JPH11107814A

JPH11107814A - 多気筒エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH11107814A
Application number: JP26750597A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Nooi; 芳尚乃生; Keiji Araki; 啓二荒木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】吸気流動制御弁の全閉時において吸気の逆流
による吸気ポート内の燃料付着に起因した気筒間の空燃
比のばらつきを是正し、とくにリーン運転時に気筒間の
空燃比のばらつきを抑制する。【解決手段】スワール生成のための制御弁と、両吸気
ポートへ燃料を噴射するインジェクタ２６を備えた多気
筒エンジンにおいて、エンジンの低負荷低回転域で制御
弁を閉じるとともに空燃比をリーン設定としつつ吸気行
程前半に燃料を噴射するように制御するリーン運転制御
手段４１と、制御弁を閉じるとともに空燃比を比較的リ
ッチに設定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させるよう
にした制御状態で、各気筒別の空燃比検出とそれに応じ
た制御に基づき、空燃比の気筒間偏差是正のための補正
値を算出する手段４２と、上記リーン運転制御手段によ
る制御時に、上記補正値を用いて気筒毎に燃料噴射量を
補正する手段４３とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内にスワー
ルを生成するため吸気ポート上流側に吸気流動制御弁を
設けた多気筒エンジンにおいて空燃比等の制御を行う多
気筒エンジンの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、吸気ポートの上流側に吸気流
動制御弁（スワールコントロールバルブ）を設け、この
吸気流動制御弁が閉じられたとき燃焼室内にスワールが
生成されるようにしたエンジンの吸気装置は種々知られ
ている。

【０００３】例えば特開平８−２１８８８１号公報に
は、下流側が２つのポート部に分岐したコモン部を有す
る吸気ボートの上流側に吸気流動制御弁を配置し、この
吸気流動制御弁に、部分的に切欠してなる開口部を設
け、この弁の全閉状態で上記開口部を通って吸気ポート
下流側に流れる吸気により、燃焼室内にスワール（横
渦）およびタンブル（縦渦）を生成するようにした吸気
装置が示されている。

【０００４】上記スワールおよぴタンブルは燃焼性向上
に寄与し、スワール強化は成層燃焼によるリーンバーン
を図る場合の燃焼性向上に有効なものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この種の吸気装置にお
ける吸気流動制御弁は、開口部の形状や位置を考慮する
ことで、スワールないしタンブルを強化するようにして
いる。

【０００６】スワール成分を高めるには、吸気流動制御
弁の一側に偏って切欠からなる開口部を設け、この弁の
下流で分岐した２つの吸気ポート下流部のうち一方に流
れる吸気の流速を高めるとよい。

【０００７】ところが、当発明者が実験及びシミュレー
ション等によって調べたところによると、上記のような
構造で吸気流動制御弁を閉じると高いスワール比は得ら
れるものの、吸気ポート内の燃料付着量の割合（全燃料
噴射量に対する吸気ポート内の燃料付着量の割合）は吸
気行程噴射にもかかわらず比較的多くなり、この燃料付
着量の割合が多いことによって、各サイクル間、およぴ
各気筒間で燃焼室内への燃料供給量にバラツキが生じ、
各気筒間での空燃比の偏差が大きくなる傾向がある。

【０００８】このことはリーンバーン運転領域のリーン
セット空燃比を今一つ高くできない要因にもなってい
る。

【０００９】このような吸気ポート内の燃料付着のメカ
ニズムを、図１１の調査結果を参照しつつ説明する。こ
の図は、吸気ポート上流側に吸気流動制御弁を備え、こ
の吸気流動弁の片側（図で下側）に部分的に開口部が設
けられているエンジンにおいて、エンジンの部分負荷・
低回転域における吸気流動制御弁の下流の燃料噴霧の挙
動を示すものであり、同図（ａ）は上死点後６０度クラ
ンク角（ＡＴＤＣ６０ｄｅｇ）の時点、同図（ｂ）はＡ
ＴＤＣ９０ｄｅｇの時点、同図（ｃ）はＡＴＤＣ１２０
ｄｅｇの時点について、それぞれ燃料噴霧の分布状態を
示している。

