air-fuel ratio feedback control of the
このため、減筒運転時及び全筒運転時において、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサ48へのガス当たりが異なっても、各々の場合で最適な空燃比フィードバック制御が可能となり、結果として、それぞれの運転状態について最良のエミッション特性を得ることができる。
Therefore, even when the exhaust gas transport speed and the gas hit to the air-
(第2の実施の形態)
図8及を用いて、本発明における第2の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第1の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。その他の構成および作用については第1の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, a configuration different from that of the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted. Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
減筒運転においては、機関全体としての回転のバランスや、経時によるバランスの崩れを防止するために、稼動気筒の数を変更する場合があるが、このように、稼動気筒の数を変更した場合には、稼動気筒の数に応じて排気ガスの輸送速度や空燃比センサ48へのガス当たりも変化するため、本実施の形態においては、稼動気筒数に応じて、空燃比フィードバック制御のフィードバックゲインを変更するのである。
In reduced-cylinder operation, the number of operating cylinders may be changed in order to prevent the balance of rotation as a whole engine and the balance over time, but in this way the number of operating cylinders is changed. In this embodiment, since the exhaust gas transport speed and the amount of gas per air to the air-
ここで、稼動する気筒の気筒番号などは、減筒運転中の点火時期および燃料噴射量の制御量などとともに、稼動気筒数制御マップに書込まれてROM402に格納されている。従って、異なる稼動気筒数に応じたデータマップが予め作成されROM402内に格納される。これらの稼動気筒数は所定のイベントごとに切り替えられる。
Here, the cylinder number of the cylinder to be operated is written in the operating cylinder number control map and stored in the
即ち、所定のイベント発生ごとに上記稼動気筒数を変更させ、別の稼動気筒データのマップを用いて減筒運転を行う。例えば、#3の1気筒を稼動気筒とする場合と、#1、#3の2気筒を休止気筒とする場合及び、#1、#3、#4の3気筒を稼動気筒とする場合を割り込みルーチンによって切り換えるのである。
That is, the number of operating cylinders is changed every time a predetermined event occurs, and the reduced cylinder operation is performed using another operating cylinder data map. For example, interrupt when 1
上記のイベントとは、具体的には以下のようなものである。例えば、所定の時間が経過したときである。これは減筒運転を開始してから例えば1時間等の一定の時間が経過したら別の減筒パターンに切り替えるものである。 The above events are specifically as follows. For example, when a predetermined time has elapsed. For example, when a certain time such as one hour has elapsed since the start of the reduced-cylinder operation, the reduced-cylinder pattern is switched.
あるいは、所定の回転数だけ内燃機関1が回転したときである。これは、所定のクランクポジション信号をカウントするすなわちクランク軸23が1回転する毎にカウントアップされる情報により、内燃機関1が所定数だけ回転するごとに稼動気筒数を変更させるものである。その他、上記イベントの例は種々挙げられるが、ここでは詳細な説明は省略する。
Alternatively, it is when the
図8は、本実施の形態に係るゲイン決定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。S801及びS802では、第1の実施の形態のS701及びS702と同様、現在の機関回転速度NE及び吸入空気流量GAを検出し、GAをNEで除すことにより、機関負荷としての筒内空気量MC0を算出している。 FIG. 8 is a flowchart showing the processing procedure of the gain determination routine according to the present embodiment. In S801 and S802, as in S701 and S702 of the first embodiment, the current engine speed NE and the intake air flow rate GA are detected, and by dividing GA by NE, the in-cylinder air amount as the engine load MC 0 is calculated.
次いで、S803では、第1の実施の形態のS703と同様、GN及びNEとゲイン基本値設定マップとに基づいて、比例項ゲイン基本値KFPB、積分項ゲイン基本値KFIB 及
び微分項ゲイン基本値KFDBを決定する。次にS804において減筒運転中か否かを判定
したあと、全筒運転中と判断された場合には、第1の実施の形態と同様、S807において、補正係数KG を全筒運転中に最良のエミッション特性が得られる所定の値KGBに設定する。
Next, in S803, as in S703 of the first embodiment, based on GN and NE and the gain basic value setting map, the proportional term gain basic value K FPB , the integral term gain basic value K FIB and the differential term gain basic Determine the value K FDB . Then after it is determined whether during the reduced-cylinder operation in S804, when it is determined that the all cylinders in operation, as in the first embodiment, in S807, the correction coefficient K G during the all-cylinder operation It is set to a predetermined value K GB that provides the best emission characteristics.
一方、S804で減筒運転中と判断されたときには、S805に進み、稼動気筒数の判別を行う。この稼動気筒数の判別は、上記したRAM402に格納された稼動気筒数データを読み出すことによって行われる。そして、S806においては、各稼動気筒数において最良のエミッション特性が得られる所定の値KGA をROM403中の、ゲイン決定マ
ップから読み出し、補正係数KGとして設定する。
On the other hand, when it is determined in S804 that the reduced cylinder operation is being performed, the process proceeds to S805, where the number of operating cylinders is determined. The determination of the number of operating cylinders is performed by reading out the operating cylinder number data stored in the
この場合、稼動気筒数ごとのKGAのデータを格納したゲイン決定マップは、稼動気筒数
ごとに予め実験あるいはテスト走行等により計測した、エミッションを最良にするために要求されるフィードバックゲイン値を基に作成される。
In this case, the gain determination map storing the KGA data for each number of operating cylinders is based on the feedback gain value required for the best emission, which is measured in advance for each number of operating cylinders through experiments or test driving. To be created.
その後、S808においては、第1の実施の形態で示したS707と同等の演算により、最終的なフィードバックゲインKFP、KFI及びKFDを決定する。このようにして設定されたゲインKFP、KFI及びKFDが前述のメイン空燃比フィードバック制御ルーチンで使用される。 After that, in S808, final feedback gains K FP , K FI, and K FD are determined by the same calculation as in S707 shown in the first embodiment. The gains K FP , K FI and K FD set in this way are used in the aforementioned main air-fuel ratio feedback control routine.
本実施の形態によれば、内燃機関1の空燃比フィードバック制御において、燃料噴射量FIを算出するための燃料補正量DFを決定する際に、PID制御のフィードバックゲインとして働くKFP、KFI及びKFDを、内燃機関1が減筒運転中の場合と全筒運転中の場合とで変更し、内燃機関1が減筒運転中の場合には、さらに稼動気筒の数に応じて、各々の場合に最良のエミッション特性を得られる値として決定している。
According to the present embodiment, in the air-fuel ratio feedback control of the
このため、減筒運転時において、稼動気筒の数によって、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサ48へのガス当たりが異なっても、各々の場合で最適な空燃比フィードバック制御が可能となり、結果として、それぞれの運転状態について最良のエミッション特性を得ることができる。
For this reason, during reduced-cylinder operation, even if the exhaust gas transport speed and the gas hit to the air-
(第3の実施の形態)
図9を用いて、本発明における第3の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第1及び第2の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。その他の構成および作用については第1及び第2の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, configurations different from those of the first and second embodiments described above will be described, and description of similar configurations will be omitted. Since other configurations and operations are the same as those in the first and second embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図9には、第3の実施の形態に係るゲイン決定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。S901からS903までの処理はそれぞれ、第1及び第2の実施の形態で説明したS701からS703までの処理及びS801からS803までの処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。 FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of a gain determination routine according to the third embodiment. The processing from S901 to S903 is the same as the processing from S701 to S703 and the processing from S801 to S803 described in the first and second embodiments, respectively, and thus description thereof is omitted here.
