JP5206531B2

JP5206531B2 - 内燃機関の制御システム

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Publication number: JP5206531B2
Application number: JP2009072017A
Authority: JP
Inventors: 知広品川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: JP2010223117A

Description

本発明は、ＥＧＲ通路を介して排気をＥＧＲガスとして内燃機関の吸気系に導入する内燃機関の制御システムに関する。

従来、排気をＥＧＲガスとして内燃機関の吸気系に導入する技術が知られている。ＥＧＲガスを内燃機関に供給することにより、排気中のＮＯｘの低減や燃費の向上を図ることが出来る。また、近年では、より多くのＥＧＲガスを内燃機関に供給することを可能とするために、ＥＧＲ通路の径をより大きくする傾向にある。しかしながら、ＥＧＲ通路の径が大きくなると、該ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁が開弁状態で固着する故障（以下、開固着と称する）が生じた場合に、過剰な量のＥＧＲガスが内燃機関に供給され易くなる。

ここで、引用文献１には、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関において、ＥＧＲ弁が開固着した場合に、一部の気筒でのバルブ動作を停止させて減筒運転を行う技術が開示されている。このような減筒運転を行うことで、一気筒当たりの吸入空気量を増加させてＥＧＲ率を低下させることが出来る。

特開２００５−２０７２８５号公報特開平９−２５８５２号公報特開平１１−２２５６１号公報

複数の気筒群を有する内燃機関においては、一部の気筒群に対応する排気系と全気筒群に共通する吸気系とを連通するＥＧＲ通路によってＥＧＲガスを内燃機関に供給するような構成とする場合がある。このような構成の場合、ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁が開固着した際には、排気系にＥＧＲ通路が接続されている気筒群（以下、ＥＧＲ気筒群と称する）に属する気筒での燃料噴射を停止させて減筒運転を行う。これにより、全気筒群に対してＥＧＲガスが供給されなくなるため、ＥＧＲガス量の過剰な増加を抑制することが出来る。

しかしながら、この場合、ＥＧＲ気筒群に属する気筒（即ち、休止気筒）を空気が通過することになり、該空気がＥＧＲ通路を通ってＥＧＲ気筒群以外の気筒群に属する気筒（即ち、作動気筒）に流入する。つまり、作動気筒に流入する空気量が増加することになる。

アイドリング時に上記のような減筒運転が行われると、作動気筒に流入する空気量が増加することで該気筒内での燃焼状態が悪化する虞がある。この場合、排気系に流出し且つ排気系で燃焼する未燃燃料が増加する。その結果、排気温度が過剰に上昇し、排気浄化触媒の劣化を促進させる場合がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、複数の気筒群を備えた内燃機関において、ＥＧＲ弁の開固着が生じた際のアイドリング時における排気の過剰な昇温を抑制することが出来る技術を提供することを目的とする。

本発明は、一部の気筒群に対応する排気系と全気筒群に共通する吸気系とを連通するＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁が開固着したときに、排気系にＥＧＲ通路が接続されている気筒群に属する気筒を休止させ、さらに、内燃機関のアイドリング回転数を増加させるものである。

より詳しくは、本発明に係る内燃機関の制御システムは、
複数の気筒群を有する内燃機関の制御システムであって、
一部の気筒群に対応する排気系に一端が接続され全気筒群に共通する吸気系に他端が接続されたＥＧＲ通路と、
ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
該ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことを検出する開固着検出手段と、
アイドリング時に前記開固着検出手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検出されたときに、排気系に前記ＥＧＲ通路が接続されている気筒群であるＥＧＲ気筒群に属する気筒での燃料噴射を停止することで該気筒を休止させる減筒手段と、
該減筒手段によって前記ＥＧＲ気筒群に属する気筒を休止させたときに、内燃機関のアイドリング回転数を増加させるアイドリング回転数増加手段と、を備えることを特徴とする。

本発明では、ＥＧＲ弁が開固着した場合、ＥＧＲガス量の過剰な増加を抑制すべくＥＧＲ気筒群に属する気筒を休止させる。そして、このときに、アイドリング回転数を増加させることで、作動気筒内における燃焼状態の悪化を抑制する。つまり、ＥＧＲ通路を通って作動気筒に流入する空気の増加に起因して増加するエネルギーのうち作動気筒内での燃焼に消費される分を増加させる。これにより、排気の過剰な昇温を抑制することが出来る。

