JPH09236033A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
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- JPH09236033A JPH09236033A JP8043104A JP4310496A JPH09236033A JP H09236033 A JPH09236033 A JP H09236033A JP 8043104 A JP8043104 A JP 8043104A JP 4310496 A JP4310496 A JP 4310496A JP H09236033 A JPH09236033 A JP H09236033A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空燃比振れ幅を固定した状態においてエンジ
ン負荷が変化したときにも、エンジンの安定性を確保し
つつ触媒の暖機を促進する。 【解決手段】 リッチ気筒とリーン気筒の各空燃比制御
量をエンジン負荷に依存させることなく設定手段２１と
２２が設定し、これらの空燃比制御量を用いて各気筒の
空燃比を制御手段２３が制御する。リーン気筒の点火時
期を設定手段２４が、またエンジンの基準負荷に対して
リッチ気筒の発生するトルクがリーン気筒と同じになる
ようにリッチ気筒の点火時期をリーン気筒の空燃比制御
量に応じて設定手段２５がそれぞれ設定する。エンジン
負荷が基準負荷と相違するときにはエンジン負荷に応じ
てリッチ気筒とリーン気筒の間に生じるトルク差をなく
す向きにリッチ気筒の点火時期を補正手段２６が補正
し、この補正されたリッチ気筒の点火時期とリーン気筒
の点火時期を用いて各気筒の点火を点火実行手段２７が
行う。
ン負荷が変化したときにも、エンジンの安定性を確保し
つつ触媒の暖機を促進する。 【解決手段】 リッチ気筒とリーン気筒の各空燃比制御
量をエンジン負荷に依存させることなく設定手段２１と
２２が設定し、これらの空燃比制御量を用いて各気筒の
空燃比を制御手段２３が制御する。リーン気筒の点火時
期を設定手段２４が、またエンジンの基準負荷に対して
リッチ気筒の発生するトルクがリーン気筒と同じになる
ようにリッチ気筒の点火時期をリーン気筒の空燃比制御
量に応じて設定手段２５がそれぞれ設定する。エンジン
負荷が基準負荷と相違するときにはエンジン負荷に応じ
てリッチ気筒とリーン気筒の間に生じるトルク差をなく
す向きにリッチ気筒の点火時期を補正手段２６が補正
し、この補正されたリッチ気筒の点火時期とリーン気筒
の点火時期を用いて各気筒の点火を点火実行手段２７が
行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの排気浄化
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気管に設けた三元触媒の早期暖機を行
うため燃料噴射量を所定期間毎（たとえば燃焼毎）に増
減させる（つまり排気空燃比を理論空燃比に対してリッ
チ側とリーン側に交互に振る）操作によりリッチ燃焼と
リーン燃焼を繰り返し、リッチ燃焼により一酸化炭素Ｃ
Ｏと未燃炭化水素ＨＣを、リーン燃焼により酸素Ｏ2を
多く生じさせ、両者の酸化反応により発生する熱で排気
温度を上昇させるとともに、同じ点火時期ではリッチ気
筒（空燃比がリッチ化される気筒）とリーン気筒（空燃
比がリーン化される気筒）とで発生するトルクに差が生
じるため、リッチ気筒の点火時期を、リッチ気筒の発生
するトルクがリーン気筒と同一となるようにリーン気筒
より遅角させるようにした装置が提案されている（特開
平４−３０８３１１号公報参照）。
うため燃料噴射量を所定期間毎（たとえば燃焼毎）に増
減させる（つまり排気空燃比を理論空燃比に対してリッ
チ側とリーン側に交互に振る）操作によりリッチ燃焼と
リーン燃焼を繰り返し、リッチ燃焼により一酸化炭素Ｃ
Ｏと未燃炭化水素ＨＣを、リーン燃焼により酸素Ｏ2を
多く生じさせ、両者の酸化反応により発生する熱で排気
温度を上昇させるとともに、同じ点火時期ではリッチ気
筒（空燃比がリッチ化される気筒）とリーン気筒（空燃
比がリーン化される気筒）とで発生するトルクに差が生
じるため、リッチ気筒の点火時期を、リッチ気筒の発生
するトルクがリーン気筒と同一となるようにリーン気筒
より遅角させるようにした装置が提案されている（特開
平４−３０８３１１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、多気筒エン
ジンにおいて触媒が一部活性状態でかつアイドル時に三
元触媒の早期暖機を行うため点火順序で１つおきの気筒
をリッチ気筒、残りの気筒をリーン気筒として、排気空
燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振らすとともに、
燃費向上の観点よりリーン気筒の点火時期をＭＢＴ（最
大トルクの得られる最小の点火進角値のこと）付近に、
さらに回転変動の防止の観点よりリッチ気筒の発生する
トルクがリーン気筒と同じになるようにリッチ気筒の点
火時期をリーン気筒よりも遅角させてそれぞれ設定した
場合に、補機負荷の変動に伴うリッチ気筒とリーン気筒
の間のトルク差によると思われる回転変動が生じた。こ
れは発明者の実験によって初めて明らかになったことで
あり、その原因を解析してみたところ、図７に示すよう
に補機負荷の加わらない状態でのアイドル負荷（基本設
定点での基本噴射パルス幅Ｔｐ）に対してリッチ気筒の
発生するトルクがリーン気筒と同一になるようにリッチ
気筒の点火時期を設定していても、補機負荷の作動でア
イドル回転数のフィードバック制御（アイドル回転数が
補機負荷の作動状態に応じた目標値と一致するようにス
ロットルバルブをバイパスする補助空気量がフィードバ
ック制御される）が働いて吸入空気量（つまり基本噴射
パルス幅Ｔｐ）が増し、これによってリッチ気筒の発生
するトルクがリーン気筒よりも相対的に大きくなるため
であることがわかった。
ジンにおいて触媒が一部活性状態でかつアイドル時に三
元触媒の早期暖機を行うため点火順序で１つおきの気筒
をリッチ気筒、残りの気筒をリーン気筒として、排気空
燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振らすとともに、
燃費向上の観点よりリーン気筒の点火時期をＭＢＴ（最
大トルクの得られる最小の点火進角値のこと）付近に、
さらに回転変動の防止の観点よりリッチ気筒の発生する
トルクがリーン気筒と同じになるようにリッチ気筒の点
火時期をリーン気筒よりも遅角させてそれぞれ設定した
場合に、補機負荷の変動に伴うリッチ気筒とリーン気筒
の間のトルク差によると思われる回転変動が生じた。こ
れは発明者の実験によって初めて明らかになったことで
あり、その原因を解析してみたところ、図７に示すよう
に補機負荷の加わらない状態でのアイドル負荷（基本設
定点での基本噴射パルス幅Ｔｐ）に対してリッチ気筒の
発生するトルクがリーン気筒と同一になるようにリッチ
気筒の点火時期を設定していても、補機負荷の作動でア
イドル回転数のフィードバック制御（アイドル回転数が
補機負荷の作動状態に応じた目標値と一致するようにス
ロットルバルブをバイパスする補助空気量がフィードバ
ック制御される）が働いて吸入空気量（つまり基本噴射
パルス幅Ｔｐ）が増し、これによってリッチ気筒の発生
するトルクがリーン気筒よりも相対的に大きくなるため
であることがわかった。
【０００４】これをさらに図８を参照して詳述すると、
リッチ気筒の点火時期は最も燃焼のよくなるＭＢＴであ
る位置Ｃからの差が大きい位置Ａにあるので、補機負荷
の作動で吸入空気量が増加したときガス流動が強化され
てＭＢＴが位置Ｃから位置Ｄへと遅角側にずれ、ＭＢＴ
との点火時期差がＡＣからＢＤへと縮小する。つまりＭ
ＢＴから離れた位置では、吸入空気量の増大により燃焼
状態が大きく改善されるためトルクの増加代Ｂ−Ａが大
きくなる。これに対してリーン気筒の点火時期はＭＢＴ
に近い位置Ｅにあり、ＭＢＴ付近では点火時期を変化さ
せた場合のトルク感度が小さい（ＭＢＴ付近はもともと
燃焼がよいので吸入空気量が増えても燃焼自体が大きく
改善されることはない）ため、トルクの増加代Ｆ−Ｅは
小さい。この結果、同じ吸入空気量の増加に対してリー
ン気筒のトルク増加代Ｆ−Ｅのほうがリッチ気筒のトル
ク増加代Ｂ−Ａより相対的に小さくなるのである。
リッチ気筒の点火時期は最も燃焼のよくなるＭＢＴであ
る位置Ｃからの差が大きい位置Ａにあるので、補機負荷
の作動で吸入空気量が増加したときガス流動が強化され
てＭＢＴが位置Ｃから位置Ｄへと遅角側にずれ、ＭＢＴ
との点火時期差がＡＣからＢＤへと縮小する。つまりＭ
ＢＴから離れた位置では、吸入空気量の増大により燃焼
状態が大きく改善されるためトルクの増加代Ｂ−Ａが大
きくなる。これに対してリーン気筒の点火時期はＭＢＴ
に近い位置Ｅにあり、ＭＢＴ付近では点火時期を変化さ
せた場合のトルク感度が小さい（ＭＢＴ付近はもともと
燃焼がよいので吸入空気量が増えても燃焼自体が大きく
改善されることはない）ため、トルクの増加代Ｆ−Ｅは
小さい。この結果、同じ吸入空気量の増加に対してリー
ン気筒のトルク増加代Ｆ−Ｅのほうがリッチ気筒のトル
ク増加代Ｂ−Ａより相対的に小さくなるのである。
【０００５】なお、アイドル時は補機負荷の変動に伴う
リッチ気筒とリーン気筒のトルク差が特に顕著に現れる
運転条件であるが、排気空燃比をリッチ側とリーン側に
交互に振る操作をアイドル時以外の負荷領域にまで拡大
して行うときにも、リッチ気筒とリーン気筒の間に負荷
変動に伴うトルク差が生じる。
リッチ気筒とリーン気筒のトルク差が特に顕著に現れる
運転条件であるが、排気空燃比をリッチ側とリーン側に
交互に振る操作をアイドル時以外の負荷領域にまで拡大
して行うときにも、リッチ気筒とリーン気筒の間に負荷
変動に伴うトルク差が生じる。
【０００６】そこで本発明は、排気空燃比をリッチ側と
リーン側に交互に振る操作を行う際にその空燃比振れ幅
をエンジンの負荷に依存させることなく定める一方で、
エンジンの基準負荷に対してリッチ気筒の発生するトル
クがリーン気筒と同じになるようにリッチ気筒の点火時
期をリーン気筒の設定空燃比に応じて設定するととも
に、エンジン負荷が基準負荷と相違するときにはエンジ
ン負荷に応じてリッチ気筒とリーン気筒の間に生じるト
ルク差をなくす向きにリッチ気筒の点火時期を補正する
ことにより、空燃比振れ幅を固定した状態においてエン
ジン負荷が変化したときにも、エンジンの安定性を確保
しつつ触媒の暖機を促進することを目的とする。
リーン側に交互に振る操作を行う際にその空燃比振れ幅
をエンジンの負荷に依存させることなく定める一方で、
エンジンの基準負荷に対してリッチ気筒の発生するトル
クがリーン気筒と同じになるようにリッチ気筒の点火時
期をリーン気筒の設定空燃比に応じて設定するととも