本実施の形態の、第1及び第2の実施の形態との違いは、S904において、減筒運転中と判断された後に、稼動気筒の数によってゲイン補正係数KGを変更するのではなく、
稼動気筒の組み合わせに応じたゲイン補正係数KGを用いることである。
In this embodiment, the difference between the first and second embodiment, in S904, after it is determined that the cylinder cut-in operation, instead of changing the gain correction coefficient K G the number of operating cylinders,
It is to use a gain correction coefficient K G corresponding to a combination of operating cylinders.
本実施の形態は、減筒運転を行う場合に、稼動気筒の数を変えずに稼動する気筒を変えることによりバランスよく気筒制御を行う稼動気筒の決定方法にも対応できるものである。稼動する気筒の気筒番号などは、減筒運転中の点火時期および燃料噴射量の制御量などとともに、稼動気筒数制御マップに書き込まれてROM402に格納されている。
The present embodiment can also cope with a method for determining an operating cylinder in which cylinder control is performed in a well-balanced manner by changing the operating cylinder without changing the number of operating cylinders when performing the reduced cylinder operation. The cylinder number of the cylinder to be operated is written in the operating cylinder number control map and stored in the
本実施の形態では、異なる稼動気筒の組合せごとに減筒パターンが構成され、
たとえ、稼動気筒の数が同じであっても各パターンに応じてデータマップが予め作成されROM402内に格納される。これらの減筒パターンは所定のイベントごとに切り替えられる。
In the present embodiment, a reduced cylinder pattern is configured for each combination of different operating cylinders,
Even if the number of operating cylinders is the same, a data map is created in advance according to each pattern and stored in the
即ち、例えば#1、#3の2気筒を稼動気筒とする第1の減筒パターンAと#2、#4の2気筒を稼動気筒とする第2の減筒パターンBと、#1、#4の2気筒を稼動気筒とする第3の減筒パターンCを有し、所定のイベント発生ごとに上記減筒パターンを切り替え別の減筒パターンのマップを用いて気筒休止制御を行う。
That is, for example, a first depressurization pattern A in which two
このようなパターン切り替えの判別は、割り込みルーチンにおいて行われる。上記で示
したパターンの例では、全て2気筒を稼動気筒としているが、稼動気筒の数が、1気筒である場合や、3気筒である場合も含み、また、各減筒パターンにおける稼動気筒の数が異なる場合も含むのはもちろんである。なお、上記の減筒パターンは、第2の実施の形態で説明したと同様のイベント発生により別のパターンに切り替えられる。
Such pattern switching discrimination is performed in an interrupt routine. In the example of the pattern shown above, all the two cylinders are active cylinders. However, the number of active cylinders includes one cylinder and three cylinders. Of course, this includes cases where the numbers are different. Note that the reduced cylinder pattern is switched to another pattern when an event similar to that described in the second embodiment occurs.
本実施の形態におけるゲイン決定マップでは、全筒運転に対応するゲイン補正係数KGBの他、減筒運転については、上記各減筒パターンに対応するゲイン補正係数KGA1、KGA2及びKGA3を格納している。 In the gain determination map in the present embodiment, in addition to the gain correction coefficient K GB corresponding to the all cylinder operation, the gain correction coefficients K GA1 , K GA2, and K GA3 corresponding to each of the above reduction cylinder patterns are used for the reduced cylinder operation. Storing.
本実施の形態のS904において、全筒運転中と判断された場合に、S909でゲイン補正係数KGとして最良のエミッション特性を得る所定の値KGBを採用することは、先の
実施の形態と同様であるが、S904において減筒運転中と判断された場合には、S905において、どの減筒パターンであるかを判断する。この判断は、例えば前記イベントの発生により、パターンを切替えるとともにそのパターンのフラグをセットし、このフラグを読み出すことにより判断する。
In S904 of this embodiment, when it is determined that the all cylinders in operation, employing a predetermined value K GB obtain the best emission characteristics as gain correction coefficient K G in S909 includes the above embodiments Similarly, if it is determined in S904 that the reduced-cylinder operation is in progress, it is determined in S905 which reduced-cylinder pattern is being used. This determination is made, for example, by switching the pattern when the event occurs, setting a flag for the pattern, and reading the flag.
そして、S905からS908の処理において各々の気筒パターンA、B及びCに応じたゲイン補正係数データKGA1、KGA2またはKGA3を選択し、補正係数KGとして採用する。そしてS909においては、上記で採用した補正係数KGを用いて、フィードバックゲ
インを決定して本ルーチンを終了する。
Each of the cylinders pattern A in the processing from S905 S908, selects the gain correction coefficient data K GA1, K GA2 or K GA3 corresponding to B and C, is employed as the correction factor K G. And in S909, by using the correction coefficient K G employing above, and terminates this routine to determine the feedback gain.
この場合、各気筒パターンごとのKGAのデータを格納したゲイン決定マップは、各休筒パターンごとに予め実験あるいはテスト走行等により計測した、エミッションを最良にするために要求されるフィードバックゲイン値を基に作成される。 In this case, the gain determination map storing the KGA data for each cylinder pattern shows the feedback gain value required for the best emission, measured in advance by experiment or test driving for each cylinder rest pattern. Created based on.