また、本発明においては、開固着したＥＧＲ弁の開度が所定開度以下のときは減筒手段によってＥＧＲ気筒群に属する気筒を休止させると共にアイドリング回転数は減筒運転前の回転数を維持してもよい。ここで、所定開度とは、作動気筒に流入する空気量の増加に伴う排気温度の上昇が許容範囲内に抑えられる開度の上限値である。そして、開固着したＥＧＲ弁の開度が前記所定開度より大きいときは減筒手段によってＥＧＲ気筒群に属する気筒を休止させると共にアイドリング回転数増加手段よってアイドリング回転数を増加させる。

これによれば、アイドリング回転数の増加を可及的に抑制することが出来る。

また、本発明においては、減筒手段によってＥＧＲ気筒群に属する気筒を休止させたときに、作動気筒での燃料噴射量を増加させることで該気筒から排出される排気の空燃比を低下させてもよい。この場合、作動気筒から排出される排気の空燃比を、排気浄化触媒での酸化反応が所定のレベル以下となる程度まで低下させる。

ここで、所定のレベルとは、排気浄化触媒の昇温による劣化を許容範囲内に抑えることが出来るレベルの上限値である。これによれば、排気浄化触媒の劣化をより高い確率で抑制することが出来る。

また、本発明においては、減筒手段によってＥＧＲ気筒群に属する気筒を休止させたときに、作動気筒での燃料噴射量を減少させることで該気筒から排出される排気の温度を低下させてもよい。

これによっても、排気浄化触媒の劣化をより高い確率で抑制することが出来る。

本発明によれば、複数の気筒群を備えた内燃機関において、ＥＧＲ弁の開固着が生じた際のアイドリング時における排気の過剰な昇温を抑制することが出来る。その結果、排気浄化触媒の劣化を抑制することが出来る。

第一の実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。第一の実施例に係る、アイドリング時にＥＧＲ弁の開固着が検出されたときの制御フローを示すフローチャートである。第二の実施例に係る、アイドリング時にＥＧＲ弁の開固着が検出されたときの制御フローを示すフローチャートである。第三の実施例に係る、アイドリング時にＥＧＲ弁の開固着が検出されたときの制御フローを示すフローチャートである。第四の実施例に係る、アイドリング時にＥＧＲ弁の開固着が検出されたときの制御フローを示すフローチャートである。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
本発明の第一の実施例について図１及び２に基づいて説明する。

（内燃機関の概略構成）
図１は、本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。本実施例に係る内燃機関１は、それぞれ３つの気筒３を有する二つの気筒群２ａ、２ｂを備えたＶ型６気筒ガソリンエンジン（火花点火式内燃機関）である。以下、気筒群２ａを第一気筒群２ａとし、気筒群２ｂを第二気筒群２ｂとする。

尚、本発明が適用される内燃機関の気筒数、気筒群の数及びそれらの配置は上記に限られるものではない。

各気筒群２ａ、２ｂの各気筒３には点火プラグ４が設けられている。また、各気筒３の吸気ポートには燃料噴射弁５が設けられている。

第一気筒群２ａには第一インテークマニホールド６ａ及び第一エキゾーストマニホールド７ａが接続されている。第二気筒群２ｂには第二インテークマニホールド６ｂ及び第二エキゾーストマニホールド７ｂが接続されている。

第一及び第二インテークマニホールド６ａ、６ｂはいずれもサージタンク８に接続されている。サージタンク８には吸気通路９が接続されている。つまり、サージタンク８及び吸気通路９は、第一及び第二気筒群２ａ、２ｂに共通する吸気系である。吸気通路９にはエアフローメータ１５及びスロットル弁１２が設けられている。

第一エキゾーストマニホールド７ａには個別排気通路１０ａが接続されており、第二エキゾーストマニホールド７ｂには個別排気通路１０ｂが接続されている。以下、個別排気
通路１０ａを第一個別排気通路１０ａとし、個別排気通路１０ｂを第二個別排気通路１０ｂとする。第一及び第二個別排気通路１０ａ、１０ｂはいずれもその下流側端部が集合排気通路１１に接続されている。