に、エンジン負荷が基準負荷と相違するときにはエンジ
ン負荷に応じてリッチ気筒とリーン気筒の間に生じるト
ルク差をなくす向きにリッチ気筒の点火時期を補正する
ことにより、空燃比振れ幅を固定した状態においてエン
ジン負荷が変化したときにも、エンジンの安定性を確保
しつつ触媒の暖機を促進することを目的とする。
【０００７】なお、従来例（特開平４−３０８３１１号
公報）においては、空燃比の振れ幅を定める補正量ＴＤ
ｉｔを リーン気筒：ＴＤｉｔ＝１−ＫＤＩＴ×ＫＰＭ …（１１） リッチ気筒：ＴＤｉｔ＝１＋ＫＤＩＴ×ＫＰＭ …（１２） ただし、ＫＤＩＴ：冷却水温に応じた空燃比補正量 ＫＰＭ：吸気管圧力ＰＭに応じた補正量 の式により求めるとともに、リッチ気筒の点火時期遅角
量ＡＲＥＴを、 ＡＲＥＴ＝ＫＲＥＴ×ＫＲＰＭ …（１３） ただし、ＫＲＥＴ：冷却水温に応じた遅角量 ＫＲＰＭ：吸気管圧力ＰＭに応じた補正量 の式により求めており、（１３）式のＫＲＰＭにだけ着
目すれば確かにエンジン負荷（吸気管圧力ＰＭ）に応じ
てリッチ気筒の点火時期を補正しているので、本発明の
技術思想と同じようにみえる。
公報）においては、空燃比の振れ幅を定める補正量ＴＤ
ｉｔを リーン気筒：ＴＤｉｔ＝１−ＫＤＩＴ×ＫＰＭ …（１１） リッチ気筒：ＴＤｉｔ＝１＋ＫＤＩＴ×ＫＰＭ …（１２） ただし、ＫＤＩＴ：冷却水温に応じた空燃比補正量 ＫＰＭ：吸気管圧力ＰＭに応じた補正量 の式により求めるとともに、リッチ気筒の点火時期遅角
量ＡＲＥＴを、 ＡＲＥＴ＝ＫＲＥＴ×ＫＲＰＭ …（１３） ただし、ＫＲＥＴ：冷却水温に応じた遅角量 ＫＲＰＭ：吸気管圧力ＰＭに応じた補正量 の式により求めており、（１３）式のＫＲＰＭにだけ着
目すれば確かにエンジン負荷（吸気管圧力ＰＭ）に応じ
てリッチ気筒の点火時期を補正しているので、本発明の
技術思想と同じようにみえる。
【０００８】しかしながら、吸気管圧力ＰＭが最小のと
きに２つの補正量ＫＰＭ、ＫＲＰＭとも０とし、吸気管
圧力ＰＭが最大となる付近で２つの補正量ＫＰＭ、ＫＲ
ＰＭとも１に設定していることからもわかるように、従
来例は、エンジン負荷が変化したときにはこれに応じて
空燃比の振れ幅を変化させるものを前提として、その変
化した空燃比振れ幅に対応させて点火時期を変化させて
いるに過ぎず、空燃比振れ幅が同一の条件においてエン
ジン負荷が変化することによりリッチ気筒とリーン気筒
の間にトルク差が生じる点については開示されていな
い。
きに２つの補正量ＫＰＭ、ＫＲＰＭとも０とし、吸気管
圧力ＰＭが最大となる付近で２つの補正量ＫＰＭ、ＫＲ
ＰＭとも１に設定していることからもわかるように、従
来例は、エンジン負荷が変化したときにはこれに応じて
空燃比の振れ幅を変化させるものを前提として、その変
化した空燃比振れ幅に対応させて点火時期を変化させて
いるに過ぎず、空燃比振れ幅が同一の条件においてエン
ジン負荷が変化することによりリッチ気筒とリーン気筒
の間にトルク差が生じる点については開示されていな
い。
【０００９】これに対し本発明では、排気空燃比をリッ
チ側とリーン側に交互に振る操作を行う際にその空燃比
振れ幅をエンジン負荷により変化させることは基本的に
なく、空燃比振れ幅を固定した状態においても、エンジ
ン負荷の変化でリッチ気筒とリーン気筒の発生するトル
クに差が生じることを防止することを目的としている。
チ側とリーン側に交互に振る操作を行う際にその空燃比
振れ幅をエンジン負荷により変化させることは基本的に
なく、空燃比振れ幅を固定した状態においても、エンジ
ン負荷の変化でリッチ気筒とリーン気筒の発生するトル
クに差が生じることを防止することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明では、図９に
示すように、排気通路に触媒を設ける一方で、リッチ気
筒の空燃比制御量（たとえば目標燃空比相当量ＴＦＢＹ
ＡＲ）をエンジン負荷に依存させることなく設定する手
段２１と、リーン気筒の空燃比制御量（たとえば目標燃
空比相当量ＴＦＢＹＡＬ）をエンジン負荷に依存させる
ことなく設定する手段２２と、これらの空燃比制御量を
用いて各気筒の空燃比を制御する手段２３と、前記リー
ン気筒の点火時期ＡＤＶＬを設定する手段２４と、エン
ジンの基準負荷に対して前記リッチ気筒の発生するトル
クが前記リーン気筒と同じになるように前記リッチ気筒
の点火時期ＡＤＶＲを前記リーン気筒の空燃比制御量Ｔ
ＦＢＹＡＬに応じて設定する手段２５と、エンジン負荷
が前記基準負荷と相違するときエンジン負荷に応じて前
記リッチ気筒とリーン気筒の間に生じるトルク差をなく
す向きに前記リッチ気筒の点火時期ＡＤＶＲを補正（エ
ンジン負荷が基準負荷より増加したときはその負荷増加
分だけ遅角側に補正、この逆にエンジン負荷が基準負荷
より減少したときはその負荷減少分だけ進角側に補正）
する手段２６と、この補正されたリッチ気筒の点火時期
と前記リーン気筒の点火時期ＡＤＶＬを用いて各気筒の
点火を行う手段２７とを設けた。
示すように、排気通路に触媒を設ける一方で、リッチ気
筒の空燃比制御量（たとえば目標燃空比相当量ＴＦＢＹ
ＡＲ）をエンジン負荷に依存させることなく設定する手
段２１と、リーン気筒の空燃比制御量（たとえば目標燃
空比相当量ＴＦＢＹＡＬ）をエンジン負荷に依存させる
ことなく設定する手段２２と、これらの空燃比制御量を
用いて各気筒の空燃比を制御する手段２３と、前記リー
ン気筒の点火時期ＡＤＶＬを設定する手段２４と、エン
ジンの基準負荷に対して前記リッチ気筒の発生するトル
クが前記リーン気筒と同じになるように前記リッチ気筒
の点火時期ＡＤＶＲを前記リーン気筒の空燃比制御量Ｔ
ＦＢＹＡＬに応じて設定する手段２５と、エンジン負荷
が前記基準負荷と相違するときエンジン負荷に応じて前
記リッチ気筒とリーン気筒の間に生じるトルク差をなく
す向きに前記リッチ気筒の点火時期ＡＤＶＲを補正（エ
ンジン負荷が基準負荷より増加したときはその負荷増加
分だけ遅角側に補正、この逆にエンジン負荷が基準負荷
より減少したときはその負荷減少分だけ進角側に補正）
する手段２６と、この補正されたリッチ気筒の点火時期
と前記リーン気筒の点火時期ＡＤＶＬを用いて各気筒の
点火を行う手段２７とを設けた。
【００１１】第２の発明では、第１の発明において前記
各気筒の空燃比制御量と点火時期の設定を所定の運転条
件でだけ行う。
各気筒の空燃比制御量と点火時期の設定を所定の運転条
件でだけ行う。
【００１２】第３の発明では、第２の発明において前記
所定の運転条件が、前記触媒が一部活性化したときであ
る。
所定の運転条件が、前記触媒が一部活性化したときであ
る。
【００１３】第４の発明では、第３の発明において前記
触媒が一部活性化したかどうかをエンジンの冷却水温ま
たは前記触媒の温度に基づいて判定する。
触媒が一部活性化したかどうかをエンジンの冷却水温ま
たは前記触媒の温度に基づいて判定する。
【００１４】第５の発明では、第２から第４までのいず
れか一つの発明において前記所定の運転条件がアイドル
時である。
れか一つの発明において前記所定の運転条件がアイドル
時である。
【００１５】第６の発明では、第１から第５までのいず
れか一つの発明において前記リッチ気筒の点火時期の補
正量が、前記エンジン負荷が前記基準負荷より大きいと
き遅角側の、また前記エンジン負荷が前記基準負荷より
小さいとき進角側の値である。
れか一つの発明において前記リッチ気筒の点火時期の補
正量が、前記エンジン負荷が前記基準負荷より大きいと
き遅角側の、また前記エンジン負荷が前記基準負荷より
小さいとき進角側の値である。
【００１６】第７の発明では、第１から第６までのいず
れか一つの発明において前記リーン気筒の空燃比制御量
がリーン限界相当である。
れか一つの発明において前記リーン気筒の空燃比制御量
がリーン限界相当である。
【００１７】第８の発明では、第７の発明において前記
リーン限界相当の空燃比制御量がエンジンの冷却水温に
応じた値である。
リーン限界相当の空燃比制御量がエンジンの冷却水温に
応じた値である。
【００１８】第９の発明では、第７または第８の発明に
おいて前記リーン気筒の点火時期が前記リーン限界相当
の空燃比制御量に対するＭＢＴである。
おいて前記リーン気筒の点火時期が前記リーン限界相当
の空燃比制御量に対するＭＢＴである。
【００１９】第１０の発明では、第１から第９までのい
ずれか一つの発明において前記リッチ気筒の点火時期が
前記リーン気筒の空燃比制御量に応じた値（リーン気筒
の空燃比制御量がリッチ側になるほど進角する値）であ
る。
ずれか一つの発明において前記リッチ気筒の点火時期が
前記リーン気筒の空燃比制御量に応じた値（リーン気筒
の空燃比制御量がリッチ側になるほど進角する値）であ
る。
【００２０】第１１の発明では、第１から第１０までの
いずれか一つの発明において前記リッチ気筒の空燃比制
御量が固定値である。
いずれか一つの発明において前記リッチ気筒の空燃比制
御量が固定値である。
【００２１】第１２の発明では、第１から第１１までの
いずれか一つの発明において前記空燃比制御手段２３
が、図１０に示すように、ほぼ理論空燃比の得られる基
本噴射量を運転条件に応じて算出する手段３１と、この
基本噴射量を前記リッチ気筒について増加し、前記リー
ン気筒について減少する手段３２と、この増加される噴
射量の燃料を前記リッチ気筒の吸気管に、また減少され
る噴射量の燃料を前記リーン気筒の吸気管に供給する手
段３３とからなる。
いずれか一つの発明において前記空燃比制御手段２３
が、図１０に示すように、ほぼ理論空燃比の得られる基
本噴射量を運転条件に応じて算出する手段３１と、この
基本噴射量を前記リッチ気筒について増加し、前記リー
ン気筒について減少する手段３２と、この増加される噴
射量の燃料を前記リッチ気筒の吸気管に、また減少され
る噴射量の燃料を前記リーン気筒の吸気管に供給する手
段３３とからなる。
【００２２】
【作用】第１の発明では、排気空燃比をリッチ側とリー
ン側に交互に振る操作を行う際に、エンジン負荷により
燃焼自体は影響を受けるものの、冷却水温の影響に比べ
れば小さいため、リッチ気筒とリーン気筒の各空燃比制
御量をエンジン負荷に依存させていない。この場合に、
リーン気筒では所定の設定点火時期で、またリッチ気筒
ではリーン気筒の空燃比制御量に応じた点火時期でそれ
ぞれ点火が行われると、エンジンの基準負荷に対しては
リッチ気筒とリーン気筒でトルク差を生じることがな
く、触媒内での酸化反応熱の増加により触媒の暖機が促
進される。
ン側に交互に振る操作を行う際に、エンジン負荷により
燃焼自体は影響を受けるものの、冷却水温の影響に比べ
れば小さいため、リッチ気筒とリーン気筒の各空燃比制
御量をエンジン負荷に依存させていない。この場合に、
リーン気筒では所定の設定点火時期で、またリッチ気筒
ではリーン気筒の空燃比制御量に応じた点火時期でそれ
ぞれ点火が行われると、エンジンの基準負荷に対しては
リッチ気筒とリーン気筒でトルク差を生じることがな
く、触媒内での酸化反応熱の増加により触媒の暖機が促