本実施の形態においては、上記のようなフローにすることにより、減筒運転中に、稼動気筒の組み合わせが変った場合にも、各気筒間の相互の影響や、排気ガスの輸送速度、空燃比センサ48へのガス当たりの違いにより、空燃比制御の制御性が悪化するなどの不具合を防止でき、常に最良のエミッション特性を得ることができる。
In the present embodiment, by adopting the flow as described above, even when the combination of operating cylinders changes during reduced-cylinder operation, the mutual influence between the cylinders, the exhaust gas transport speed, Problems such as deterioration of controllability of the air-fuel ratio control due to the difference in per-gas ratio to the
(第4の実施の形態)
図10、11及び12を用いて、本発明における第4の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第1の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。その他の構成および作用については第1の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from that of the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted. Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施の形態に係る内燃機関の空燃比フィードバック制御においては、内燃機関1の運転状態パラメータから定められる目標燃料量FCR0を基にして、実際の機関空燃比を理
論空燃比AFTにフィードバック制御するフィードバック補正係数FAFにより補正し、機関運転状態に応じて最適な効率および排気条件となるように燃料噴射量FIを決定することにより制御している。
In the air-fuel ratio feedback control of the internal combustion engine according to the present embodiment, the actual engine air-fuel ratio is feedback-controlled to the theoretical air-fuel ratio AFT based on the target fuel amount FCR 0 determined from the operation state parameter of the
本実施の形態では、第1、第2及び第3の実施の形態と異なり、排気浄化装置前の空燃比センサ48として、酸素濃度に対してリニアな信号を出力するものではなく、排気の空燃比が理論空燃比に対してリッチかリーンかを検出するための、所謂Z特性を有するタイプのセンサが用いられている。また、燃料補正量DFの変りに、フィードバック補正係数FAFなる変数を用いて制御している点が異なる。
In the present embodiment, unlike the first, second, and third embodiments, the air-
また、本実施の形態における空燃比フィードバック制御の、第1、第2及び第3の実施の形態との最大の相違点は、以下に示すところである。 In addition, the greatest difference between the air-fuel ratio feedback control in the present embodiment and the first, second and third embodiments is as follows.
空燃比フィードバック制御に関し、実際の機関では、例えばエアフローメータ44、点火栓25、等の製造上のバラツキや経時変化、点火栓25の非直線性、運転条件や環境の変化等の各種の要因から、制御空燃比が理論空燃比からずれることとなり、空燃比制御の制御性を低下させて機関の効率および排気条件を悪化させることが生じる。
With regard to air-fuel ratio feedback control, in an actual engine, for example, due to various factors such as manufacturing variations and aging of the
そこで、空燃比フィードバック制御中の制御空燃比と理論空燃比との間のずれを補正するための補正係数をその時の運転状態とともに空燃比学習補正量KGXとして記憶しておき、同一運転状態となった時に記憶されている空燃比学習補正量KGXを用いて空燃比制御の応答性を良好にする空燃比学習制御を行う場合がある。 Therefore, the correction coefficient for correcting the deviation between the control air-fuel ratio and the theoretical air-fuel ratio during the air-fuel ratio feedback control is stored as the air-fuel ratio learning correction amount KGX together with the operation state at that time, and the same operation state is obtained. The air-fuel ratio learning correction amount KGX stored at the time may be used to perform air-fuel ratio learning control that improves the responsiveness of the air-fuel ratio control.
図10は、本実施の形態における空燃比学習補正量KGXの値の例を示すグラフである。ここでは吸入空気流量GAに基づいて機関運転状態を領域分割し、各領域KGj毎に空燃比学習補正量KGXj を設定し、記憶している。 FIG. 10 is a graph showing an example of the value of the air-fuel ratio learning correction amount KGX in the present embodiment. Here, the engine operating state is divided into regions based on the intake air flow rate GA, and the air-fuel ratio learning correction amount KGXj is set and stored for each region KGj.
更に、本実施の形態では、当該空燃比学習補正量KGXjのグラフを、減筒運転時に用
いられるものと、全筒運転時に用いられるものの2種類有している。これらの各領域の空燃比学習補正量KGXは、所定時間あるいは周期で、実際の機関運転状態における運転領域およびその時のフィードバック補正係数FAFの基準値からの偏差の平均値を求めることによって、更新される。
Furthermore, in the present embodiment, there are two types of graphs of the air-fuel ratio learning correction amount KGXj, one used during reduced cylinder operation and one used during all cylinder operation. The air-fuel ratio learning correction amount KGX in each of these regions is updated by obtaining an average value of deviations from the reference value of the operation region in the actual engine operating state and the feedback correction coefficient FAF at that time in a predetermined time or cycle. The
図11は、ECU20において実行される燃料噴射制御のメインルーチンであるFI算出ルーチンのフローチャートであり、一定時間毎あるいは所定クランク角タイミングにおいて実行される。
まず、S1101において、目標燃料量FCR0及び暖機時における増量等の各種の増量
係数FWを算出する。
FIG. 11 is a flowchart of an FI calculation routine that is a main routine of fuel injection control executed by the
First, in S1101, various increase factors FW such as the target fuel amount FCR 0 and the increase during warm-up are calculated.
次いで、S1102において、フィードバック制御条件が成立しているか否かを、例えば始動後一定時間経過か、暖機後か、燃料カット中でないか等により、判断する。フィードバック制御条件が成立していればS1103に進み、空燃比がリッチか否かを判断する。リッチのときは(Y)、S1105においてFAFを一定量(KFAF)小さくし、また、リーンのときは(N)、S1106においてFAFを一定量大きくする。続いて、S1107の空燃比学習サブルーチンにおいて、後述する空燃比学習補正量KGXの更新制御を実行する。 Next, in S1102, whether or not the feedback control condition is satisfied is determined based on, for example, whether a certain period of time has elapsed after startup, whether the engine has been warmed up, or whether fuel is being cut. If the feedback control condition is satisfied, the process proceeds to S1103, and it is determined whether or not the air-fuel ratio is rich. When rich (Y), the FAF is decreased by a certain amount (KFAF) in S1105, and when lean (N), the FAF is increased by a certain amount in S1106. Subsequently, update control of an air-fuel ratio learning correction amount KGX, which will be described later, is executed in the air-fuel ratio learning subroutine of S1107.
その後、あるいは、S1102で、フィードバック制御条件が成立していないと判断された場合は、上記手続きをスキップし、S1104においてFAF=1とした後、S1108において、現在機関が使用中の吸入空気流量GAがいずれの空燃比学習領域KGj (jは図10に示されている領域番号)にあるかを求め、S1109において、減筒運転フラグを確認することによって、内燃機関1が減筒運転中か全筒運転中かを判断する。
After that, or when it is determined in S1102 that the feedback control condition is not satisfied, the above procedure is skipped, and after FAF = 1 is set in S1104, the intake air flow rate GA currently used by the engine is set in S1108. Is determined in which air-fuel ratio learning region KGj (j is a region number shown in FIG. 10), and in S1109, the reduced-cylinder operation flag is checked to determine whether the
そして、S1110からS1111までの処理において、減筒運転中の場合は、図10に示す、減筒運転用の空燃比学習補正量グラフ(A)から、S1108において求められた空燃比学習領域に応じた空燃比学習補正量KGXAを、全筒運転中の場合は、空燃比学習補正量グラフ(B)から、空燃比学習領域に応じた空燃比学習補正量KGXBをKGXの値として採用する。 In the processes from S1110 to S1111, when the reduced-cylinder operation is in progress, it corresponds to the air-fuel ratio learning region obtained in S1108 from the air-fuel ratio learning correction amount graph (A) for reduced-cylinder operation shown in FIG. If the air-fuel ratio learning correction amount KGXA is in the all-cylinder operation, the air-fuel ratio learning correction amount KGXB corresponding to the air-fuel ratio learning region is adopted as the value of KGX from the air-fuel ratio learning correction amount graph (B).