【００１０】この調査結果によると、ＡＴＤＣ６０ｄｅ
ｇ付近まで噴射した燃料噴霧ＦがＡＴＤＣ９０ｄｅｇで
は同図（ｂ）のように吸気ポートのコモン部かち下流に
達し、吸気流動制御弁の開口部の位置に対応した一方の
下流側ポート部の燃料噴霧Ｆの一部は燃焼室に達してい
る。そして、吸気行程半ばを過ぎたＡＴＤＣ１２０ｄｅ
ｇでは、同図（ｃ）のように、一方の吸気ポート下流部
の燃料噴霧はほぼ無くなっているものの、他方の吸気ポ
ート下流部の燃料噴霧Ｆは滞留している。

【００１１】この燃料噴霧Ｆの滞留が吸気ポート内の燃
料付着量を増大させており、この燃料噴霧Ｆの滞留は吸
気ポート内の吸気流動によるものと考えられる。すなわ
ち、発明の実施の形態の項において説明する図３中に矢
印で示すように、吸気流動制御弁が閉じられて開口部を
通る吸気の主流が一方の吸気ポート側に流れる状態で
は、吸気流動制御弁の裏側（直下流）に回り込む渦が生
じ、上記主流の吸気流量と吸気流速が高まるにつれてこ
の吸気流に引かれる形で上記渦が成長し、吸気行程途中
で上記渦の影響により他方の吸気ポート側で逆方向の気
流が生じる。そして、インジェクタから順方向に噴射さ
れた燃料噴霧がこの逆方向の吸気流に阻まれることによ
り、図１１の（ｃ）のように上記他方の吸気ポート側に
燃料噴霧の滞留が生じるものと考えられる。

【００１２】そして、このような吸気の逆流の影響によ
る燃料噴霧の滞留が生じると気筒間で空燃比のばらつき
が生じ安く、この空燃比のばらつきは特にリーン運転時
の燃焼性に大きく影響する。

【００１３】本発明は、上記の事情に鑑み、吸気流動制
御弁の全閉時において吸気の逆流による吸気ポート内の
燃料付着に起因した気筒間の空燃比のばらつきを是正
し、とくにリーン運転時に気筒間の空燃比のばらつきを
抑制することにより燃焼安定性を高め、リーン化の促進
を可能にする多気筒エンジンの制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
各気筒の燃焼室に一対の吸気ポートを開口させ、吸気ポ
ート上流側に吸気流動制御弁を設け、この吸気流動制御
弁が閉じられたときに一方の吸気ポート側へ向かう吸気
の偏流が生じるように各気筒に対する吸気通路を構成す
るとともに、上記吸気流動制御弁の下流に配置されて上
記両吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタを備えた
多気筒エンジンにおいて、排気中の酸素濃度の検出によ
って空燃比を検出する空燃比検出手段と、エンジンの低
負荷低回転域で、吸気流動制御弁を閉じ、かつ、空燃比
をＮＯｘ排出割合が多い特定空燃比範囲よりもリーンに
設定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させるように吸気
流動制御弁及びインジェクタを制御するするリーン運転
制御手段と、定常運転時において、吸気流動制御弁を閉
じ、かつ、空燃比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに
設定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させるようにした
制御状態で、上記空燃比検出手段の出力に基づき各気筒
別に空燃比を検出して、その空燃比の気筒間偏差を是正
するように燃料噴射量の補正値を算出する気筒間偏差補
正値算出手段と、上記リーン運転制御手段による制御時
に、上記気筒間偏差補正値算出手段により演算された補
正値を用いて気筒毎に燃料噴射量を補正する補正手段と
を備えたものである。

【００１５】この装置によると、上記吸気流動弁が閉じ
られて一方の吸気ポート側へ向かう気流により燃焼室内
に吸気スワールが生成される状態にあるとき、他方の吸
気ポート側に逆流が生じることで噴射燃料が吸気ポート
壁面に付着し易くなり、これに起因して空燃比の気筒間
偏差が生じるが、上記気筒間偏差補正値算出手段によ
り、吸気流動制御弁が閉じられるとともに空燃比が比較
的リッチとされる制御状態にあるときに上記気筒間偏差
に応じた補正値が求められ、その補正値により、上記リ
ーン運転制御手段による制御時に補正が行われる。従っ
て、気筒間の空燃比偏差が是正され、リーン運転が良好
に行われる。