進される。
【００２３】しかしながら、この状態で負荷変動が生
じ、エンジン負荷が基準負荷より大きくなったときに
は、リッチ気筒とリーン気筒の各空燃比制御量が変わら
ない（したがって排気空燃比の振れ幅も変わらない）の
に、負荷増加分だけリッチ気筒の発生トルクがリーン気
筒より相対的に大きくなり（リーン気筒の発生トルクと
の間に差が生じ）、エンジンの安定度が悪化する。
じ、エンジン負荷が基準負荷より大きくなったときに
は、リッチ気筒とリーン気筒の各空燃比制御量が変わら
ない（したがって排気空燃比の振れ幅も変わらない）の
に、負荷増加分だけリッチ気筒の発生トルクがリーン気
筒より相対的に大きくなり（リーン気筒の発生トルクと
の間に差が生じ）、エンジンの安定度が悪化する。
【００２４】このとき第１の発明では、負荷増加分だけ
リッチ気筒の点火時期が遅角側に補正（リッチ気筒の発
生トルクが抑制）されることから、リーン気筒とのトル
ク差がなくされ、エンジン回転が安定する。また、エン
ジン負荷が基準負荷より小さくなったときには、リッチ
気筒とリーン気筒の各空燃比制御量が変わらないのに、
負荷減少分だけリッチ気筒の発生トルクがリーン気筒よ
り相対的に小さくなるが、このとき第１の発明では、負
荷減少分だけリッチ気筒の点火時期が進角側に補正（リ
ッチ気筒の発生トルクが増加）されることから、リーン
気筒とのトルク差がなくされ、エンジン回転が安定す
る。つまり、基準負荷からの負荷変動が生じても、排気
空燃比の振れ幅を変えることなく、アイドル安定度を確
保しつつ触媒の暖機を促進することが可能となる。
リッチ気筒の点火時期が遅角側に補正（リッチ気筒の発
生トルクが抑制）されることから、リーン気筒とのトル
ク差がなくされ、エンジン回転が安定する。また、エン
ジン負荷が基準負荷より小さくなったときには、リッチ
気筒とリーン気筒の各空燃比制御量が変わらないのに、
負荷減少分だけリッチ気筒の発生トルクがリーン気筒よ
り相対的に小さくなるが、このとき第１の発明では、負
荷減少分だけリッチ気筒の点火時期が進角側に補正（リ
ッチ気筒の発生トルクが増加）されることから、リーン
気筒とのトルク差がなくされ、エンジン回転が安定す
る。つまり、基準負荷からの負荷変動が生じても、排気
空燃比の振れ幅を変えることなく、アイドル安定度を確
保しつつ触媒の暖機を促進することが可能となる。
【００２５】第５の発明では、各気筒の空燃比制御量と
点火時期の設定を行う所定の運転条件がアイドル時であ
るので、補機負荷が加わっていないときのアイドル負荷
を基準負荷として設定しておけば、補機負荷の作動によ
りエンジン負荷が基準負荷より大きくなると、その負荷
増大分だけリッチ気筒の点火時期が遅角補正されること
から、アイドル時に補機負荷の変動が生じるときにも、
排気空燃比の振れ幅を変えることなく、アイドル安定度
を確保しつつ触媒の暖機を促進することが可能となる。
点火時期の設定を行う所定の運転条件がアイドル時であ
るので、補機負荷が加わっていないときのアイドル負荷
を基準負荷として設定しておけば、補機負荷の作動によ
りエンジン負荷が基準負荷より大きくなると、その負荷
増大分だけリッチ気筒の点火時期が遅角補正されること
から、アイドル時に補機負荷の変動が生じるときにも、
排気空燃比の振れ幅を変えることなく、アイドル安定度
を確保しつつ触媒の暖機を促進することが可能となる。
【００２６】第７の発明では、リーン気筒の空燃比制御
量がリーン限界相当であるので、燃費が向上する。
量がリーン限界相当であるので、燃費が向上する。
【００２７】第８の発明では、リーン限界相当の空燃比
制御量が冷却水温に応じた値であるので、冷却水温が相
違してもリーン気筒の空燃比がリーン限界から外れるこ
とがなく、これによって冷却水温が相違しても最小の燃
費でリーン気筒を運転することができる。
制御量が冷却水温に応じた値であるので、冷却水温が相
違してもリーン気筒の空燃比がリーン限界から外れるこ
とがなく、これによって冷却水温が相違しても最小の燃
費でリーン気筒を運転することができる。
【００２８】第９の発明では、リーン気筒の空燃比制御
量がリーン限界相当であるのに合わせて、リーン気筒の
点火時期がリーン限界相当の空燃比制御量に対するＭＢ
Ｔであるので、燃費が一段と向上する。
量がリーン限界相当であるのに合わせて、リーン気筒の
点火時期がリーン限界相当の空燃比制御量に対するＭＢ
Ｔであるので、燃費が一段と向上する。
【００２９】リーン気筒の発生するトルクはリーン気筒
の空燃比制御量に応じて変化するのであるが、第１０の
発明では、リッチ気筒の点火時期がリーン気筒の空燃比
制御量に応じた値（リーン気筒の空燃比制御量がリッチ
側になるほど進角する値）であるので、リーン気筒の空
燃比制御量が変化する場合でもリッチ気筒とリーン気筒
のトルク差を無くすことができる。
の空燃比制御量に応じて変化するのであるが、第１０の
発明では、リッチ気筒の点火時期がリーン気筒の空燃比
制御量に応じた値（リーン気筒の空燃比制御量がリッチ
側になるほど進角する値）であるので、リーン気筒の空
燃比制御量が変化する場合でもリッチ気筒とリーン気筒
のトルク差を無くすことができる。
【００３０】リッチ気筒の空燃比制御量によりリッチ側
への排気空燃比の振れ幅（ＣＯ濃度）が定まり、リッチ
気筒の空燃比制御量がリッチ側になるほどＣＯ濃度が高
くなるのであるが、所定の値以上のＣＯ濃度を確保すれ
ば触媒の温度上昇を促進できることが実験により明らか
になったことから、第１１の発明によりリッチ気筒の空
燃比制御量を固定値とすることで、リッチ気筒の空燃比
制御量を与えるに際して冷却水温などをパラメータとす
るテーブル検索を行う必要がなく、マッチングの工数を
減らすことができる。
への排気空燃比の振れ幅（ＣＯ濃度）が定まり、リッチ
気筒の空燃比制御量がリッチ側になるほどＣＯ濃度が高
くなるのであるが、所定の値以上のＣＯ濃度を確保すれ
ば触媒の温度上昇を促進できることが実験により明らか
になったことから、第１１の発明によりリッチ気筒の空
燃比制御量を固定値とすることで、リッチ気筒の空燃比
制御量を与えるに際して冷却水温などをパラメータとす
るテーブル検索を行う必要がなく、マッチングの工数を
減らすことができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１において、１はエンジン本体
で、その吸気通路８にはスロットルバルブ５の下流に位
置して燃料噴射弁７が設けられ、コントロールユニット
（図ではＣ／Ｕで略記）２からの噴射信号により吸気中
に燃料を噴射供給する。エンジンに供給される燃料流量
は体積流量管理であり、噴射弁の開弁時間によってその
流量を調整している。
で、その吸気通路８にはスロットルバルブ５の下流に位
置して燃料噴射弁７が設けられ、コントロールユニット
（図ではＣ／Ｕで略記）２からの噴射信号により吸気中
に燃料を噴射供給する。エンジンに供給される燃料流量
は体積流量管理であり、噴射弁の開弁時間によってその
流量を調整している。
【００３２】一方、シリンダヘッドには燃焼室に臨んで
点火プラグ１３の電極が設けられ、コントロールユニッ
ト２からの点火信号により所定のタイミングで点火コイ
ルの一次電流が遮断されると、点火プラグ１３の電極に
火花が飛んで、シリンダー内の混合気に着火される。こ
の着火により燃焼したガスは、排気通路９に設けた触媒
（三元触媒）１０によって浄化される。
点火プラグ１３の電極が設けられ、コントロールユニッ
ト２からの点火信号により所定のタイミングで点火コイ
ルの一次電流が遮断されると、点火プラグ１３の電極に
火花が飛んで、シリンダー内の混合気に着火される。こ
の着火により燃焼したガスは、排気通路９に設けた触媒
（三元触媒）１０によって浄化される。
【００３３】コントロールユニット２にはクランク角セ
ンサ４からのＲｅｆ信号（４気筒では１８０°ごと、６
気筒では１２０°ごとに発生）と１°信号、エアフロー
メータ６からの吸入空気量信号、排気通路９の三元触媒
１０の上流側に設置したＯ2センサ３からの空燃比（酸
素濃度）信号、水温センサー１１からのエンジン冷却水
温信号等が入力され、これらに基づいてコントロールユ
ニット２では燃料噴射量（空燃比）の制御を行う。
ンサ４からのＲｅｆ信号（４気筒では１８０°ごと、６
気筒では１２０°ごとに発生）と１°信号、エアフロー
メータ６からの吸入空気量信号、排気通路９の三元触媒
１０の上流側に設置したＯ2センサ３からの空燃比（酸
素濃度）信号、水温センサー１１からのエンジン冷却水
温信号等が入力され、これらに基づいてコントロールユ
ニット２では燃料噴射量（空燃比）の制御を行う。
【００３４】また、スロットルバルブ５をバイパスする
通路１５にデューティ制御可能な補助空気弁１６が設け
られ、コントロールユニット２により補助空気弁１６の
開度が制御される。コントロールユニット２では、アイ
ドル回転数フィードバック制御域で、冷却水温、始動後
の経過時間、バッテリ電圧、パワステアリングスイッ
チ、エアコンスイッチなどからアイドル時に最適な目標
回転数を定めており、実際の回転数がこの目標値から所
定回転数（たとえば２５ｒｐｍ）以上離れたときには目
標値に近づくように補助空気弁１６の開度を調整するこ
とで、アイドル回転数のフィードバック制御を行う。
通路１５にデューティ制御可能な補助空気弁１６が設け
られ、コントロールユニット２により補助空気弁１６の
開度が制御される。コントロールユニット２では、アイ
ドル回転数フィードバック制御域で、冷却水温、始動後
の経過時間、バッテリ電圧、パワステアリングスイッ
チ、エアコンスイッチなどからアイドル時に最適な目標
回転数を定めており、実際の回転数がこの目標値から所
定回転数（たとえば２５ｒｐｍ）以上離れたときには目
標値に近づくように補助空気弁１６の開度を調整するこ
とで、アイドル回転数のフィードバック制御を行う。
【００３５】さて、多気筒エンジンにおいて触媒が一部
活性状態でかつアイドル時に三元触媒１０の早期暖機を
行うため点火順序で１つおきの気筒をリッチ気筒、残り
の気筒をリーン気筒として、エンジン負荷に依存させる
ことなく排気空燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振
らす操作を行うとともに、燃費向上の観点よりリーン気
筒の点火時期をＭＢＴ付近に、さらに回転変動の防止の
観点よりエンジンの基準負荷に対してリッチ気筒の発生
するトルクがリーン気筒と同じになるようにリッチ気筒
の点火時期をリーン気筒よりも遅角させてそれぞれ設定
した場合に、空燃比の振れ幅が同一の条件において補機
負荷の作動によりエンジン負荷が基準負荷と異なること
になったとき、リッチ気筒とリーン気筒の間のトルク差
による回転変動が生じることが、発明者の実験によって
初めて明らかになった。
活性状態でかつアイドル時に三元触媒１０の早期暖機を
行うため点火順序で１つおきの気筒をリッチ気筒、残り
の気筒をリーン気筒として、エンジン負荷に依存させる