次に、S1112において、目標燃料量FCR0、増量係数FW、フィードバック補正
係数FAFおよび空燃比学習補正量KGXを反映させて、燃料噴射量FIを算出する。最後に、S1113において、求められた燃料噴射量FIを点火栓25のイグナイタ25a
にセットする。
Next, in S1112, the fuel injection amount FI is calculated by reflecting the target fuel amount FCR 0 , the increase coefficient FW, the feedback correction coefficient FAF, and the air-fuel ratio learning correction amount KGX. Finally, in S1113, the determined fuel injection amount FI is used as the
Set to.
次に、上記S1107において、実施した空燃比学習サブルーチンについて説明する。図12は、本実施の形態における空燃比学習補正量KGXの更新のための空燃比学習ルーチンを示すフローチャートであり、図11のFI算出ルーチンからの指令に従って実行される。まず、S1201において現在使用中の空燃比学習領域KGj の領域番号tj を算出し、次に、S1202において減筒運転フラグの値を確認し、その時点で減筒運転中か全筒運転中かの情報を取得をする。 Next, the air-fuel ratio learning subroutine performed in S1107 will be described. FIG. 12 is a flowchart showing an air-fuel ratio learning routine for updating the air-fuel ratio learning correction amount KGX in the present embodiment, which is executed according to a command from the FI calculation routine of FIG. First, in S1201, the region number tj of the currently used air-fuel ratio learning region KGj is calculated. Next, in S1202, the value of the reduced-cylinder operation flag is confirmed. Get information.
S1203において、前回の実行時から稼動気筒数が変ったか?すなわち減筒運転から全筒運転へ、または全筒運転から減筒運転に運転状態が変わったかを判断する。ここでもし稼動気筒数が変っていればS1206に進み、変っていなければ、S1204に進む。そして、S1204においては、前回の実行時から空燃比学習領域が変わったか、すなわち、j ≠tj であるかを判断する。 In S1203, has the number of operating cylinders changed since the previous execution? That is, it is determined whether the operating state has changed from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation or from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation. If the number of operating cylinders has changed, the process proceeds to S1206, and if not, the process proceeds to S1204. In step S1204, it is determined whether the air-fuel ratio learning region has changed since the previous execution, that is, whether j ≠ tj.
ここで変わっていれば、S1205に進み、学習領域番号tj を更新し、かつ、S1206においてスキップ回数CSKIPをクリアして、終了する。一方、S1204において空燃比学習領域が同じであれば、S1207に進み、空燃比フィードバック制御のスキップタイミングであるか否かを判断する。そして、ここで否(N)であれば終了するが、是(Y)であればS1208に進む。 If it has changed here, the process proceeds to S1205, the learning area number tj is updated, the skip count CSKIP is cleared in S1206, and the process ends. On the other hand, if the air-fuel ratio learning region is the same in S1204, the process proceeds to S1207, and it is determined whether it is the skip timing of the air-fuel ratio feedback control. If NO (N), the process ends. If YES (Y), the process proceeds to S1208.
S1208においては、前回のスキップ直前のFAF値(FAF0)と今回のスキップ
直前のFAF値との平均値FAFAVが算出される。次いで、S1209においてスキップ回数CSKIPをカウントアップすなわち歩進させ、S1210において、例えばCSKIP≧3、すなわち、機関運転状態がその学習領域内に所定時間以上留まっているかどうかが判断される。
In S1208, an average value FAFAV between the FAF value immediately before the previous skip (FAF 0 ) and the FAF value immediately before the current skip is calculated. Next, in S1209, the skip count CSKIP is incremented, that is, incremented, and in S1210, for example, it is determined whether CSKIP ≧ 3, that is, whether the engine operating state remains in the learning region for a predetermined time or more.
所定時間以上留まっていないと判断された場合には終了するが、所定時間以上留まっていると判断された場合にはS1211に進む。S1211においては、S1202の時点での減筒運転フラグが1、すなわちS1202の時点で減筒運転中であると判断されればS1212に進み、全筒運転中であると判断されればS1216に進む。 If it is determined that it has not stayed for a predetermined time or more, the process is terminated. In S1211, if the reduced cylinder operation flag at S1202 is 1, that is, if it is determined that the reduced cylinder operation is being performed at S1202, the process proceeds to S1212, and if it is determined that all the cylinders are being operated, the process proceeds to S1216. .
そして各々の場合において、S1212及びS1213またはS1216及びS1217において、FAFAVが上下に2%より多くずれているか(FAFAV>1.02?あるいはFAFAV<0.98?)を判断し、2%以内の場合は終了し、また、−2%より小さい場合は、S1214またはS1218において、減筒運転の場合は空燃比学習値KGXAを、全筒運転の場合はKGXBを少量の一定値、例えば0.2%をマイナス更新する。 In each case, in S1212 and S1213 or S1216 and S1217, it is determined whether the FAFAV is shifted more than 2% vertically (FAFAV> 1.02? Or FAFAV <0.98?). If it is less than -2%, in S1214 or S1218, the air-fuel ratio learning value KGXA is set for a reduced cylinder operation, and KGXB is set for a small amount of a constant value, for example 0.2%, for all cylinder operation. Update minus.
同様に、上記FAFAVのずれが+2%より大きい場合は、S1215またはS1219において、減筒運転の場合は空燃比学習値KGXAを、全筒運転の場合はKGXBを少量の一定値、例えば0.2%をプラス更新して、終了する。なお、本実施の形態において、フィードバック補正量発生手段は、フィードバック補正係数FAFを決定するFI算出ルーチンの、特にS1103からS1106の処理を記憶したROM402を備えたECU20を含んで構成される。
Similarly, if the FAFAV deviation is larger than + 2%, in S1215 or S1219, the air-fuel ratio learning value KGXA is set for a reduced cylinder operation, and KGXB is set to a small fixed value, for example 0.2, for all cylinder operation. Update with a percentage plus and finish. In the present embodiment, the feedback correction amount generating means is configured to include the
また、空燃比学習値設定手段は、空燃比学習値である空燃比学習補正量KGXを設定するFI算出ルーチンの特にS1109からS1111の処理を記憶したROM402備えたECU20を含んで構成される。また、燃料噴射量決定手段は、FI算出ルーチンを記憶したROM402を備えたECU20を含んで構成される。
The air-fuel ratio learning value setting means includes an
また、空燃比学習値更新手段は、空燃比学習ルーチンを記憶したROM402を備えたECU20を含んで構成される。なお、フィードバック補正量発生手段、空燃比学習値設定手段、燃料噴射量決定手段、空燃比学習値更新手段等におけるフローは上記に示したものに限られないことはもちろんである。
The air-fuel ratio learning value update means includes an
本実施の形態によれば、空燃比学習制御において、減筒運転時と全筒運転時とで、別の空燃比学習補正量を図10のグラフより採用しているところ、実際には、減筒運転用と全筒運転用で、別のデータとして空燃比学習補正量マップに格納されたデータを読み出して、KGXの値としている。 According to the present embodiment, in the air-fuel ratio learning control, different air-fuel ratio learning correction amounts are adopted from the graph of FIG. 10 during the reduced-cylinder operation and during the all-cylinder operation. The data stored in the air-fuel ratio learning correction amount map is read as separate data for the cylinder operation and the all cylinder operation, and is set as the value of KGX.