【００１６】この発明において、各気筒に対する吸気通
路は吸気ポート上流部から一対の吸気ポート下流部へ二
股に分岐させるコモン部を有し、このコモン部より上流
でコモン部から離間した位置に、上記一対の吸気ポート
下流部の一方に対応する側部に開口部を有する吸気流動
制御弁を配置するとともに、この吸気流動制御弁の下流
に、各吸気ポート下流部に向けた２噴口を有するインジ
ェクタを設けた構造とし（請求項２）、さらにこの構造
において、上記コモン部の上流端から上記吸気流動制御
弁の配置箇所に至る吸気ポート上流部の断面を、上記一
対の吸気ポート下流部の配列方向に広幅の偏平形状と
し、上記吸気流動制御弁をこの吸気ポート上流部の断面
に対応する偏平形状に形成するとともに、この吸気流動
制御弁に設けた開口部の開口面積を吸気流動制御弁配置
箇所の吸気ポート断面積の半分以下としておくと（請求
項３）、吸気スワールが生成が良好に行われる。とくに
スワール強化のためには、上記開口部の開口面積を吸気
流動制御弁配置箇所の吸気ポート断面積の３５％以下と
しておくこと（請求項４）が好ましい。

【００１７】このようにした場合、吸気スワールの生成
には有利である反面、上記のような吸気流動弁が閉じら
れたときのポート壁への燃料付着の問題が生じ易いが、
これに起因した気筒間の空燃比偏差が、上記気筒間偏差
補正値算出手段及び補正手段により効果的に是正され
る。

【００１８】また、上記インジェクタの噴射圧力が５kg
/cm²以下に設定されるとともに、一対の吸気ポート下流
部に対する燃料噴射の各中心線が、各吸気ポート下流部
に設けられている吸気弁の弁軸と各吸気ポート下流部の
内側部の壁面との間の範囲を指向するようになっている
と（請求項５）、吸気流動制御弁が開いているときなど
には燃焼室への燃料供給が良好に行われるものの、吸気
流動制御弁が閉じられたときに、上記逆流によってポー
ト壁に燃料が付着し易くなる。この場合でも、ポート壁
への燃料付着に起因した気筒間の空燃比偏差が、上記気
筒間偏差補正値算出手段及び補正手段により効果的に是
正される。

【００１９】エンジンが偶数の気筒を備え、その各気筒
別の吸気通路の間隔を下流側に比べて上流側で小さく
し、かつ、各気筒の吸気ポート及びを気筒列方向の中心
に対して対称に配置した形状とすると（請求項６）、気
筒毎の空燃比のばらつきが可及的に小さくされる。そし
て、このような構造とされることに加え、上記のような
気筒間偏差に対する補正が行われることにより、気筒間
に空燃比偏差が十分に抑制される。

【００２０】排気行程がオーバラップしない気筒同士を
同一気筒群とした気筒群毎に空燃比検出手段を設けてお
くと（請求項７）、気筒別の空燃比の検出が容易に行わ
れる。

【００２１】空燃比検出手段は空燃比に応じて出力が変
化するリニアＯ₂ センサからなり、気筒間偏差補正値算
出手段による燃料噴射量の補正値の算出を行うときの制
御においては、空燃比を１３〜１５の範囲内に設定して
リニアＯ₂ センサの出力に基づき空燃比のフィードバッ
ク制御を行いつつ空燃比の気筒間偏差に応じた燃料噴射
量の補正値を算出するようにすると（請求項８）、理論
空燃比付近での制御に基づいて有効に気筒間偏差に応じ
た燃料噴射量の補正値が求められる。