第一個別排気通路１０ａ、第二個別排気通路１０ｂ及び集合排気通路１１には排気浄化触媒として三元触媒１３ａ、１３ｂ及び１４が設けられている。三元触媒１３ａ、１３ｂは三元触媒１４よりも熱容量が小さい触媒である。

尚、第一及び第二個別排気通路１０ａ、１０ｂは、必ずしも集合排気通路１１に接続されなくともよく、それぞれの下流側端部が独立していてもよい。また、三元触媒１３ａ、１３ｂ、１４に代えて、排気浄化のために適宜選択された他の排気浄化触媒（例えば、酸化触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等）を設けてもよい。

第二個別排気通路１０ｂにおける三元触媒１３ｂより下流側にはＥＧＲ通路２１の一端が接続されている。該ＥＧＲ通路２１の他端はサージタンク８に接続されている。ＥＧＲ通路２１にはＥＧＲ弁２２及びＥＧＲクーラ２３が設けられている。ＥＧＲ弁２２には、該ＥＧＲ弁２２の開度を検出する開度センサ２４が設けられている。

本実施例に係る内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。ＥＣＵ２０には、エアフローメータ１５や開度センサ２４が電気的に接続されている。そして、これらの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。

また、ＥＣＵ２０には、各点火プラグ４、各燃料噴射弁５、スロットル弁１２及びＥＧＲ弁２２が電気的に接続されている。そして、これらがＥＣＵ２０によって制御される。

（ＥＧＲ）
上述したように、本実施例において、ＥＧＲ通路２１は、その一端が第二個別排気通路１０ｂに接続されており、その他端がサージタンク８に接続されている。これにより、第二個別排気通路１０ｂを流れる排気、即ち第二気筒群２ｂから排出された排気がＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路２１を通ってサージタンク８に導入される。そして、サージタンク８に導入されたＥＧＲガスが、第一インテークマニホールド６ａを介して第一気筒群２ａに流入し、第二インテークマニホールド６ｂを介して第二気筒群２ｂに流入する。

また、ＥＧＲ弁２２の開度を制御することで、ＥＧＲ通路２１を通ってサージタンク８に導入されるＥＧＲガスの量が制御される。つまり、第一及び第二気筒群２ａ、２ｂに流入するＥＧＲガスの量がＥＧＲ弁２２の開度を制御することで制御される。通常、第一及び第二気筒群２ａ、２ｂに流入するＥＧＲガスの量が内燃機関１の運転状態に応じて最適な量となるようにＥＧＲ弁２２の開度が制御される。

（アイドリング時におけるＥＧＲ弁開固着時の制御）
次に、内燃機関１の運転状態がアイドリングの時にＥＧＲ弁２２が開固着しているときの制御について説明する。尚、本実施例においては、開度センサ２４の出力値に基づいてＥＧＲ弁２２の開固着が生じているか否かが判別される。開度センサ２４に代えて、サージタンク８、個別排気通路１０ｂ又はＥＧＲ通路２１に圧力センサを設け、該圧力センサの出力値に基づいてＥＧＲ弁２２の開固着が生じているか否かを判別してもよい。

ＥＧＲ弁２２が開固着すると、第一及び第二気筒群２ａ、２ｂに流入するＥＧＲガスの量を所望の量に制御することが困難となる。その結果、第一及び第二気筒群２ａ、２ｂに流入するＥＧＲガスの量が内燃機関１の運転状態に対して過剰に多い状態となる虞がある。特に、アイドリング時においては、吸入空気量が比較的少ないため、ＥＧＲ弁２２が開
固着するとＥＧＲ率が過剰に高くなり易い。

そこで、本実施例においては、アイドリング時にＥＧＲ弁２２が開固着していることが検出された場合、第二気筒群２ｂにおいて燃料噴射弁５からの燃料噴射を停止させる。つまり、第二気筒群２ｂに属する気筒３を休止させる減筒運転を行う。これにより、第二気筒群２ｂに属する気筒３から排気(既燃ガス)が排出されなくなる。そのため、ＥＧＲ通路２１にはＥＧＲガスが流れなくなる。従って、内燃機関１に供給されるＥＧＲガスの量が過剰に多くなることを抑制することが出来る。