ことなく排気空燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振
らす操作を行うとともに、燃費向上の観点よりリーン気
筒の点火時期をＭＢＴ付近に、さらに回転変動の防止の
観点よりエンジンの基準負荷に対してリッチ気筒の発生
するトルクがリーン気筒と同じになるようにリッチ気筒
の点火時期をリーン気筒よりも遅角させてそれぞれ設定
した場合に、空燃比の振れ幅が同一の条件において補機
負荷の作動によりエンジン負荷が基準負荷と異なること
になったとき、リッチ気筒とリーン気筒の間のトルク差
による回転変動が生じることが、発明者の実験によって
初めて明らかになった。
【００３６】これに対処するため本発明では、空燃比振
れ幅をエンジンの負荷に依存させることなく定める一方
で、エンジンの基準負荷に対してリッチ気筒の発生する
トルクがリーン気筒と同じになるようにリッチ気筒の点
火時期をリーン気筒の設定空燃比に応じて設定するとと
もに、エンジン負荷が基準負荷と相違するときにはエン
ジン負荷に応じてリッチ気筒とリーン気筒の間に生じる
トルク差をなくす向きにリッチ気筒の点火時期を補正す
る。
れ幅をエンジンの負荷に依存させることなく定める一方
で、エンジンの基準負荷に対してリッチ気筒の発生する
トルクがリーン気筒と同じになるようにリッチ気筒の点
火時期をリーン気筒の設定空燃比に応じて設定するとと
もに、エンジン負荷が基準負荷と相違するときにはエン
ジン負荷に応じてリッチ気筒とリーン気筒の間に生じる
トルク差をなくす向きにリッチ気筒の点火時期を補正す
る。
【００３７】コントロールユニットで実行されるこの制
御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明す
る。
御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明す
る。
【００３８】図２のフローチャートは、各気筒の燃料噴
射弁７に与える燃料噴射パルス幅と各気筒の点火時期と
を算出するためのもので、Ｒｅｆ信号に同期して実行す
る。
射弁７に与える燃料噴射パルス幅と各気筒の点火時期と
を算出するためのもので、Ｒｅｆ信号に同期して実行す
る。
【００３９】まずステップ１で冷却水温Ｔｗ、スロット
ルバルブ開度ＴＶＯ、クランク角センサ４により検出さ
れるエンジン回転数Ｎｅ、エアフローメータ６からの吸
入空気量Ｑａを読み込み、ステップ２では Ｔｐ＝（Ｑａ／Ｎｅ）×Ｋ …（１） ただし、Ｋ：定数 の式によりほぼ理論空燃比の混合気が得られる基本噴射
パルス幅Ｔｐを計算する。
ルバルブ開度ＴＶＯ、クランク角センサ４により検出さ
れるエンジン回転数Ｎｅ、エアフローメータ６からの吸
入空気量Ｑａを読み込み、ステップ２では Ｔｐ＝（Ｑａ／Ｎｅ）×Ｋ …（１） ただし、Ｋ：定数 の式によりほぼ理論空燃比の混合気が得られる基本噴射
パルス幅Ｔｐを計算する。
【００４０】ステップ３、４は排気空燃比をリッチ側と
リーン側に交互に振る操作を行う条件の判定を行う部分
で、その条件の判定はステップ３、４の内容を一つずつ
チェックすることにより行い、２つとも満たされたとき
に条件の成立時と判断し、ひとつでも反するときは条件
の非成立時と判断する。すなわち、ステップ３：触媒１
０が一部活性化している、ステップ４：アイドル時であ
るときに、条件の成立時であると判断してステップ９に
進み、そうでなければステップ５に移行する。
リーン側に交互に振る操作を行う条件の判定を行う部分
で、その条件の判定はステップ３、４の内容を一つずつ
チェックすることにより行い、２つとも満たされたとき
に条件の成立時と判断し、ひとつでも反するときは条件
の非成立時と判断する。すなわち、ステップ３：触媒１
０が一部活性化している、ステップ４：アイドル時であ
るときに、条件の成立時であると判断してステップ９に
進み、そうでなければステップ５に移行する。
【００４１】ここで、触媒１０が一部活性化しているか
どうかは、冷却水温（あるいは触媒１０温度）などから
判断する。始動時の冷却水温より所定値（たとえば１０
℃）以上高くなったときや始動からの経過時間が所定値
（たとえば２０秒）以上になったとき触媒が一部活性化
したと判断させることもできる。実験では常温（２０〜
３０℃）での始動を想定していたので、冷却水温Ｔｗが
所定の範囲（４０℃＜Ｔｗ＜６０℃）にあるとき触媒１
０が一部活性化していると判断させた。
どうかは、冷却水温（あるいは触媒１０温度）などから
判断する。始動時の冷却水温より所定値（たとえば１０
℃）以上高くなったときや始動からの経過時間が所定値
（たとえば２０秒）以上になったとき触媒が一部活性化
したと判断させることもできる。実験では常温（２０〜
３０℃）での始動を想定していたので、冷却水温Ｔｗが
所定の範囲（４０℃＜Ｔｗ＜６０℃）にあるとき触媒１
０が一部活性化していると判断させた。
【００４２】なお、触媒１０が未活性の状態では排気空
燃比をリッチ側とリーン側に交互に振る操作を行ったと
しても、リッチ気筒からのＣＯ、ＨＣとリーン気筒から
のＯ２とが触媒１０内で酸化反応することなくそのまま
排出される（発熱しない）ので、冷間始動直後で触媒が
未活性状態のときには排気空燃比をリッチ側とリーン側
に交互に振る操作は行わない。
燃比をリッチ側とリーン側に交互に振る操作を行ったと
しても、リッチ気筒からのＣＯ、ＨＣとリーン気筒から
のＯ２とが触媒１０内で酸化反応することなくそのまま
排出される（発熱しない）ので、冷間始動直後で触媒が
未活性状態のときには排気空燃比をリッチ側とリーン側
に交互に振る操作は行わない。
【００４３】アイドル時であるかどうかはスロットルバ
ルブ開度ＴＶＯ（あるいはアイドルスイッチ）から判断
する。ここで、アイドル状態であることを条件としたの
は、アイドル時は排気量が少なく触媒１０の温度上昇に
とって特に不利な条件であるので、排気空燃比をリッチ
側とリーン側に交互に振る操作により触媒１０の暖機を
促進するためである。
ルブ開度ＴＶＯ（あるいはアイドルスイッチ）から判断
する。ここで、アイドル状態であることを条件としたの
は、アイドル時は排気量が少なく触媒１０の温度上昇に
とって特に不利な条件であるので、排気空燃比をリッチ
側とリーン側に交互に振る操作により触媒１０の暖機を
促進するためである。
【００４４】条件の判定結果より、触媒１０が未活性状
態（Ｔｗ≦４０℃）にあるときや触媒１０の活性化が終
了（Ｔｗ≧６０℃）したとき、さらに触媒１０が一部活
性化状態であるがアイドル時にないときにはステップ５
以降に進んで空燃比と点火時期の各制御を従来と同様に
行う。空燃比制御については、ステップ５で目標燃空比
相当量ＴＦＢＹＡを ＴＦＢＹＡ＝ＫＡＳ＋ＫＴＷ＋ＫＭＲ …（２） ただし、ＫＡＳ：始動後増量補正係数 ＫＴＷ：水温増量補正係数 ＫＭＲ：混合比補正係数 の式により算出する。
態（Ｔｗ≦４０℃）にあるときや触媒１０の活性化が終
了（Ｔｗ≧６０℃）したとき、さらに触媒１０が一部活
性化状態であるがアイドル時にないときにはステップ５
以降に進んで空燃比と点火時期の各制御を従来と同様に
行う。空燃比制御については、ステップ５で目標燃空比
相当量ＴＦＢＹＡを ＴＦＢＹＡ＝ＫＡＳ＋ＫＴＷ＋ＫＭＲ …（２） ただし、ＫＡＳ：始動後増量補正係数 ＫＴＷ：水温増量補正係数 ＫＭＲ：混合比補正係数 の式により算出する。
【００４５】（２）式の各補正係数はいずれも公知で、
ＫＡＳは冷却水温Ｔｗに応じた値を初期値として始動後
時間とともに一定の割合で減少し最終的に０となる値、
ＫＴＷは冷却水温Ｔｗに応じた値である。ＫＭＲは高負
荷時に空燃比をリッチ側にするため１．０を超える値
（それ以外では１．０）となる。
ＫＡＳは冷却水温Ｔｗに応じた値を初期値として始動後
時間とともに一定の割合で減少し最終的に０となる値、
ＫＴＷは冷却水温Ｔｗに応じた値である。ＫＭＲは高負
荷時に空燃比をリッチ側にするため１．０を超える値
（それ以外では１．０）となる。
【００４６】このようにして計算した目標燃空比相当量
ＴＦＢＹＡを用いてステップ６で Ｔｉ（ｎ）＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×２＋Ｔｓ …（３） ただし、Ｔｓ：バッテリ電圧に応じた無効噴射パルス幅 の式により気筒別の燃料噴射パルス幅Ｔｉ（ｎ）（ただ
しｎは気筒番号）を算出し、これをステップ８において
燃料噴射制御用の出力レジスタに転送する。
ＴＦＢＹＡを用いてステップ６で Ｔｉ（ｎ）＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×２＋Ｔｓ …（３） ただし、Ｔｓ：バッテリ電圧に応じた無効噴射パルス幅 の式により気筒別の燃料噴射パルス幅Ｔｉ（ｎ）（ただ
しｎは気筒番号）を算出し、これをステップ８において
燃料噴射制御用の出力レジスタに転送する。
【００４７】ここで、燃料噴射はシーケンシャル噴射方
式（エンジン２回転ごとに１回、各気筒とも排気行程を
噴射タイミングとする方式）であるため、４気筒エンジ
ン（点火順序を＃１−＃３−＃４−＃２とする）を例に
とると、今回のＲｅｆ信号の入力で１番気筒の排気行程
においてＴｉ（１）の燃料が供給されたとすれば、次回
（つまり１回後）のＲｅｆ信号の入力で３番気筒の排気
行程において、２回後のＲｅｆ信号の入力で４番気筒の
排気行程において、３回後のＲｅｆ信号の入力で２番気
筒の排気行程においてそれぞれＴｉ（３）、Ｔｉ
（４）、Ｔｉ（２）の燃料が供給されるわけである。こ
うしたシーケンシャル噴射方式は、エンジンの始動時を
含むすべての運転域で行われる。
式（エンジン２回転ごとに１回、各気筒とも排気行程を
噴射タイミングとする方式）であるため、４気筒エンジ
ン（点火順序を＃１−＃３−＃４−＃２とする）を例に
とると、今回のＲｅｆ信号の入力で１番気筒の排気行程
においてＴｉ（１）の燃料が供給されたとすれば、次回
（つまり１回後）のＲｅｆ信号の入力で３番気筒の排気
行程において、２回後のＲｅｆ信号の入力で４番気筒の
排気行程において、３回後のＲｅｆ信号の入力で２番気
筒の排気行程においてそれぞれＴｉ（３）、Ｔｉ
（４）、Ｔｉ（２）の燃料が供給されるわけである。こ
うしたシーケンシャル噴射方式は、エンジンの始動時を
含むすべての運転域で行われる。
【００４８】また、ステップ７では回転数Ｎｅと基本噴
射パルス幅Ｔｐとから所定のマップを検索して点火進角
値ＭＡＤＶを求めこれを気筒別の点火進角値ＡＤＶ
（ｎ）（ただしｎは気筒番号）に入れたあと、この点火
進角値ＡＤＶ（ｎ）をステップ８において点火時期制御
用の出力レジスタに転送する。ＭＡＤＶは燃費向上のた
めＭＢＴに設定している。
射パルス幅Ｔｐとから所定のマップを検索して点火進角
値ＭＡＤＶを求めこれを気筒別の点火進角値ＡＤＶ
（ｎ）（ただしｎは気筒番号）に入れたあと、この点火
進角値ＡＤＶ（ｎ）をステップ８において点火時期制御
用の出力レジスタに転送する。ＭＡＤＶは燃費向上のた