【００２２】また、定常運転時において、吸気流動制御
弁を開き、かつ空燃比を上記特定空燃比範囲よりもリッ
チに設定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させるように
した制御状態で、上記空燃比検出手段の出力に基づいて
各気筒別に空燃比を検出し、それに基づいて吸気流動制
御弁を開いた状態での空燃比の気筒間偏差の補正値を算
出する第２の補正値算出手段を設け、この補正値算出手
段により算出される補正値を上記補正手段による補正に
反映させるようにすると（請求項９）、吸気流動制御弁
の作動以外の要因による空燃比の気筒間偏差と、吸気流
動制御弁が閉状態とされることに起因する空燃比の気筒
間偏差とに対してそれぞれ補正値が求められ、気筒間偏
差の是正が効果的に行われる。

【００２３】このようにする場合には、例えば、上記第
２の補正値算出手段による補正値算出後に、その補正値
を加味しつつ、吸気流動制御弁を閉じるとともに空燃比
を上記特定空燃比範囲よりもリッチに設定して吸気行程
前半に燃料を噴射させるようにした制御状態での上記気
筒間偏差補正値算出手段による補正値の算出を行い、こ
の補正値と上記第２の補正値算出手段による補正値と
を、上記リーン運転制御手段による制御時に、上記補正
手段による補正に用いるようにすればよい（請求項１
０）。

【００２４】また、気筒間偏差補正値算出手段により燃
料噴射量の補正値の算出を行うときに、吸気流動制御弁
を閉じ、かつ、空燃比を上記特定空燃比範囲よりもリッ
チに設定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させるように
した制御状態での定常運転中に、一時的に吸気量を増加
させることにより空燃比を上記特定空燃比範囲よりリー
ンとするような制御を行うと（請求項１１）、上記補正
値の算出に際し、リーン運転制御手段による制御時に近
似した吸気流動状態とされ、補正値算出の精度が高めら
れる。

【００２５】上記リーン運転制御手段による制御時に、
上記補正手段による気筒毎の燃料噴射量の補正に加え、
エンジンのラフネスを検出してこのラフネスが目標値と
なるように燃料噴射量を補正制御する手段を設けると
（請求項１２）、気筒毎の空燃比のばらつきが抑制され
つつより一層のリーン化が図られる。

【００２６】また、エンジンが完全暖機状態に至る前の
半暖機状態にあるときに、吸気流動制御弁を閉じるとと
もに空燃比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに設定し
て吸気行程前半に燃料を噴射させるようにした制御状態
で上記気筒間偏差補正値算出手段による補正値の算出を
行うようにしておくと（請求項１３）、完全暖機状態に
至る前の早い段階で、上記補正値の算出が有効に行われ
る。

【００２７】また、請求項１４に係る発明は、各気筒の
燃焼室に一対の吸気ポートを開口させ、吸気ポート上流
側に吸気流動制御弁を設け、この吸気流動制御弁が閉じ
られたときに一方の吸気ポート側へ向かう吸気の偏流が
生じるように各気筒に対する吸気通路を構成するととも
に、上記吸気流動制御弁の下流に配置されて上記両吸気
ポートに燃料を噴射するインジェクタを備えた多気筒エ
ンジンにおいて、排気中の酸素濃度の検出によって空燃
比を検出する空燃比検出手段と、エンジンの低負荷低回
転域で、吸気流動制御弁を閉じ、かつ、空燃比をＮＯｘ
排出割合が多い特定空燃比範囲よりもリーンに設定しつ
つ吸気行程前半に燃料を噴射させるように吸気流動制御
弁及びインジェクタを制御するするリーン運転制御手段
と、定常運転時において、吸気流動制御弁を開き、かつ
空燃比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに設定しつつ
吸気行程前半に燃料を噴射させるようにした制御状態
で、上記空燃比検出手段の出力に基づいて各気筒別に空
燃比を検出し、それに基づいて吸気流動制御弁を開いた
状態での空燃比の気筒間偏差の補正値を算出する算出手
段と、定常運転時において、吸気流動制御弁を閉じ、か
つ空燃比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに設定しつ
つ吸気行程前半に燃料を噴射させるようにするととも
に、上記算出手段により算出された補正値を加味して燃
料噴射量を制御する制御状態で、上記空燃比検出手段の
出力に基づき各気筒別に空燃比を検出して、その空燃比
の気筒間偏差を是正するように燃料噴射タイミングの補
正値を算出する気筒間偏差補正値算出手段と、上記リー
ン運転制御手段による制御時に、上記気筒間偏差補正値
算出手段により演算された補正値を用いて燃料噴射タイ
ミングを補正する補正手段とを備えたものである。