しかしながら、このような減筒運転が行われた場合においても、第二気筒群２ｂに属する気筒３の吸気弁及び排気弁の開閉動作は行われている。そのため、第二気筒群２ｂに属する気筒３を空気が通過し、該空気がＥＧＲ通路２１を通って作動気筒である第一気筒群２ａに属する気筒３に流入する。その結果、第二気筒群２ｂに属する気筒３に流入する空気量が増加することになる。

そのため、第一気筒群２ａにおいては、気筒３内の空燃比を減筒運転実行前と同様の所定の目標空燃比（本実施例においては理論空燃比）に維持するために燃料噴射量が増加される。ここで、アイドリング時においては、通常、アイドリング回転数が所定の目標回転数を維持するよう制御される。本実施例においても、減筒運転実行前はアイドリング回転数が所定の目標回転数に制御されている。尚、目標空燃比は理論空燃比に限られるものではなく、内燃機関１に応じて適宜定められる値である。また、アイドリング時における通常時の目標回転数も内燃機関１に応じて適宜定められる値である。

しかしながら、上記のように気筒３に流入する空気量及び燃料噴射量が増加した状態でアイドリング回転数を所定の目標回転数に維持しようとすると、第一気筒群２ａに属する気筒３内での燃焼状態が悪化する虞がある。このように燃焼状態が悪化すると、第一エキゾーストマニホールド７ａ及び第一個別排気通路１０ａに流出し且つこれらにおいて燃焼する未燃燃料が増加する。その結果、第一個別排気通路１０ａを流れる排気の温度が過剰に上昇し、該通路１０ａに設けられた三元触媒１３ａの劣化を促進させる場合がある。

そこで、本実施例では、アイドリング時にＥＧＲ弁２２が開固着していることが検出された場合、減筒運転を実行すると共に、アイドリング回転数を減筒運転実行前よりも増加させる制御を行う。アイドリング回転数を増加させると、第一気筒群２ａにおける気筒３内での燃焼状態の悪化を抑制することが出来る。つまり、該気筒３内での燃焼に供される燃料の割合が増加する。そのため、第一エキゾーストマニホールド７ａ及び第一個別排気通路１０ａに流出する未燃燃料及びこれらにおいて燃焼する未燃燃料が減少する。

従って、第一個別排気通路１０ａを流れる排気の過剰な昇温を抑制することが出来る。その結果、三元触媒１３ａの劣化を抑制することが出来る。

（制御フロー）
以下、本実施例に係る、アイドリング時にＥＧＲ弁の開固着が検出されたときの制御フローについて図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって所定の間隔で繰り返し実行される。

本フローでは、先ずステップＳ１０１において、内燃機関１の運転状態がアイドリングか否かが判別される。ステップＳ１０１において、肯定判定された場合、次にステップＳ１０２の処理が実行され、否定判定された場合、本フローの実行が一旦停止される。

ステップＳ１０２においては、ＥＧＲ弁２２が開固着しているか否かが判別される。ス
テップＳ１０２において、肯定判定された場合、次にステップＳ１０３の処理が実行され、否定判定された場合、本フローの実行が一旦停止される。

ステップＳ１０３においては、第二気筒群２ｂでの燃料噴射が停止され、減筒運転が実行される。

次に、ステップＳ１０４において、第一気筒群２ａに属する気筒３内の空燃比を理論空燃比に維持すべく該第一気筒群２ａでの燃料噴射量が増加される。このとき、開固着しているＥＧＲ２２の開度に基づいて燃料噴射量の増加量が決定される。

次に、ステップＳ１０５において、アイドリング回転数増加制御が実行される。アイドリング回転数増加制御としては、スロットル弁１２の開度を増加させる制御や第一気筒群２ａでの燃料噴射時期を空気量及び燃料噴射量に適した時期に変更する制御等を例示することが出来る。また、吸気通路９にＩＳＣバルブが設けられている場合は、その開度を増加させることでアイドリング回転数を増加させてもよい。尚、該アイドリング回転数増加制御を実行しても、第一気筒群２ａに属する気筒３内の空燃比は理論空燃比に維持される。