めＭＢＴに設定している。
【００４９】ここで、気筒別の点火進角値ＡＤＶ（ｎ）
は圧縮上死点前のクランク角であり、ＡＤＶ（ｎ）が出
力レジスタに転送されたあと入出力インターフェースで
は、Ｒｅｆ信号（たとえば圧縮上死点前の７０°で立ち
上がる）より１°信号をカウントし、そのカウント数が
７０−ＡＤＶ（ｎ）と一致したときｎ番気筒の点火コイ
ルの一次電流を遮断する。
は圧縮上死点前のクランク角であり、ＡＤＶ（ｎ）が出
力レジスタに転送されたあと入出力インターフェースで
は、Ｒｅｆ信号（たとえば圧縮上死点前の７０°で立ち
上がる）より１°信号をカウントし、そのカウント数が
７０−ＡＤＶ（ｎ）と一致したときｎ番気筒の点火コイ
ルの一次電流を遮断する。
【００５０】一方、触媒１０が一部活性化した状態にあ
りかつアイドル時であればステップ９以降に進み、点火
順序で一つ置きの気筒（たとえば１番気筒と４番気筒）
の空燃比をリッチ化するとともに、その間の気筒（３番
気筒と２番気筒）をリーン化することにより排気空燃比
をリッチ側とリーン側に交互に振る操作を行い、さらに
このときのリッチ気筒とリーン気筒の各設定空燃比に合
わせて点火時期を気筒別に設定する。
りかつアイドル時であればステップ９以降に進み、点火
順序で一つ置きの気筒（たとえば１番気筒と４番気筒）
の空燃比をリッチ化するとともに、その間の気筒（３番
気筒と２番気筒）をリーン化することにより排気空燃比
をリッチ側とリーン側に交互に振る操作を行い、さらに
このときのリッチ気筒とリーン気筒の各設定空燃比に合
わせて点火時期を気筒別に設定する。
【００５１】リーン気筒のときにはステップ９よりステ
ップ１０に進み、図３を内容とするテーブルを検索して
リーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬを求め、こ
のＴＦＢＹＡＬを用いステップ１１において Ｔｉ（ｎ）＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡＬ×２＋Ｔｓ …（４） の式によりリーン気筒の燃料噴射パルス幅を算出する。
（４）式のＴＦＢＹＡＬは１．０より小さい値であり、
リーン気筒ではＴＦＢＹＡＬによりＴｐを減量すること
によって排気空燃比をリーン側へ振れさせるのである
（１．０−ＴＦＢＹＡＬの値によりリーン側への排気空
燃比の振れ幅が定まる）。
ップ１０に進み、図３を内容とするテーブルを検索して
リーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬを求め、こ
のＴＦＢＹＡＬを用いステップ１１において Ｔｉ（ｎ）＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡＬ×２＋Ｔｓ …（４） の式によりリーン気筒の燃料噴射パルス幅を算出する。
（４）式のＴＦＢＹＡＬは１．０より小さい値であり、
リーン気筒ではＴＦＢＹＡＬによりＴｐを減量すること
によって排気空燃比をリーン側へ振れさせるのである
（１．０−ＴＦＢＹＡＬの値によりリーン側への排気空
燃比の振れ幅が定まる）。
【００５２】さらに、ＴＦＢＹＡＬは燃焼可能な空燃比
範囲のうちのリーン限界相当の値を設定している。リー
ン限界となる空燃比（後述するようにリーン限界時のＭ
ＢＴも）は冷却水温Ｔｗに応じて変化する（冷却水温が
高くなるほどリーン側にずれる）ので、これに合わせて
ＴＦＢＹＡＬの値を図３に示したように冷却水温Ｔｗが
高くなるほど小さくしている。冷却水温によってリーン
限界が変化する主な理由は、温度により燃料の気化状態
が大きく変化し、低温時は燃料が気化しにくく燃焼が困
難となるからである。
範囲のうちのリーン限界相当の値を設定している。リー
ン限界となる空燃比（後述するようにリーン限界時のＭ
ＢＴも）は冷却水温Ｔｗに応じて変化する（冷却水温が
高くなるほどリーン側にずれる）ので、これに合わせて
ＴＦＢＹＡＬの値を図３に示したように冷却水温Ｔｗが
高くなるほど小さくしている。冷却水温によってリーン
限界が変化する主な理由は、温度により燃料の気化状態
が大きく変化し、低温時は燃料が気化しにくく燃焼が困
難となるからである。
【００５３】なお、負荷によっても燃焼自体は影響を受
けるが、これは冷却水温の影響に比べれば小さい。ま
た、燃焼が改善される高負荷時にはもともと発生トルク
が大きく、かつ燃焼変動幅も大きくなるので、リーン限
界は実質的にあまり変化しない。これらの結果より、エ
ンジン負荷に応じてリーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦ
ＢＹＡＬを変化させる必要はない。なお、高負荷時に燃
焼改善してもリーン限界が変化しない理由を詳述する
と、リーン限界は安定度（Ｐｉの変動幅）によって決ま
るが、これは燃焼のバラツキ率とそのときの図示平均有
効圧Ｐｉの大きさによって決まるものである。イメージ
としては、 σＰｉ＝（係数）×（燃焼のバラツキ率）×Ｐｉ ただし、σＰｉ：Ｐｉの変動幅 であり、この式において燃焼改善により燃焼のバラツキ
率は小さくなるが、高負荷時はＰｉが大きくなるので、
結果としてσＰｉはあまり変化しないのである。
けるが、これは冷却水温の影響に比べれば小さい。ま
た、燃焼が改善される高負荷時にはもともと発生トルク
が大きく、かつ燃焼変動幅も大きくなるので、リーン限
界は実質的にあまり変化しない。これらの結果より、エ
ンジン負荷に応じてリーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦ
ＢＹＡＬを変化させる必要はない。なお、高負荷時に燃
焼改善してもリーン限界が変化しない理由を詳述する
と、リーン限界は安定度（Ｐｉの変動幅）によって決ま
るが、これは燃焼のバラツキ率とそのときの図示平均有
効圧Ｐｉの大きさによって決まるものである。イメージ
としては、 σＰｉ＝（係数）×（燃焼のバラツキ率）×Ｐｉ ただし、σＰｉ：Ｐｉの変動幅 であり、この式において燃焼改善により燃焼のバラツキ
率は小さくなるが、高負荷時はＰｉが大きくなるので、
結果としてσＰｉはあまり変化しないのである。
【００５４】ステップ１２では冷却水温Ｔｗから図４を
内容とするテーブルを検索してリーン気筒の点火進角値
ＡＤＶＬを求め、これをリーン気筒の点火進角値ＡＤＶ
（ｎ）に入れる。
内容とするテーブルを検索してリーン気筒の点火進角値
ＡＤＶＬを求め、これをリーン気筒の点火進角値ＡＤＶ
（ｎ）に入れる。
【００５５】ここで、リーン気筒の設定空燃比（つまり
ＴＦＢＹＡＬ）はリーン限界であるため、これに合わせ
てリーン気筒の点火時期（つまりＡＤＶＬ）をリーン限
界の空燃比に対するＭＢＴで設定している。前述のよう
にＴＦＢＹＡＬが冷却水温Ｔｗに応じて変化するので、
図４に示すように、ＡＤＶＬの値は冷却水温Ｔｗが低い
ほど進角側の値になる。
ＴＦＢＹＡＬ）はリーン限界であるため、これに合わせ
てリーン気筒の点火時期（つまりＡＤＶＬ）をリーン限
界の空燃比に対するＭＢＴで設定している。前述のよう
にＴＦＢＹＡＬが冷却水温Ｔｗに応じて変化するので、
図４に示すように、ＡＤＶＬの値は冷却水温Ｔｗが低い
ほど進角側の値になる。
【００５６】次に、リッチ気筒のときにはステップ９よ
りステップ１３に進み、所定値Ｄをリッチ気筒の目標燃
空比相当量ＴＦＢＹＡＲに入れ、このＴＦＢＹＡＲを用
いステップ１４において Ｔｉ（ｎ）＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡＲ×２＋Ｔｓ …（５） の式によりリッチ気筒の燃料噴射パルス幅を算出する。
Ｄの値は１．０より大きな値であり、リッチ気筒ではＴ
ＦＢＹＡＲによりＴｐを増量することによって排気空燃
比をリッチ側へ振れさせるのである。
りステップ１３に進み、所定値Ｄをリッチ気筒の目標燃
空比相当量ＴＦＢＹＡＲに入れ、このＴＦＢＹＡＲを用
いステップ１４において Ｔｉ（ｎ）＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡＲ×２＋Ｔｓ …（５） の式によりリッチ気筒の燃料噴射パルス幅を算出する。
Ｄの値は１．０より大きな値であり、リッチ気筒ではＴ
ＦＢＹＡＲによりＴｐを増量することによって排気空燃
比をリッチ側へ振れさせるのである。
【００５７】ここで、Ｄ−１．０の値によりリッチ側へ
の排気空燃比の振れ幅（ＣＯ濃度）が定まり、Ｄの値を
大きくするほどＣＯ濃度が高くなるのであるが、所定の
値（触媒１０入口でたとえば１％程度）以上のＣＯ濃度
を確保すれば触媒１０の温度上昇を促進できることが実
験により明らかになったので、冷却水温Ｔｗやエンジン
負荷に関係なくＤの値を固定値としている。なお、Ｄの
値はエンジン機種と触媒容量に依存するため、エンジン
機種や触媒容量が相違するときにはＤの値が異なってく
ることはいうまでもない。
の排気空燃比の振れ幅（ＣＯ濃度）が定まり、Ｄの値を
大きくするほどＣＯ濃度が高くなるのであるが、所定の
値（触媒１０入口でたとえば１％程度）以上のＣＯ濃度
を確保すれば触媒１０の温度上昇を促進できることが実
験により明らかになったので、冷却水温Ｔｗやエンジン
負荷に関係なくＤの値を固定値としている。なお、Ｄの
値はエンジン機種と触媒容量に依存するため、エンジン
機種や触媒容量が相違するときにはＤの値が異なってく
ることはいうまでもない。
【００５８】ステップ１５ではリーン気筒の目標燃空比
相当量ＴＦＢＹＡＬから図５を内容とするテーブルを検
索してリッチ気筒の点火進角値ＡＤＶＲを求める。
相当量ＴＦＢＹＡＬから図５を内容とするテーブルを検
索してリッチ気筒の点火進角値ＡＤＶＲを求める。
【００５９】ここで、点火時期が同じであればリッチ気
筒のほうがリーン気筒より大きなトルクが発生し、その
トルク段差により回転変動が生じるので、リッチ気筒と
リーン気筒のトルク差を解消するためにはリーン気筒の
発生するトルクと同じトルクがリッチ気筒においても発
生するようにリッチ気筒の点火時期を設定しなければな
らない。この場合に、リーン気筒の発生するトルクはリ
ーン気筒の設定空燃比（つまりＴＦＢＹＡＬ）に応じて
変化するため、このＴＦＢＹＡＬに応じてリッチ気筒の
点火進角値ＡＤＶＲを設定することで、ＴＦＢＹＡＬが
変化する場合でもリッチ気筒とリーン気筒のトルク差を
無くすことができるのである。実際には、図５に示すよ
うにリーン気筒の設定空燃比がリーン側になるほど（Ｔ
ＦＢＹＡＬが小さいほど）、ＡＤＶＲの値が遅角側にな
る。
筒のほうがリーン気筒より大きなトルクが発生し、その
トルク段差により回転変動が生じるので、リッチ気筒と
リーン気筒のトルク差を解消するためにはリーン気筒の
発生するトルクと同じトルクがリッチ気筒においても発
生するようにリッチ気筒の点火時期を設定しなければな
らない。この場合に、リーン気筒の発生するトルクはリ
ーン気筒の設定空燃比（つまりＴＦＢＹＡＬ）に応じて
変化するため、このＴＦＢＹＡＬに応じてリッチ気筒の