従って、FI算出ルーチンにおける燃料噴射量FIの計算に、減筒運転中か、全筒運転中かでKGXの値を使い分けることにより、それぞれの場合について、最適の燃料噴射量FIを算出することができる。また、空燃比学習ルーチンにおける空燃比学習補正量の更新時に、減筒運転か全筒運転かを区別し、各々の場合について空燃比学習補正量を更新するので、空燃比学習補正量を減筒運転の場合、全筒運転の場合の両方について常に最適な値とすることができる。 Accordingly, in the calculation of the fuel injection amount FI in the FI calculation routine, the optimum fuel injection amount FI can be calculated in each case by using the value of KGX properly depending on whether the cylinder reduction operation or the all cylinder operation is in progress. it can. Further, when the air-fuel ratio learning correction amount is updated in the air-fuel ratio learning routine, it is distinguished whether the reduced-cylinder operation or all-cylinder operation, and the air-fuel ratio learning correction amount is updated in each case. In the case of operation, the optimum value can always be set for both the case of all-cylinder operation.
結果として、減筒運転時及び全筒運転時において、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサ48へのガス当たりが異なっても、各々の場合で最適な空燃比フィードバック制御が可能となり、それぞれの運転状態について最良のエミッション特性を得ることができる。
As a result, even if the exhaust gas transport speed and the gas hit to the air-
なお、本実施の形態においては、減筒運転中か全筒運転中かで場合分けし、各々別の空燃比学習補正量を用いたが、減筒運転中の空燃比学習補正量について、更に詳細に場合分けし、稼動気筒数毎に別の空燃比学習補正量を用いても良い。さらに、減筒運転における減筒パターン毎に別の空燃比学習補正量を用いても良い。 In the present embodiment, the case is divided depending on whether the cylinder reduction operation is being performed or the operation of all cylinders, and different air-fuel ratio learning correction amounts are used. In some cases, different air-fuel ratio learning correction amounts may be used for each number of operating cylinders. Furthermore, another air-fuel ratio learning correction amount may be used for each cylinder reduction pattern in the cylinder reduction operation.
このことにより、減筒運転中の稼動気筒数や稼動気筒の組み合わせの相違によって微妙に異なる排気ガスの輸送速度や、空燃比センサ48へのガス当たりに対しても、正確に空燃比学習制御を行うことができ、各々の場合について最適な空燃比フィードバック制御が可能となる。結果として、それぞれの状態について最良のエミッション特性を得ることができる。
As a result, the air-fuel ratio learning control is accurately performed even when the exhaust gas transport speed and the gas hitting to the air-
(第5の実施の形態)
図13から図17までの図を用いて、本発明における第5の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第1の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。その他の構成および作用については第1の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from that of the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted. Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施の形態においては、減筒運転時と、全筒運転時とで、それぞれ別の浄化性能判定値を用いて排気浄化触媒46の浄化性能判定を行う場合について説明する。本実施の形態においては、図13に示すように、排気浄化手段である排気浄化触媒46の上流側に配置された空燃比センサ48の他に、排気浄化触媒46の下流側に空燃比センサ49を配置し、双方のセンサの出力信号を比較することにより、当該排気浄化触媒46の特性劣化を判断している。
In the present embodiment, a case will be described in which the purification performance determination of the
しかし、減筒運転時と全筒運転時とでは、内燃機関の爆発間隔が異なるため、排気浄化触媒46に流入する排気ガスの輸送速度やタイミング及び周波数、空燃比センサ48,49へのガス当たりも異なり、前述の各空燃比センサ48、49の出力値も変化する。従って、減筒運転時と全筒運転時とでは、浄化性能判定に用いられる浄化性能判定値を変更す
るのである。
However, since the explosion interval of the internal combustion engine differs between the reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation, the transport speed, timing, and frequency of the exhaust gas flowing into the
本実施の形態においては、所定時間当たりの下流側空燃比センサ49の出力軌跡長LVOSと上流側空燃比センサ48の出力軌跡長LVOMとの比LVOS/LVOMと、所定時間当たりの下流側空燃比センサ49の出力と基準値とで囲まれる面積AVOSと上流側空燃比センサ48の出力と基準値とで囲まれる面積AVOMとの比AVOS/AVOMとの関係を用いて排気浄化触媒46としての三元触媒の浄化性能劣化を判定する。
In the present embodiment, the ratio LVOS / LVOM between the output trajectory length LVOS of the downstream air-
すなわち、排気浄化触媒46が正常である場合は排気浄化触媒46の有する空燃比ストーレッジ効果のため、排気浄化触媒46の上流側空燃比センサ48で得られる空燃比がフィードバック制御によりリッチ側とリーン側に周期的に変動しても、排気浄化触媒46を通過した排気から得られる空燃比は理論空燃比近傍に保たれるので上流側空燃比センサ48の出力に比べて下流側空燃比センサ49の出力の変化は少ない。
That is, when the
また、排気浄化触媒46の浄化性能が劣化した場合には排気浄化触媒46の空燃比ストーレッジ効果が低下するため排気浄化触媒46の下流側で得られる空燃比は排気浄化触媒46の上流側で得られる空燃比と同様に変動するようになり、下流側空燃比センサ49の出力は上流側空燃比センサ48の出力と同様に変動するようになる。これらの原理に基づき、所定時間当たりの下流側空燃比センサ49の出力軌跡長LVOSと上流側空燃比センサ48の出力軌跡長LVOMとの比LVOS/LVOMとの関係を用いて排気浄化触媒46の浄化性能劣化を判定するのである。
Further, when the purification performance of the
さらに、本実施の形態においては空燃比センサ48または49の劣化による誤判定を防止するため、軌跡長比に加え、下流側空燃比センサ49の出力と基準値とで囲まれる面積AVOSと上流側空燃比センサ48の出力と基準値とで囲まれる面積AVOMとの比AVOS/AVOMを用いて排気浄化触媒46の劣化を判定している。この判定方法はすでに公知の技術であるので詳細な説明は省略する。
Further, in this embodiment, in order to prevent erroneous determination due to deterioration of the air-
図14は軌跡長LVOS、LVOMと面積AVOS、AVOMの演算ルーチンを示す。クランクポジションセンサ51の所定信号ごと、すなわち所定のクランク角ごとに実行される。図14においてルーチンがスタートするとS1401では軌跡長と面積の演算実行条件が成立しているか否かが判断される。この演算実行条件とは、空燃比フィードバック制御中か否か、機関負荷が所定値以上か否か等が判断される。
FIG. 14 shows a calculation routine of the locus lengths LVOS and LVOM and the areas AVOS and AVOM. It is executed for each predetermined signal of the
ここで、機関負荷が所定値以上であることを演算実行条件としているのは、機関負荷が低いと排気浄化触媒46の温度が低下して排気浄化触媒46の活性が低下するため、健全な状態でも劣化と判断されるおそれがあるためである。機関負荷が所定値以上か否かは例えば、機関1回転当たりの吸入空気量MC0が所定値以上か否か、アクセル開度が所定値
以上か否か等により判断する。
Here, the calculation execution condition that the engine load is equal to or greater than a predetermined value is that when the engine load is low, the temperature of the
S1401において演算実行条件が成立していないと判断された場合には軌跡長、面積の演算は行わずにルーチンを終了する。S1401で軌跡長と面積の演算実行条件が成立していると判断された場合には、S1402で上流側空燃比センサ48の出力の軌跡長LVOMと面積AVOMとを演算する。
If it is determined in S1401 that the calculation execution condition is not satisfied, the routine is terminated without calculating the trajectory length and area. If it is determined in S1401 that the conditions for calculating the locus length and the area are satisfied, the locus length LVOM and the area AVOM of the output of the upstream air-
なお、本実施の形態においては、上流側空燃比センサ48及び下流側空燃比センサ49は、双方とも、酸素濃度に対してリニアな信号を出力する構成をとっている。
In the present embodiment, both the upstream air-
ここでLVOM,AVOMは以下の式で定義する。
LVOM=LVOM+|VOM−VOMi-1 |、AVOM=AVOM+|VOM−VR1
|、ここで添字i-1 は前回ルーチンを実行した際の値を示す。また、VR1は上流側空燃比センサ48の出力VOMについての基準となる電圧であり、例えばVR1=0(GNDレベル)でもよい。
Here, LVOM and AVOM are defined by the following equations.