（本実施例と本発明の構成との関係）
本実施例においては、ＥＧＲ通路２１及びＥＧＲ弁２２が本発明に係るＥＧＲ通路及びＥＧＲ弁に相当する。また、本実施例においては、第二気筒群２ｂが本発明に係るＥＧＲ気筒群に相当する。また、本実施例においては、上記フローにおけるステップＳ１０２の処理を実行するＥＣＵ２０、ステップＳ１０３の処理を実行するＥＣＵ２０、及び、ステップＳ１０５の処理を実行するＥＣＵ２０が、本発明に係る開固着検出手段、減筒手段及びアイドリング回転数増加手段に相当する。

＜実施例２＞
本発明の第二の実施例について図３に基づいて説明する。ここでは第一の実施例と異なる点についてのみ説明する。

（アイドリング時におけるＥＧＲ弁開固着時の制御）
本実施例においては、アイドリング時にＥＧＲ弁２２が開固着していることが検出された場合、開固着しているＥＧＲ弁２２の開度に応じて異なる制御を行う。ＥＧＲ弁２２が開固着していても、その開度が小さければ内燃機関１に供給されるＥＧＲガスの量は少ない。

そこで、本実施例では、開固着しているＥＧＲ弁２２の開度が第一判定基準値以下の場合、第一の実施例のような減筒運転は行わずに、各気筒群２ａ、２ｂの気筒３内の空燃比及びアイドリング回転数をＥＧＲ弁２２の開固着前の目標値に維持する。つまり、ＥＧＲ弁２２が開固着することにより増加したＥＧＲガスの増加量に応じてスロットル弁１２の開度を増加させることによって吸入空気量を増加させ、それによって空燃比を理論空燃比に維持する。また、吸入空気量及び／又は各気筒群２ａ、２ｂでの燃料噴射量を制御することでアイドリング回転数を所定の目標回転数に維持する。

この場合も、各気筒３での燃焼状態が悪化し、各エキゾーストマニホールド７ａ、７ｂ及び各個別排気通路１０ａ、１０ｂに流出し且つこれらにおいて燃焼する未燃燃料が増加するため、排気の温度は上昇する。しかしながら、ＥＧＲ弁２２の開固着に起因するＥＧＲガス量の増加量が少なければ、該排気の温度上昇量は小さい。ここで、前記第一判定基準値は、減筒運転を行わずに各気筒３内の空燃比及びアイドリング回転数を維持する制御を行っても排気温度は許容範囲内に収まるＥＧＲ弁２２の開度の上限値である。

さらに、本実施例においては、開固着しているＥＧＲ弁２２の開度が前記第一判定基準値より大きく且つ第二判定基準値以下の場合は、減筒運転を行い且つ第一気筒群２ａに属する気筒３内の空燃比を理論空燃比に維持する。そして、このときに、アイドリング回転数を増加させずに減筒運転実行前と同様の所定の目標回転数に維持する。

上述したように、減筒運転を行ってもアイドリング回転数を維持すれば、第一気筒群２ａに属する気筒３内での燃焼状態が悪化し、第一個別排気通路１０ａを流れる排気の温度が上昇する。しかしながら、ＥＧＲ通路２１を通って第一気筒群２ａに属する気筒３に流入する空気量が少なければ、該排気温度の上昇量は小さい。ここで、第二判定基準値は、減筒運転を行えばアイドリング回転数を維持しても排気温度が許容範囲内に収まるＥＧＲ弁２２の開度の上限値である。

そして、開固着しているＥＧＲ弁２２の開度が前記第二判定基準値より大きい場合は、第一の実施例の場合と同様、減筒運転を行うと共にアイドリング回転数を増加させる。尚、上記のような第一及び第二判定基準値は実験等に基づいて求めることが出来、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。

本実施例によれば、排気の過剰な昇温を抑制しつつ、アイドリング回転数の増加を可及的に抑制することが出来る。

（制御フロー）
図３は、本実施例に係る、アイドリング時にＥＧＲ弁の開固着が検出されたときの制御フローを示すフローチャートである。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本フローは、図２に示すフローにステップＳ２０３〜Ｓ２０６を加えたものである。そのため、ステップＳ２０３〜Ｓ２０６についてのみ説明し、その他のステップの説明は省略する。

本フローにおいては、ステップＳ１０２において、ＥＧＲ弁２２が開固着していると判定された場合、次にステップＳ２０３の処理が行われる。ステップＳ２０３においては、ＥＧＲ弁２２の開度Ｒｅｇｒが第一判定基準値Ｒｃ１よりも大きいか否かが判別される。ステップＳ２０３において、肯定判定された場合、次にステップＳ１０３の処理が実行され、否定判定された場合、次にステップＳ２０５の処理が実行される。