点火進角値ＡＤＶＲを設定することで、ＴＦＢＹＡＬが
変化する場合でもリッチ気筒とリーン気筒のトルク差を
無くすことができるのである。実際には、図５に示すよ
うにリーン気筒の設定空燃比がリーン側になるほど（Ｔ
ＦＢＹＡＬが小さいほど）、ＡＤＶＲの値が遅角側にな
る。
【００６０】ステップ１６では基本噴射パルス幅（負荷
相当量）Ｔｐから図６を内容とするテーブルを検索して
点火時期の補正量ＡＤＶＲＨを求め、この補正量ＡＤＶ
ＲＨを上記のＡＤＶＲに加算した値をステップ１７にお
いてリッチ気筒の点火進角値ＡＤＶ（ｎ）に入れること
により、リッチ気筒の点火進角値を補正する。
相当量）Ｔｐから図６を内容とするテーブルを検索して
点火時期の補正量ＡＤＶＲＨを求め、この補正量ＡＤＶ
ＲＨを上記のＡＤＶＲに加算した値をステップ１７にお
いてリッチ気筒の点火進角値ＡＤＶ（ｎ）に入れること
により、リッチ気筒の点火進角値を補正する。
【００６１】ここで、点火時期補正量ＡＤＶＲＨは、リ
ッチ気筒とリーン気筒の各設定空燃比（したがって排気
空燃比の振れ幅）が同一の条件において、補機負荷（た
とえばエアコン、パワステアリング、電気負荷等）の作
動により作動後のＴｐが基本設定点でのＴｐ（補機負荷
が加わってない状態でのアイドル時のＴｐ）と異なった
ときにリッチ気筒とリーン気筒の間にトルク差が生じて
しまうので、そうならないようにしたものである。
ッチ気筒とリーン気筒の各設定空燃比（したがって排気
空燃比の振れ幅）が同一の条件において、補機負荷（た
とえばエアコン、パワステアリング、電気負荷等）の作
動により作動後のＴｐが基本設定点でのＴｐ（補機負荷
が加わってない状態でのアイドル時のＴｐ）と異なった
ときにリッチ気筒とリーン気筒の間にトルク差が生じて
しまうので、そうならないようにしたものである。
【００６２】具体的にはＡＤＶＲＨの値は、図６のよう
に基本設定点でのＴｐ（補機負荷が加わってない状態で
のアイドル時のＴｐ）のとき０であり、Ｔｐが基本設定
点でのＴｐより大きい領域で負の値となり（ＡＤＶＲが
遅角側に補正される）、また、Ｔｐが基本設定点でのＴ
ｐより小さい領域で正の値となる（ＡＤＶＲが進角側に
補正される）。たとえば、エアコン負荷がエンジンに加
わることにより図７において基本設定点でのＴｐより所
定値ΔＴｐだけＴｐが大きくなり、これに伴ってΔＴの
トルク差が生じるものとすれば、図６において基本設定
点でのＴｐにΔＴｐを加えた値のときのＡＤＶＲＨの値
（つまりＡＤＶＲＨ１）でリッチ気筒の発生するトルク
が基本設定点でのＴｐに対するときよりΔＴだけ少なく
なるように、ＡＤＶＲＨ１の値をマッチングするのであ
る。
に基本設定点でのＴｐ（補機負荷が加わってない状態で
のアイドル時のＴｐ）のとき０であり、Ｔｐが基本設定
点でのＴｐより大きい領域で負の値となり（ＡＤＶＲが
遅角側に補正される）、また、Ｔｐが基本設定点でのＴ
ｐより小さい領域で正の値となる（ＡＤＶＲが進角側に
補正される）。たとえば、エアコン負荷がエンジンに加
わることにより図７において基本設定点でのＴｐより所
定値ΔＴｐだけＴｐが大きくなり、これに伴ってΔＴの
トルク差が生じるものとすれば、図６において基本設定
点でのＴｐにΔＴｐを加えた値のときのＡＤＶＲＨの値
（つまりＡＤＶＲＨ１）でリッチ気筒の発生するトルク
が基本設定点でのＴｐに対するときよりΔＴだけ少なく
なるように、ＡＤＶＲＨ１の値をマッチングするのであ
る。
【００６３】次に、排気空燃比をリッチ側とリーン側に
交互に振る操作を行う条件の成立時にも、ステップ８で
の操作により、リーン気筒では（４）式のＴｉ（ｎ）で
リッチ気筒の排気行程において燃料噴射弁７が開かれ、
点火進角値ＡＤＶＬを用いて点火が行われる。リッチ気
筒では（５）式のＴｉ（ｎ）でリーン気筒の排気行程に
おいて燃料噴射弁７が開かれ、点火進角値ＡＤＶＲ＋Ａ
ＤＶＲＨを用いて点火が行われる。
交互に振る操作を行う条件の成立時にも、ステップ８で
の操作により、リーン気筒では（４）式のＴｉ（ｎ）で
リッチ気筒の排気行程において燃料噴射弁７が開かれ、
点火進角値ＡＤＶＬを用いて点火が行われる。リッチ気
筒では（５）式のＴｉ（ｎ）でリーン気筒の排気行程に
おいて燃料噴射弁７が開かれ、点火進角値ＡＤＶＲ＋Ａ
ＤＶＲＨを用いて点火が行われる。
【００６４】ここで本発明の実施形態の作用を説明す
る。
る。
【００６５】本発明の実施形態では、触媒１０が一部活
性化状態にありかつアイドル時に排気空燃比をリッチ側
とリーン側に交互に振る操作を行う際に、冷却水温に依
存するリーン限界にリーン気筒の設定空燃比を設定して
いるが、エンジン負荷に依存させてはいない。負荷によ
っても燃焼自体は影響を受けるものの、冷却水温の影響
に比べれば小さく、また、燃焼が改善される高負荷時に
はもともと発生トルクが大きく、かつ燃焼変動幅も大き
くなるので、リーン限界が実質的にあまり変化しない。
これらの結果より、エンジン負荷に応じてリーン気筒の
設定空燃比（つまりＴＦＢＹＡＬ）を変化させる必要が
ないからである。
性化状態にありかつアイドル時に排気空燃比をリッチ側
とリーン側に交互に振る操作を行う際に、冷却水温に依
存するリーン限界にリーン気筒の設定空燃比を設定して
いるが、エンジン負荷に依存させてはいない。負荷によ
っても燃焼自体は影響を受けるものの、冷却水温の影響
に比べれば小さく、また、燃焼が改善される高負荷時に
はもともと発生トルクが大きく、かつ燃焼変動幅も大き
くなるので、リーン限界が実質的にあまり変化しない。
これらの結果より、エンジン負荷に応じてリーン気筒の
設定空燃比（つまりＴＦＢＹＡＬ）を変化させる必要が
ないからである。
【００６６】この場合に、リーン気筒ではＭＢＴ付近
で、またリッチ気筒ではリーン気筒の設定空燃比（つま
りＴＦＢＹＡＬ）に応じた点火時期（つまりＡＤＶＲ）
でそれぞれ点火が行われると、基本設定点での負荷に対
してはリッチ気筒とリーン気筒でトルク差を生じること
がなく、触媒１０内での酸化反応熱の増加により触媒１
０の暖機が促進される。
で、またリッチ気筒ではリーン気筒の設定空燃比（つま
りＴＦＢＹＡＬ）に応じた点火時期（つまりＡＤＶＲ）
でそれぞれ点火が行われると、基本設定点での負荷に対
してはリッチ気筒とリーン気筒でトルク差を生じること
がなく、触媒１０内での酸化反応熱の増加により触媒１
０の暖機が促進される。
【００６７】しかしながら、この状態でエアコン負荷や
パワステアリング負荷がエンジンに加わったときには、
リッチ気筒とリーン気筒の各設定空燃比が変わらない
（したがって排気空燃比の振れ幅も変わらない）のに、
アイドル回転数のフィードバック制御により補助空気弁
１６が一定量だけ大きく開かれて吸入空気量（つまりＴ
ｐ）が増加し、これによってリッチ気筒の発生トルクが
リーン気筒より相対的に大きくなり（リーン気筒の発生
トルクとの間に差が生じ）、エンジンの安定度が悪化す
る。
パワステアリング負荷がエンジンに加わったときには、
リッチ気筒とリーン気筒の各設定空燃比が変わらない
（したがって排気空燃比の振れ幅も変わらない）のに、
アイドル回転数のフィードバック制御により補助空気弁
１６が一定量だけ大きく開かれて吸入空気量（つまりＴ
ｐ）が増加し、これによってリッチ気筒の発生トルクが
リーン気筒より相対的に大きくなり（リーン気筒の発生
トルクとの間に差が生じ）、エンジンの安定度が悪化す
る。
【００６８】このとき、本発明の実施形態ではエアコン
負荷やパワステアリング負荷が加わったことにより、Ｔ
ｐが基本設定点から増加して点火時期補正量ＡＤＶＲＨ
が負で求められ、この点火時期補正量ＡＤＶＲＨにより
基本設定点からのＴｐの増加分だけリッチ気筒の点火時
期が遅角側に補正（リッチ気筒の発生トルクが抑制）さ
れることから、リーン気筒とのトルク差がなくされ、エ
ンジン回転が安定する。つまり、アイドル時に補機負荷
が加わることにより負荷変動が生じてもエンジンの安定
度の悪化なしに同じ排気空燃比の振れ幅で排気空燃比を
リッチ側とリーン側に交互に振る操作を継続することが
可能となる。
負荷やパワステアリング負荷が加わったことにより、Ｔ
ｐが基本設定点から増加して点火時期補正量ＡＤＶＲＨ
が負で求められ、この点火時期補正量ＡＤＶＲＨにより
基本設定点からのＴｐの増加分だけリッチ気筒の点火時
期が遅角側に補正（リッチ気筒の発生トルクが抑制）さ
れることから、リーン気筒とのトルク差がなくされ、エ
ンジン回転が安定する。つまり、アイドル時に補機負荷
が加わることにより負荷変動が生じてもエンジンの安定
度の悪化なしに同じ排気空燃比の振れ幅で排気空燃比を
リッチ側とリーン側に交互に振る操作を継続することが
可能となる。
【００６９】なお、この状態でエアコン負荷やパワステ
アリング負荷がエンジンから切り離されたときには、補
助空気弁１６の開度がエアコン負荷やパワステアリング
負荷が加わる前の状態に戻り（つまり基本設定点でのＴ
ｐに戻る）、再びリッチ気筒とリーン気筒の発生するト
ルクが一致する。このときには、点火時期補正量ＡＤＶ
ＲＨが基本設定点でのＴｐに対する値（つまり０）とな
るので、リッチ気筒の発生するトルクを抑制することは
ない。
アリング負荷がエンジンから切り離されたときには、補
助空気弁１６の開度がエアコン負荷やパワステアリング
負荷が加わる前の状態に戻り（つまり基本設定点でのＴ
ｐに戻る）、再びリッチ気筒とリーン気筒の発生するト
ルクが一致する。このときには、点火時期補正量ＡＤＶ
ＲＨが基本設定点でのＴｐに対する値（つまり０）とな
るので、リッチ気筒の発生するトルクを抑制することは
ない。
【００７０】このようにして、本発明の実施形態では触
媒１０が一部活性化した状態かつアイドル時に排気空燃
比をリッチ側とリーン側とに交互に振る操作を行う際
に、リッチ気筒とリーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢ
ＹＡＲ、ＴＦＢＹＡＬをエンジン負荷に依存させること
なく設定する一方で、リーン気筒の点火進角値ＡＤＶＬ
をＭＢＴ付近に、また基本設定点でのＴｐに対してリッ
チ気筒の発生するトルクがリーン気筒と同じになるよう
にリッチ気筒の点火進角値ＡＤＶＲをリーン気筒の目標
燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬに応じてそれぞれ設定し、補
機負荷の作動によりＴｐが基本設定点でのＴｐより大き
くなるときにはその大きくなったＴｐの分だけリッチ気
筒の点火進角値ＡＤＶＲを遅角補正するようにしたの
で、排気空燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振らせ
ている場合に、補機負荷が加わることによる負荷変動が
生じるときにも、排気空燃比の振れ幅を変えることな
く、アイドル安定度を確保しつつ触媒１０の暖機を促進
することが可能となる。
媒１０が一部活性化した状態かつアイドル時に排気空燃
比をリッチ側とリーン側とに交互に振る操作を行う際