【００２８】この発明において気筒間偏差補正値算出手
段は、各気筒別に空燃比の検出に替えてラフネス検出手
段の出力に基づきエンジンのラフネスを調べ、これを所
定値以下とするように各気筒の燃料噴射タイミングの補
正値を算出するものであってもよい（請求項１５）。

【００２９】上記の請求項１４または１５の発明による
と、吸気流動制御弁が閉じられている状態での吸気ポー
ト壁面への燃料付着の度合に影響を及ぼす噴射タイミン
グが補正されることにより、空燃比の気筒間偏差が抑制
される。

【００３０】請求項１４または請求項１５の発明におい
て、燃料噴射タイミングの進角側及び遅角側のリミット
値を設定し、気筒間偏差補正値算出手段により算出され
る補正値で補正される燃料噴射タイミングが上記リミッ
ト値を越えるときは、燃料噴射量の補正を加味するよう
にしておくと（請求項１６）、燃料噴射タイミングが過
度にずれて燃焼製を悪化させるということがない。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１及び図２は本発明の装置が適用され
る多気筒エンジンの一例を示している。これらの図にお
いて、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３等で構
成されるエンジン本体１は、複数の気筒４を備え、図１
に示す例では４つの気筒４を備えている。各気筒４に
は、ピストン（図示せず）の頂面とシリンダヘッド３の
下面との間に燃焼室５が形成されている。

【００３２】シリンダヘッド３には、下流端が燃焼室５
に開口する吸気ポート６と上流端が燃焼室に開口する排
気ポート７とが形成されている。また、エンジン本体１
には吸気マニホールド１０及び排気マニホールド１２が
連結されている。上記吸気マニホールド１０の分岐管１
１は吸気ポート６に連通し、これら分岐管１１及び吸気
ポート６により気筒別の吸気通路が構成され、一方、排
気マニホールド１２の分岐管１３か排気ポート７に連通
し、これらにより気筒別の排気通路が構成されている。

【００３３】気筒別の吸気通路は一対の吸気ポートを有
し、当実施形態では、吸気ポート上流部から下流側へ二
股に分岐させるコモン部６ｃが吸気ポート６の途中に設
けられることにより、一対の吸気ポート下流部６ａ，６
ｂが形成され、この一対の吸気ポート下流部６ａ，６ｂ
が気筒列方向に並んだ状態で燃焼室５に開口している。
各吸気ポート下流部６ａ，６ｂの下流端開口部は吸気弁
１５によって開閉されるようになっている。なお、排気
ポート７も一対のポート上流部が燃焼室５に開口し、そ
の開口部が排気弁１６によって開閉されるようになって
いる。また、燃焼室５の中央部には点火プラグ１７が臨
設されている。

【００３４】上記吸気ポート６の上流側には吸気流動を
制御することにより燃焼室内にスワールを生成する吸気
流動制御弁２０（以下、略して制御弁２０と呼ぶ）が設
けられている。この制御弁２０は、コモン部６ｃから離
間し、吸気ポート６に連なる分岐管１１の下流端付近に
配置されている。吸気ポート上流部及びこれに対応する
分岐管１１の下流部の断面は気筒列方向（両吸気ポート
下流部が並ぶ方向）に広幅の扁平形状とされ、制御弁２
０もこれに対応する扁平形状に形成されている。