ステップＳ２０５においては、各気筒群２ａ、２ｂに属する気筒３内の空燃比を理論空燃比に維持すべく、スロットル弁１２の開度が増加されることで吸入空気量が増加される。

次に、ステップＳ２０６において、アイドリング回転数維持制御が実行される。アイドリング回転数維持制御では、スロットル弁１２の開度及び／又は各気筒群２ａ、２ｂでの燃料噴射量を制御することでアイドリング回転数をＥＧＲ弁２２の開固着が生じる前と同様の所定の目標回転数に維持する。

また、本フローでは、ステップＳ１０４において減筒運転を実行すると、次にステップＳ２０４の処理が実行される。ステップＳ２０４においては、ＥＧＲ弁２２の開度Ｒｅｇｒが第二判定基準値Ｒｃ２よりも大きいか否かが判別される。ステップＳ２０４において、肯定判定された場合、次にステップＳ１０５の処理が実行され、否定判定された場合、次にステップＳ２０６の処理が実行される。尚、本実施例においては、該第二判定基準値Ｒｃ２が、本発明に係る所定開度に相当する。

＜実施例３＞
本発明の第三の実施例について図４に基づいて説明する。ここでは第一の実施例と異なる点についてのみ説明する。

（アイドリング時におけるＥＧＲ弁開固着時の制御）
本実施例においても、アイドリング時にＥＧＲ弁２２が開固着していることが検出された場合、第一の実施例と同様、減筒運転を実行すると共にアイドリング回転数増加制御を実行する。さらに、本実施例では、第一気筒群２ａでの燃料噴射量を増加させて該気筒群２ａに属する気筒３内の空燃比を目標リッチ空燃比まで低下させる。これにより、第一個別排気通路１０ａに排出される排気の空燃比も目標リッチ空燃比となる。

ここで、目標リッチ空燃比とは、理論空燃比よりも十分に低い空燃比であって、排気の空燃比が該目標リッチ空燃比となると、三元触媒１３ａでの酸化反応が所定レベル以下にまで低下する値である。該所定レベルとは、三元触媒１３ａの昇温による劣化を許容範囲内に抑えることが出来るレベルの上限値である。このような目標リッチ空燃比は、実験等に基づいて求めることが出来、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。

第一気筒群２ａでの燃料噴射量を増加させて排気の空燃比を低下させると、三元触媒１３ａにおいて酸化される未燃燃料量が増加するために、かえって三元触媒１３ａの温度が上昇する場合がある。しかしながら、排気の空燃比を前記目標リッチ空燃比まで低下させれば三元触媒１３ａでの未燃燃料の酸化が抑制されるため、該三元触媒１３ａの温度上昇を抑制することが出来る。

本実施例によれば、上記のように三元触媒１３ａの温度上昇が抑制されるため、該三元触媒１３ａの劣化をより高い確率で抑制することが出来る。

（制御フロー）
図４は、本実施例に係る、アイドリング時にＥＧＲ弁の開固着が検出されたときの制御フローを示すフローチャートである。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本フローは、図２に示すフローのステップＳ１０４をステップＳ３０４に置き換えたものである。そのため、ステップＳ３０４についてのみ説明し、その他のステップの説明は省略する。

本実施例では、ステップ３０４において、第一気筒群２ａでの燃料噴射量が増加されることで該第一気筒群２ａに属する気筒３内の空燃比αが目標リッチ空燃比αｒｉｃｈまで低められる。その後、ステップＳ１０５において、アイドリング回転数増加制御が実行されるが、第一気筒群２ａに属する気筒３内の空燃比は目標リッチ空燃比αｒｉｃｈに維持される。