に、リッチ気筒とリーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢ
ＹＡＲ、ＴＦＢＹＡＬをエンジン負荷に依存させること
なく設定する一方で、リーン気筒の点火進角値ＡＤＶＬ
をＭＢＴ付近に、また基本設定点でのＴｐに対してリッ
チ気筒の発生するトルクがリーン気筒と同じになるよう
にリッチ気筒の点火進角値ＡＤＶＲをリーン気筒の目標
燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬに応じてそれぞれ設定し、補
機負荷の作動によりＴｐが基本設定点でのＴｐより大き
くなるときにはその大きくなったＴｐの分だけリッチ気
筒の点火進角値ＡＤＶＲを遅角補正するようにしたの
で、排気空燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振らせ
ている場合に、補機負荷が加わることによる負荷変動が
生じるときにも、排気空燃比の振れ幅を変えることな
く、アイドル安定度を確保しつつ触媒１０の暖機を促進
することが可能となる。
【００７１】また、リーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦ
ＢＹＡＬをリーン限界相当の値に設定するので、燃費が
向上する。また、リーン限界相当の値を冷却水温に応じ
て設定するため、冷却水温が相違してもリーン限界から
外れることがなく、これによって冷却水温が相違しても
最小の燃費でリーン気筒を運転することができる。さら
に、リーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬをリー
ン限界相当の値に設定したのに合わせて、リーン気筒の
点火進角値ＡＤＶＬをリーン限界の空燃比に対するＭＢ
Ｔで設定しているので、燃費が一段と向上する。
ＢＹＡＬをリーン限界相当の値に設定するので、燃費が
向上する。また、リーン限界相当の値を冷却水温に応じ
て設定するため、冷却水温が相違してもリーン限界から
外れることがなく、これによって冷却水温が相違しても
最小の燃費でリーン気筒を運転することができる。さら
に、リーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬをリー
ン限界相当の値に設定したのに合わせて、リーン気筒の
点火進角値ＡＤＶＬをリーン限界の空燃比に対するＭＢ
Ｔで設定しているので、燃費が一段と向上する。
【００７２】また、リーン気筒の発生するトルクはリー
ン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬに応じて変化す
るため、このリーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡ
Ｌに応じてリッチ気筒の点火進角値ＡＤＶＲを設定する
ことで、リーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬが
変化する場合でもリッチ気筒とリーン気筒のトルク差を
無くすことができる。
ン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬに応じて変化す
るため、このリーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡ
Ｌに応じてリッチ気筒の点火進角値ＡＤＶＲを設定する
ことで、リーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬが
変化する場合でもリッチ気筒とリーン気筒のトルク差を
無くすことができる。
【００７３】また、リッチ気筒の目標燃空比相当量ＴＦ
ＢＹＡＲによりリッチ側への排気空燃比の振れ幅（ＣＯ
濃度）が定まり、リッチ気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢ
ＹＡＲをリッチ側に大きく設定するほどＣＯ濃度が高く
なるのであるが、所定の値（触媒１０入口でたとえば１
％程度）以上のＣＯ濃度を確保すれば触媒１０の温度上
昇を促進できることが実験により明らかになったことか
ら、本発明の実施形態ではリッチ気筒の目標燃空比相当
量ＴＦＢＹＡＲを固定値Ｄに設定しており、これによっ
てＴＦＢＹＡＲを与えるに際して冷却水温などをパラメ
ータとするテーブル検索を行う必要がなく、マッチング
の工数を減らすことができる。
ＢＹＡＲによりリッチ側への排気空燃比の振れ幅（ＣＯ
濃度）が定まり、リッチ気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢ
ＹＡＲをリッチ側に大きく設定するほどＣＯ濃度が高く
なるのであるが、所定の値（触媒１０入口でたとえば１
％程度）以上のＣＯ濃度を確保すれば触媒１０の温度上
昇を促進できることが実験により明らかになったことか
ら、本発明の実施形態ではリッチ気筒の目標燃空比相当
量ＴＦＢＹＡＲを固定値Ｄに設定しており、これによっ
てＴＦＢＹＡＲを与えるに際して冷却水温などをパラメ
ータとするテーブル検索を行う必要がなく、マッチング
の工数を減らすことができる。
【００７４】実施形態では、アイドル時に限って排気空
燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振る操作を行った
が、本発明はアイドル時以外の負荷領域にも拡大するこ
とができる。このときには、アイドル時でない所定の負
荷条件でのＴｐを基本設定点でのＴｐとして設定し、外
乱（たとえば低速での歩道の段差乗り越え時の外部から
の負荷入力などがある）などの影響でエンジン負荷がこ
の基本設定点でのＴｐから増大したときには、その負荷
増大分だけリッチ気筒の点火時期を遅角補正（この逆に
エンジン負荷が基準設定点での負荷より減少したときに
はその負荷減少分だけ点火時期を進角補正）すること
で、エンジン負荷に依存させることなく排気空燃比をリ
ッチ側とリーン側とに交互に振らせている場合に、エン
ジン負荷が基本設定点での負荷より変化したときにも、
排気空燃比の振れ幅を変えることなく、エンジンの安定
度を確保しつつ触媒１０の暖機を促進することが可能と
なる。
燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振る操作を行った
が、本発明はアイドル時以外の負荷領域にも拡大するこ
とができる。このときには、アイドル時でない所定の負
荷条件でのＴｐを基本設定点でのＴｐとして設定し、外
乱（たとえば低速での歩道の段差乗り越え時の外部から
の負荷入力などがある）などの影響でエンジン負荷がこ
の基本設定点でのＴｐから増大したときには、その負荷
増大分だけリッチ気筒の点火時期を遅角補正（この逆に
エンジン負荷が基準設定点での負荷より減少したときに
はその負荷減少分だけ点火時期を進角補正）すること
で、エンジン負荷に依存させることなく排気空燃比をリ
ッチ側とリーン側とに交互に振らせている場合に、エン
ジン負荷が基本設定点での負荷より変化したときにも、
排気空燃比の振れ幅を変えることなく、エンジンの安定
度を確保しつつ触媒１０の暖機を促進することが可能と
なる。
【００７５】実施形態では、排気空燃比をリッチ側とリ
ーン側とに交互に振る操作を行うに際して、４気筒のう
ち２気筒をリッチ気筒に、残りの２気筒をリーン気筒に
する場合で説明したが、Ｏ2濃度を高くするため１気筒
のみをリッチ気筒、残り３気筒をリーン気筒としてもよ
い。さらに、４つの気筒のそれぞれに、点火順序に合わ
せてリッチ気筒、ストイキ気筒（リーンでもリッチでも
ない気筒のこと）、リーン気筒、通常気筒と割り振って
おくこともできる。
ーン側とに交互に振る操作を行うに際して、４気筒のう
ち２気筒をリッチ気筒に、残りの２気筒をリーン気筒に
する場合で説明したが、Ｏ2濃度を高くするため１気筒
のみをリッチ気筒、残り３気筒をリーン気筒としてもよ
い。さらに、４つの気筒のそれぞれに、点火順序に合わ
せてリッチ気筒、ストイキ気筒（リーンでもリッチでも
ない気筒のこと）、リーン気筒、通常気筒と割り振って
おくこともできる。
【００７６】実施形態では、触媒１０の一部活性化した
かどうかを冷却水温や触媒温度に基づいて判定する場合
で説明したが、これに限られるものでなく、公知の各種
の活性化判定方法を用いることができる。
かどうかを冷却水温や触媒温度に基づいて判定する場合
で説明したが、これに限られるものでなく、公知の各種
の活性化判定方法を用いることができる。
【００７７】
【発明の効果】エンジン負荷に依存させることなく排気
空燃比をリッチ側とリーン側に交互に振る操作を行う一
方、リーン気筒で所定の設定点火時期により、またリッ
チ気筒でリーン気筒の空燃比制御量に応じた点火時期に
より点火を行う場合に、負荷変動が生じ、エンジン負荷
が基準負荷と異なったときには、リッチ気筒とリーン気
筒の各空燃比制御量が変わらない（したがって排気空燃
比の振れ幅も変わらない）のに、基準負荷との相違分だ
けリッチ気筒とリーン気筒の間にトルク差が生じてエン
ジンの安定度が悪化するのであるが、このとき第１の発
明では、基準負荷との相違分だけリッチ気筒の点火時期
が補正されることから、リーン気筒とのトルク差がなく
され、エンジン回転が安定するのであり、これによっ
て、基準負荷からの負荷変動が生じても、排気空燃比の
振れ幅を変えることなく、アイドル安定度を確保しつつ
触媒の暖機を促進することができる。
空燃比をリッチ側とリーン側に交互に振る操作を行う一
方、リーン気筒で所定の設定点火時期により、またリッ
チ気筒でリーン気筒の空燃比制御量に応じた点火時期に
より点火を行う場合に、負荷変動が生じ、エンジン負荷
が基準負荷と異なったときには、リッチ気筒とリーン気
筒の各空燃比制御量が変わらない（したがって排気空燃
比の振れ幅も変わらない）のに、基準負荷との相違分だ
けリッチ気筒とリーン気筒の間にトルク差が生じてエン
ジンの安定度が悪化するのであるが、このとき第１の発
明では、基準負荷との相違分だけリッチ気筒の点火時期
が補正されることから、リーン気筒とのトルク差がなく
され、エンジン回転が安定するのであり、これによっ
て、基準負荷からの負荷変動が生じても、排気空燃比の
振れ幅を変えることなく、アイドル安定度を確保しつつ
触媒の暖機を促進することができる。
【００７８】第５の発明では、各気筒の空燃比制御量と
点火時期の設定を行う所定の運転条件がアイドル時であ
るので、補機負荷が加わっていないときのアイドル負荷
を基準負荷として設定しておけば、補機負荷の作動によ
りエンジン負荷が基準負荷より大きくなると、その負荷
増大分だけリッチ気筒の点火時期が遅角補正されること
から、アイドル時に補機負荷の変動が生じるときにも、
排気空燃比の振れ幅を変えることなく、アイドル安定度
を確保しつつ触媒の暖機を促進することができる。
点火時期の設定を行う所定の運転条件がアイドル時であ
るので、補機負荷が加わっていないときのアイドル負荷
を基準負荷として設定しておけば、補機負荷の作動によ