LVOM = LVOM + | VOM−VOM i−1 |, AVOM = AVOM + | VOM−V R1
|, Where the subscript i-1 indicates the value when the previous routine was executed. V R1 is a reference voltage for the output VOM of the upstream air-
次いでS1403では同様に下流側空燃比センサ49の出力VOSの軌跡長LVOSと面積AVOSとを以下の式により演算する。
LVOS=LVOS+|VOS−VOSi-1 |、AVOS=AVOS+|VOS−VR2|、ここで添字i-1 は前回ルーチンを実行した際の値を示す。また、VR2は下流側空燃比センサ49の出力VOSについての基準となる電圧であり、例えばVR2=0(GNDレベル)でもよい。次いでS1404では次回の実行に備え、VOMi-1 ,VOSi-1 の値を更新する。
Next, in S1403, similarly, the locus length LVOS and the area AVOS of the output VOS of the downstream side air-
LVOS = LVOS + | VOS−VOS i−1 |, AVOS = AVOS + | VOS−V R2 |, where the subscript i−1 indicates a value when the previous routine is executed. V R2 is a reference voltage for the output VOS of the downstream side air-
本ルーチンにより、変数LVOM、LVOS、AVOM、AVOSには、演算実行条件が成立する毎に上流側空燃比センサ48と下流側空燃比センサ49の出力の軌跡長と面積の積算値が格納される。
By this routine, the variable LVOM, LVOS, AVOM, AVOS stores the integrated values of the locus length and area of the outputs of the upstream air-
次に、図15に上記で演算した軌跡長と面積とを用いた浄化性能判定ルーチンを示す。クランクポジションセンサ51の所定信号ごと、すなわち所定のクランク角ごとに実行されるが、図14に示したルーチンよりも長い時間間隔で実行される。
Next, FIG. 15 shows a purification performance determination routine using the locus length and area calculated above. It is executed for each predetermined signal of the
図15において浄化性能判定ルーチンがスタートするとS1501では浄化性能判定実行条件が成立しているか否かが判定される。浄化性能判定実行条件は図14に示した演算実行条件と同一であり、空燃比フィードバック制御中か否か、機関負荷が所定値以上か否か等である。 When the purification performance determination routine starts in FIG. 15, it is determined in S1501 whether or not the purification performance determination execution condition is satisfied. The purification performance determination execution conditions are the same as the calculation execution conditions shown in FIG. 14, such as whether air-fuel ratio feedback control is being performed, whether the engine load is equal to or greater than a predetermined value, and the like.
S1501の実行条件が成立していない場合にはS1506でカウンタC20がリセット(="0")され、劣化検出は行わずにルーチンを終了する。S1501の条件が成立していた場合にはS1502に進み、カウンタC20をプラス1カウントアップして、S1503でカウンタC20の値が所定値CN以上か否かを判断する。 If the execution condition of S1501 is not satisfied, the counter C20 is reset (= “0”) in S1506, and the routine is terminated without detecting deterioration. If the condition of S1501 is satisfied, the process proceeds to S1502, the counter C20 is incremented by 1, and it is determined in S1503 whether the value of the counter C20 is equal to or greater than a predetermined value CN.
ここで、カウンタC20は浄化性能判定実行条件(S1501)が成立してからのルーチン実行回数の計数値であり、所定値CNは20秒に相当するルーチン実行回数である。S1503でC20<CNであると判断された場合には、浄化性能判定は行わずに、そのままルーチンを終了する。すなわち本実施の形態では浄化性能判定実行条件の成立した時間の積算が20秒になった時に浄化性能判定を実行する。
Here, the counter C20 is a count value of the number of routine executions after the purification performance determination execution condition (S1501) is established, and the predetermined value CN is the number of routine executions corresponding to 20 seconds. If it is determined in S1503 that C20 <CN, the routine is terminated without performing the purification performance determination. That is, in the present embodiment, the purification performance determination is executed when the integration of the time when the purification performance determination execution condition is
S1503で浄化性能判定実行条件の成立時間が20秒以上であると判断された場合にはS1504でC20がリセットされた後、浄化性能判定が行われる。すなわち、S1505では図14の軌跡長、面積演算ルーチンで求めたLVOSとLVOMとを用いて軌跡長比LVOS/LVOMを計算し、LRATIOとして記憶する。 If it is determined in S1503 that the condition for executing the purification performance determination execution condition is 20 seconds or longer, the purification performance determination is performed after C20 is reset in S1504. That is, in S1505, the trajectory length ratio LVOS / LVOM is calculated using LVOS and LVOM obtained in the trajectory length and area calculation routine of FIG. 14, and stored as LRATIO.
次に、図16に進み、S1606では図14の軌跡長、面積演算ルーチンで求めたAVOSとAVOMとを用いて面積比AVOS/AVOMを計算し、ARATIOとして記憶する。 Next, proceeding to FIG. 16, in S1606, the area ratio AVOS / AVOM is calculated using AVOS and AVOM obtained in the locus length and area calculation routine of FIG. 14, and stored as ARATIO.