尚、本実施例に係る気筒３内の空燃比を目標リッチ空燃比まで低下させる制御を、実施例２において減筒運転及びアイドリング回転数増加制御を実行するときに適用してもよい。

＜実施例４＞
本発明の第四の実施例について図５に基づいて説明する。ここでは第一の実施例と異なる点についてのみ説明する。

（アイドリング時におけるＥＧＲ弁開固着時の制御）
本実施例においても、アイドリング時にＥＧＲ弁２２が開固着していることが検出された場合、第一の実施例と同様、減筒運転を実行すると共にアイドリング回転数増加制御を
実行する。さらに、本実施例では、第一気筒群２ａでの燃料噴射量を減少させて該気筒群２ａに属する気筒３内の空燃比を目標リーン空燃比まで上昇させる。これにより、第一個別排気通路１０ａに排出される排気の空燃比も目標リーン空燃比となり、その温度が低下する。

ここで、目標リーン空燃比とは、理論空燃比よりも十分に高い空燃比であって、三元触媒１３ａの温度が許容範囲内となる程度まで排気の温度が低下する値である。このような目標リーン空燃比は、実験等に基づいて求めることが出来、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。

本実施例によっても、上記のように三元触媒１３ａの温度上昇が抑制されるため、該三元触媒１３ａの劣化をより高い確率で抑制することが出来る。

（制御フロー）
図５は、本実施例に係る、アイドリング時にＥＧＲ弁の開固着が検出されたときの制御フローを示すフローチャートである。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本フローは、図２に示すフローのステップＳ１０４をステップＳ４０４に置き換えたものである。そのため、ステップＳ４０４についてのみ説明し、その他のステップの説明は省略する。

本実施例では、ステップ４０４において、第一気筒群２ａでの燃料噴射量が低減されることで該第一気筒群２ａに属する気筒３内の空燃比αが目標リーン空燃比αｌｅａｎまで高められる。その後、ステップＳ１０５において、アイドリング回転数増加制御が実行されるが、第一気筒群２ａに属する気筒３内の空燃比は目標リーン空燃比αｌｅａｎに維持される。

尚、本実施例に係る気筒３内の空燃比を目標リーン空燃比まで上昇させる制御を、実施例２において減筒運転及びアイドリング回転数増加制御を実行するときに適用してもよい。

１・・・内燃機関
２ａ・・第一気筒群
２ｂ・・第二気筒群
３・・・気筒
４・・・点火プラグ
５・・・燃料噴射弁
６ａ・・第一インテークマニホールド
６ｂ・・第二インテークマニホールド
７ａ・・第一エキゾーストマニホールド
７ｂ・・第二エキゾーストマニホールド
８・・・サージタンク
９・・・吸気通路
１０ａ・・第一個別排気通路
１０ｂ・・第二個別排気通路
１３ａ、１３ｂ、１４・・三元触媒
１１・・集合排気通路
２０・・ＥＣＵ
２１・・ＥＧＲ通路
２２・・ＥＧＲ弁
２４・・開度センサ

Claims

複数の気筒群を有する内燃機関の制御システムであって、
一部の気筒群に対応する排気系に一端が接続され全気筒群に共通する吸気系に他端が接続されたＥＧＲ通路と、
ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
該ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことを検出する開固着検出手段と、
アイドリング時に前記開固着検出手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検出されたときに、排気系に前記ＥＧＲ通路が接続されている気筒群であるＥＧＲ気筒群に属する気筒での燃料噴射を停止することで該気筒を休止させる減筒手段と、
該減筒手段によって前記ＥＧＲ気筒群に属する気筒を休止させたときに、前記ＥＧＲ気筒群以外の気筒群に属する気筒での燃料噴射量を増加させ、内燃機関のアイドリング回転数を増加させるアイドリング回転数増加手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御システム。
開弁状態で固着した前記ＥＧＲ弁の開度が所定開度以下の場合は、前記減筒手段によって前記ＥＧＲ気筒群に属する気筒を休止させると共にアイドリング回転数は維持し、
開弁状態で固着した前記ＥＧＲ弁の開度が前記所定開度より大きい場合は、前記減筒手段によって前記ＥＧＲ気筒群に属する気筒を休止させると共に前記アイドリング回転数増加手段よってアイドリング回転数を増加させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御システム。
前記減筒手段によって前記ＥＧＲ気筒群に属する気筒を休止させたときに、前記ＥＧＲ気筒群以外の気筒群に属する気筒での燃料噴射量を増加させることで、該気筒群に属する気筒から排出される排気の空燃比を排気浄化触媒での酸化反応が所定のレベル以下となる程度まで低下させることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御システム。