りエンジン負荷が基準負荷より大きくなると、その負荷
増大分だけリッチ気筒の点火時期が遅角補正されること
から、アイドル時に補機負荷の変動が生じるときにも、
排気空燃比の振れ幅を変えることなく、アイドル安定度
を確保しつつ触媒の暖機を促進することができる。
【００７９】第７の発明では、リーン気筒の空燃比制御
量がリーン限界相当であるので、燃費が向上する。
量がリーン限界相当であるので、燃費が向上する。
【００８０】第８の発明では、リーン限界相当の空燃比
制御量が冷却水温に応じた値であるので、冷却水温が相
違してもリーン気筒の空燃比がリーン限界から外れるこ
とがなく、これによって冷却水温が相違しても最小の燃
費でリーン気筒を運転することができる。
制御量が冷却水温に応じた値であるので、冷却水温が相
違してもリーン気筒の空燃比がリーン限界から外れるこ
とがなく、これによって冷却水温が相違しても最小の燃
費でリーン気筒を運転することができる。
【００８１】第９の発明では、リーン気筒の空燃比制御
量がリーン限界相当であるのに合わせて、リーン気筒の
点火時期がリーン限界相当の空燃比制御量に対するＭＢ
Ｔであるので、燃費が一段と向上する。
量がリーン限界相当であるのに合わせて、リーン気筒の
点火時期がリーン限界相当の空燃比制御量に対するＭＢ
Ｔであるので、燃費が一段と向上する。
【００８２】リーン気筒の発生するトルクはリーン気筒
の空燃比制御量に応じて変化するのであるが、第１０の
発明ではリッチ気筒の点火時期がリーン気筒の空燃比制
御量に応じた値であるので、リーン気筒の空燃比制御量
が変化する場合でもリッチ気筒とリーン気筒のトルク差
を無くすことができる。
の空燃比制御量に応じて変化するのであるが、第１０の
発明ではリッチ気筒の点火時期がリーン気筒の空燃比制
御量に応じた値であるので、リーン気筒の空燃比制御量
が変化する場合でもリッチ気筒とリーン気筒のトルク差
を無くすことができる。
【００８３】リッチ気筒の空燃比制御量によりリッチ側
への排気空燃比の振れ幅が定まり、リッチ気筒の空燃比
制御量がリッチ側になるほどＣＯ濃度が高くなるのであ
るが、所定の値以上のＣＯ濃度を確保すれば触媒の温度
上昇を促進できることが実験により明らかになったこと
から、第１１の発明によりリッチ気筒の空燃比制御量を
固定値とすることで、リッチ気筒の空燃比制御量を与え
るに際して冷却水温などをパラメータとするテーブル検
索を行う必要がなく、マッチングの工数を減らすことが
できる。
への排気空燃比の振れ幅が定まり、リッチ気筒の空燃比
制御量がリッチ側になるほどＣＯ濃度が高くなるのであ
るが、所定の値以上のＣＯ濃度を確保すれば触媒の温度
上昇を促進できることが実験により明らかになったこと
から、第１１の発明によりリッチ気筒の空燃比制御量を
固定値とすることで、リッチ気筒の空燃比制御量を与え
るに際して冷却水温などをパラメータとするテーブル検
索を行う必要がなく、マッチングの工数を減らすことが
できる。
【図１】一実施形態の制御システム図である。
【図２】燃料噴射弁に与える燃料噴射パルス幅の気筒別
算出と点火進角値の気筒別算出を説明するためのフロー
チャートである。
算出と点火進角値の気筒別算出を説明するためのフロー
チャートである。
【図３】冷却水温Ｔｗに対するリーン気筒の目標燃空比
相当量ＴＦＢＹＡＬの特性図である。
相当量ＴＦＢＹＡＬの特性図である。
【図４】冷却水温Ｔｗに対するリーン気筒の点火進角値
ＡＤＶＬの特性図である。
ＡＤＶＬの特性図である。
【図５】リーン気筒の目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡＬに
対するリッチ気筒の点火進角値ＡＤＶＲの特性図であ
る。
対するリッチ気筒の点火進角値ＡＤＶＲの特性図であ
る。
【図６】基本噴射パルス幅Ｔｐに対する点火時期補正量
ＡＤＶＲＨの特性図である。
ＡＤＶＲＨの特性図である。
【図７】従来例の負荷に対するリッチ気筒とリーン気筒
の各発生トルクの特性図である。
の各発生トルクの特性図である。
【図８】吸入空気量の増加前後でのリッチ気筒とリーン
気筒の各トルク変化を示す特性図である。
気筒の各トルク変化を示す特性図である。
【図９】第１の発明のクレーム対応図である。
【図１０】第１２の発明のクレーム対応図である。
１ エンジン本体 ２ コントロールユニット ４ クランク角センサ ６ エアフローメータ ７ 燃料噴射弁 １０ 三元触媒 １３ 点火プラグ １６ 補助空気弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/16 Ｆ０２Ｄ 41/16 Ｐ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｂ ３０１Ｅ 45/00 ３０１ 45/00 ３０１Ｋ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｋ Ｂ
Claims (12)
- 【請求項１】排気通路に触媒を設ける一方で、 リッチ気筒の空燃比制御量をエンジン負荷に依存させる
ことなく設定する手段と、 リーン気筒の空燃比制御量をエンジン負荷に依存させる
ことなく設定する手段と、 これらの空燃比制御量を用いて各気筒の空燃比を制御す
る手段と、 前記リーン気筒の点火時期を設定する手段と、 エンジンの基準負荷に対して前記リッチ気筒の発生する
トルクが前記リーン気筒と同じになるように前記リッチ
気筒の点火時期を前記リーン気筒の空燃比制御量に応じ
て設定する手段と、 エンジン負荷が前記基準負荷と相違するときエンジン負
荷に応じて前記リッチ気筒とリーン気筒の間に生じるト
ルク差をなくす向きに前記リッチ気筒の点火時期を補正
する手段と、 この補正されたリッチ気筒の点火時期と前記リーン気筒
の点火時期を用いて各気筒の点火を行う手段とを設けた
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項２】前記各気筒の空燃比制御量と点火時期の設
定を所定の運転条件でだけ行うことを特徴とする請求項
１に記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項３】前記所定の運転条件は前記触媒が一部活性
化したときであることを特徴とする請求項２に記載のエ
ンジンの排気浄化装置。 - 【請求項４】前記触媒が一部活性化したかどうかをエン
ジンの冷却水温または前記触媒の温度に基づいて判定す
ることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの排気浄
化装置。 - 【請求項５】前記所定の運転条件はアイドル時であるこ
とを特徴とする請求項２から４までのいずれか一つに記
載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項６】前記リッチ気筒の点火時期の補正量は、前
記エンジン負荷が前記基準負荷より大きいとき遅角側
の、また前記エンジン負荷が前記基準負荷より小さいと
き進角側の値であることを特徴とする請求項１から５ま
でのいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項７】前記リーン気筒の空燃比制御量はリーン限
界相当であることを特徴とする請求項１から６までのい
ずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項８】前記リーン限界相当の空燃比制御量はエン
ジンの冷却水温に応じた値であることを特徴とする請求
項７に記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項９】前記リーン気筒の点火時期は前記リーン限
界相当の空燃比制御量に対するＭＢＴであることを特徴
とする請求項７または８に記載のエンジンの排気浄化装
置。 - 【請求項１０】前記リッチ気筒の点火時期は前記リーン
気筒の空燃比制御量に応じた値であることを特徴とする
請求項１から９までのいずれか一つに記載のエンジンの
排気浄化装置。 - 【請求項１１】前記リッチ気筒の空燃比制御量は固定値
であることを特徴とする請求項１から１０までのいずれ
か一つに記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項１２】前記空燃比制御手段は、ほぼ理論空燃比
の得られる基本噴射量を運転条件に応じて算出する手段
と、この基本噴射量を前記リッチ気筒について増加し、
前記リーン気筒について減少する手段と、この増加され
る噴射量の燃料を前記リッチ気筒の吸気管に、また減少
される噴射量の燃料を前記リーン気筒の吸気管に供給す
る手段とからなることを特徴とする請求項１から１１ま
でのいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
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|---|---|---|---|
| JP04310496A JP3572783B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04310496A JP3572783B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | エンジンの排気浄化装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236033A true JPH09236033A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3572783B2 JP3572783B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=12654537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04310496A Expired - Fee Related JP3572783B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | エンジンの排気浄化装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3572783B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-02-29 JP JP04310496A patent/JP3572783B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2019060301A (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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