S1607からS1613までの処理では、排気浄化触媒の浄化性能が劣化しているか否かの判定動作を示す。本実施の形態において、排気浄化触媒の浄化性能の劣化は軌跡長比LRATIOと面積比ARATIOとの関係から図17に基づいて判断される。図17の斜線領域は排気浄化触媒の浄化性能が劣化したと判定される領域である。すなわち、軌跡長比LRATIOが所定値L1以下の場合には面積比ARATIOの値にかかわらず排
気浄化触媒の浄化性能は健全であると判断する。
In the processing from S1607 to S1613, an operation for determining whether or not the purification performance of the exhaust purification catalyst has deteriorated is shown. In the present embodiment, deterioration of the purification performance of the exhaust purification catalyst is determined based on FIG. 17 from the relationship between the locus length ratio LRATIO and the area ratio ARATIO. The hatched area in FIG. 17 is an area where it is determined that the purification performance of the exhaust purification catalyst has deteriorated. That is, when the trajectory length ratio LRATIO is equal to or smaller than the predetermined value L1, it is determined that the purification performance of the exhaust purification catalyst is sound regardless of the value of the area ratio ARATIO.
これは、排気浄化触媒の浄化性能が劣化していない場合には空燃比センサ48または49の劣化の有無にかかわらず軌跡長比LRATIOは小さくなるので、LRATIOが所定値以下の場合には面積比を判断しないこととして新品の排気浄化触媒46が定常運転時に劣化判定されることを防止するためである。
This is because, when the purification performance of the exhaust purification catalyst is not deteriorated, the trajectory length ratio LRATIO is small regardless of whether the air-
ここで、所定値L1は排気浄化触媒の種類などにより異なる。L1としては例えばL1=0.7程度の値が設定される。また、LRATIO≧L1であった場合には、面積比ARATIOと軌跡長比LRATIOとの関係が図17の判定線の傾斜部の下側にあるか否かが判断される。ここで、図17の判定線傾斜部はLRATIO=(ARATIO)×A1で表される直線である。A1は、予め定められた定数であり、従来、判定線を過渡運転時の状態を基準として決定したため例えば0.8等の値が設定されている。 Here, the predetermined value L1 varies depending on the type of the exhaust purification catalyst. For example, a value of about L1 = 0.7 is set as L1. If LRATIO ≧ L1, it is determined whether or not the relationship between the area ratio ARATIO and the trajectory length ratio LRATIO is below the inclined portion of the determination line in FIG. Here, the determination line inclined portion in FIG. 17 is a straight line represented by LRATIO = (ARATIO) × A1. A1 is a predetermined constant, and is conventionally set to a value such as 0.8 because the determination line is determined based on the state during transient operation.
本実施の形態では、上記の排気浄化触媒46の浄化性能判定値であるL1、A1として、減筒運転中か全筒運転中かに対応した各種類の値をROM402に記憶している。ここで、L1A、A1Aは、減筒運転中の浄化性能判定に用いられる値として、L1B,A1Bは全筒運転中の浄化性能判定に用いられる値として記憶された数値である。
In the present embodiment, the
なお、上記のL1A,A1A,L1B、A1Bの値は、減筒運転、全筒運転それぞれの場合において予め実験により計測した、排気浄化手段46の浄化性能劣化データを基に作成される。
Note that the values of L1A, A1A, L1B, and A1B are created based on the purification performance deterioration data of the
上記浄化性能判定ルーチンでは、S1607において、減筒運転か否かの判断をする。ここで、減筒運転中と判断された場合にはS1608に進み、それぞれL1A、A1AがROM402より読み出され、L1,A1の値として格納される。また、S1607において、全筒運転中と判断された場合には、S1609に進み、それぞれL1B、A1BがROM402より読み出され、L1,A1の値として格納される。
In the purification performance determination routine, in S1607, it is determined whether or not the reduced cylinder operation is being performed. If it is determined that the reduced-cylinder operation is in progress, the process proceeds to S1608, where L1A and A1A are read from the
次に、S1610においてLRATIOの値とL1の値との比較が行われる。L1の方
が大きいと判断された場合には、排気浄化触媒46の浄化性能は劣化していないと判断され、S1613に進み、ALMは0にリセットされる。
Next, in S1610, the value of LRATIO is compared with the value of L1. If it is determined that L1 is larger, it is determined that the purification performance of the
また、S1610においてLRATIOの方が大きいと判断された場合には、S1611に進み、LRATIOの値と、A1とARATIOを乗じた値との比較が行われる。ここで、A1とARATIOを乗じた値の方が大きいと判断された場合には、上記で説明したとおり、排気浄化触媒46の浄化性能は劣化していないと判断されるので、S1613にて、ALMは0にリセットされる。
If it is determined in S1610 that LRATIO is larger, the process proceeds to S1611 and the value of LRATIO is compared with the value obtained by multiplying A1 and ARATIO. Here, if it is determined that the value obtained by multiplying A1 and ARATIO is larger, as described above, it is determined that the purification performance of the
なお、本実施の形態ではS1610,1611により浄化性能を判定しているが、図17の斜線部に相当するLRATIOとARATIOのマップをROM402に格納しておきS1605とS1606で求めたLRATIOとARATIOの値が図17の斜線部に該当するか否かを判断することにより浄化性能を判定するようにしてもよい。 In this embodiment, the purification performance is determined by S1610 and 1611. However, a map of LRATIO and ARATIO corresponding to the shaded portion in FIG. The purification performance may be determined by determining whether or not the value corresponds to the shaded portion in FIG.
S1610と1611でいずれも排気浄化触媒46の浄化性能が劣化していると判定された場合にはS1612でアラームフラグALMをセット(="1")する。この時、同時に図示しないアラームランプを点灯して運転者に触媒劣化を報知するようにしてもよい。
If it is determined in S1610 and 1611 that the purification performance of the
次いで、上述の処理を終了したあとS1614では修理点検用のデータとして上記アラームフラグALMの値をバックアップRAM404に格納すると共に、S1615では次
回の浄化性能判定に備え、VOM,VOS ,等のパラメータを全てクリアしてルーチンを
終了する。
Next, after the above processing is completed, the value of the alarm flag ALM is stored in the
上記より、本実施の形態において、浄化性能判定手段とは、軌跡長、面積演算ルーチン、浄化性能判定ルーチンを記憶したROM402、CPU401を備えたECU20を含んで構成される。また、判定値変更手段とは、浄化性能判定ルーチンの特にS1607からS1609の処理を記憶したROM402、CPU401を備えたECU20を含んで構成される。
As described above, in the present embodiment, the purification performance determination means includes the
なお、浄化性能判定手段、判定値変更手段におけるフローは、上記に示したものに限られないことはもちろんである。 Needless to say, the flow in the purification performance determination means and the determination value change means is not limited to the above.
本実施の形態によれば、浄化性能判定ルーチンのS1607において、減筒運転中か全筒運転中かの判断をし、各々の運転状態に応じた値をL1,A1として採用した後、浄化性能判定を行うので、減筒運転時及び全筒運転時の排気ガスの輸送速度、タイミング及び周波数や空燃比センサ48,49へのガス当たりの違い等により、誤判定をしてしまうなどの不具合を解消することができ、結果として、減筒運転時、全筒運転時を問わず、最良のエミッション特性を得ることができる。
According to the present embodiment, in S1607 of the purification performance determination routine, it is determined whether the reduced-cylinder operation or all-cylinder operation is in progress, and the values corresponding to the respective operation states are adopted as L1 and A1, and then the purification performance. Since the determination is performed, there is a problem that an erroneous determination is made due to a difference in the exhaust gas transport speed, timing and frequency at the time of reduced-cylinder operation and all-cylinder operation, and a difference in gas per shot to the air-
なお、本実施の形態においては、減筒運転中か全筒運転中かで場合分けし、各々別の浄化性能判定値L1,A1を用いたが、減筒運転中の浄化性能判定値L1A、A1Aについて、更に詳細に場合分けし、稼動気筒数毎に別の浄化性能判定値を用いても良い。 In this embodiment, depending on whether the reduced cylinder operation or the all cylinder operation is performed, different purification performance determination values L1 and A1 are used. However, the purification performance determination value L1A during the reduced cylinder operation, A1A may be classified in more detail, and another purification performance determination value may be used for each number of operating cylinders.
図18には、稼動気筒数毎に別の浄化性能判定値を用いた場合の、図16におけるフロー中、S1607からS1609までの処理に代替すべき処理を示している。図18において、S1801において、全筒運転中と判断された場合には、S1802に進み図16と同じ処理がされる。一方、S1801において減筒運転中と判断された場合には、S1803において、稼動気筒数が判別される。そして、S1804において、判別された稼動気筒数に応じた浄化性能判定値L1A、A1Aが、ROM402に格納されたマップより読み出されて採用される。
FIG. 18 shows processing that should be substituted for the processing from S1607 to S1609 in the flow in FIG. 16 when another purification performance determination value is used for each number of operating cylinders. In FIG. 18, if it is determined in S1801 that all cylinders are in operation, the process proceeds to S1802 and the same processing as in FIG. 16 is performed. On the other hand, if it is determined in S1801 that the reduced cylinder operation is being performed, the number of operating cylinders is determined in S1803. In S1804, the purification performance determination values L1A and A1A corresponding to the determined number of operating cylinders are read from the map stored in the
図18のようなフローにすることで、如何なる稼動気筒数の減筒運転に対しても、正確な浄化性能判定をすることができ、結果として、如何なる稼動気筒数の減筒運転に対しても、最良のエミッション特性を得ることができる。 The flow shown in FIG. 18 makes it possible to accurately determine the purification performance for any number of operating cylinders with reduced cylinder operation, and as a result, for any number of operating cylinders with reduced cylinder operation. The best emission characteristics can be obtained.
さらに、減筒運転における稼動気筒の組み合わせに応じた浄化性能判定値を用いても良い。図19には、この場合の、図16におけるフロー中、S1607からS1609までの処理に代替すべき処理を示している。S1901において、全筒運転中と判断された場合には、S1902に進み図16と同じ処理がされる。 Furthermore, a purification performance determination value corresponding to a combination of operating cylinders in the reduced cylinder operation may be used. FIG. 19 shows processing that should be substituted for the processing from S1607 to S1609 in the flow in FIG. 16 in this case. If it is determined in S1901 that all cylinders are in operation, the process proceeds to S1902 and the same processing as in FIG. 16 is performed.
一方、S1901において減筒運転中と判断された場合には、さらに、S1903において、減筒パターンの判別が行われる。そして、S1904からS1906までの処理で、各減筒パターン、換言すると、稼動気筒の組み合わせに応じた浄化性能判定値が採用される。 On the other hand, if it is determined in S1901 that the reduced cylinder operation is being performed, a reduced cylinder pattern is further determined in S1903. Then, in the processing from S1904 to S1906, the purification performance determination value corresponding to each reduced cylinder pattern, in other words, the combination of the operating cylinders is adopted.
このことにより、減筒運転中の稼動気筒の組み合わせによって微妙に異なる排気ガスの輸送速度、タイミング及び周波数や、空燃比センサ48、49へのガス当たりに対しても、誤判定をすることなく正確に浄化性能判定を行うことができる。結果として、それぞれの状態について最良のエミッション特性を得ることができる。
This makes it possible to accurately detect the exhaust gas transport speed, timing, and frequency that differ slightly depending on the combination of operating cylinders during reduced-cylinder operation, as well as the amount of gas hitting the air-
ここでの稼動気筒の組み合わせの種類については、第3の実施の形態にて考慮したものと同様なものが考えることができる。 The types of combinations of the operating cylinders here can be the same as those considered in the third embodiment.
1・・・・内燃機関
20・・・ECU
21・・・気筒
25・・・点火栓
25a・・イグナイタ
26・・・吸気ポート
27・・・排気ポート
28・・・吸気弁
29・・・排気弁
32・・・燃料噴射弁
46・・・排気浄化触媒
47・・・排気管
48・・・空燃比センサ
49・・・空燃比センサ
51・・・クランクポジションセンサ
1 ...
21 ...
Claims (3)
該内燃機関の運転条件に応じて前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる気筒休止制御手段と、 Cylinder deactivation control means for shutting off fuel supply to some cylinders among the plurality of cylinders according to operating conditions of the internal combustion engine and deactivating some cylinders and operating the remaining cylinders;
前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気を浄化する排気浄化手段と、 An exhaust gas purification means provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for purifying exhaust gas of the internal combustion engine;
該排気浄化手段の浄化性能の劣化を判定する浄化性能判定手段と、 Purification performance determination means for determining deterioration of the purification performance of the exhaust purification means;
前記気筒休止制御手段が、前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる減筒運転時と、全ての気筒を稼動させる全筒運転時とで、前記浄化性能判定手段が前記排気浄化手段の浄化性能の劣化を判定する際に用いる浄化性能判定値を変更する判定値変更手段と、 The cylinder deactivation control means shuts off the fuel supply to some of the plurality of cylinders, deactivates some of the cylinders and operates the remaining cylinders, and activates all the cylinders. A determination value changing means for changing a purification performance determination value used when the purification performance determination means determines deterioration of the purification performance of the exhaust purification means during all-cylinder operation.
を備えることを特徴とする内燃機関の可変気筒システム。A variable cylinder system for an internal combustion engine, comprising:
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---|---|---|---|
JP2008110561A JP4605244B2 (en) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | Variable cylinder system for internal combustion engine |
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