【００３５】そして、上記制御弁２０は気筒列方向に延
びる共通の回動軸２１を中心にして全閉状態から全開状
態にまでわたり回動可能となっており、上記回動軸２１
は、各分岐管１１を横切るように延びた状態で、吸気マ
ニホールド１０の下流側の端部に設けられた支持部に回
動可能に支承されるとともに、その一端部がリンク及び
ロッド２２を介してアクチュエータ２３に接続されてい
る。このアクチュエータ２３は負圧に応じて作動するダ
イヤフラム装置からなり、三方電磁弁２４に接続され、
三方電磁弁２４の作動によりアクチュエータ２３に負圧
または大気圧が導入されことに応じ、制御弁２０が閉作
動または開作動されるようになっている。

【００３６】上記制御弁２０には、その周辺部の一部を
切欠した開口部２５が設けられている。この開口部２５
は、上記一対の吸気ポート下流部６ａ，６ｂの一方に対
応するように制御弁２０の片半部側に設けられている。
制御弁２０が閉じられたときに一方の吸気ポート下流部
６ａへ向かう偏流が良好に得られるように、上記開口部
２５の開口面積は吸気ポート上流部の断面積の半分以下
とされ、とくに３５％以下とされることがスワール強化
のために好ましい。

【００３７】上記制御弁２０より下流側には各吸気ポー
ト下流部６ａ，６ｂに燃料を噴射するインジェクタ２６
が設けられている。このインジェクタ２６は、２噴口を
有し、吸気ポート６の上部に設けられた膨出部６ｄから
各吸気ポート下流部６ａ，６ｂに向けて燃料を噴射する
ようになっている。インジェクタ２６の各噴口からの噴
射圧力は５kg/cm²以下に設定されており、各噴口から一
対の吸気ポート下流部６ａ，６ｂへの燃料噴射の各中心
線は、図３中に二点鎖線で示すように、各吸気ポート下
流部６ａ，６ｂに設けられている吸気弁１６の弁軸と各
吸気ポート下流部６ａ，６ｂの内側部の壁面との間の範
囲を指向するようになっている。

【００３８】また、吸気マニホールド１０の形状として
は、偶数気筒を備えている当実施形態のエンジンにおい
て、その各気筒別の吸気通路の間隔が下流側に比べて上
流側で小さくされ、かつ、各吸気ポート６及び制御弁２
０が気筒列方向の中心に対して対称に配置されている。
このように吸気マニホールド１０が形成されることによ
り、可及的に各気筒の空燃比のばらつきが小さくされる
ようにしている。

【００３９】また、上記吸気マニホールド１０の集合部
（サージタンク）には上流側の共通吸気通路２８が接続
され、この共通吸気通路２８には、上流側から順にエア
クリーナ２９、エアフローセンサ３０及びスロットル弁
３１が配設されるとともに、スロットル弁３１をバイパ
スするバイパス通路３２が形成され、このバイパス通路
３２にはバイパスバルブ３３が設けられている。上記ス
ロットル弁３１はアクセル操作等に応じて吸入空気量を
調節するもので、図１に示す例ではアクセルペダル３４
に機械的に連動されている。なお、上記スロットル弁３
１をステップモータ等の電気的アクチュエータにより制
御信号に応じて駆動するようにしてもよい。

【００４０】上記スロットル弁３１に対してその開度を
検出するスロットル開度センサ３５が設けられている。
また、エンジン本体１には、クランクシャフトの回転角
を検出するクランク角センサ３６、エンジン水温を検出
する水温センサ３７等が設けられている。

【００４１】一方、上記排気マニホールド１２の集合部
には下流側の共通排気通路３８が接続され、この共通排
気通路３８には、排気中の酸素濃度の検出によって空燃
比を検出する空燃比検出手段としてのＯ₂ センサ３９が
設けられるとともに、排気ガス浄化用の触媒(図示せず)
等が配設されている。上記Ｏ₂ センサ３９としては、空
燃比に応じて出力がリニアに変化するリニアＯ₂ センサ
を用いることが好ましい。

【００４２】上記エアフローセンサ３０、スロットル開
度センサ３５、クランク角センサ３６、水温センサ３
７、Ｏ₂ センサ３９等からの信号はエンジン制御用のコ
ントロール（ＥＣＵ）４０に接続され、このＥＣＵ４０
によりインジェクタ２６からの燃料噴射が制御されると
ともに、三方弁２４に制御信号が出力されることにより
制御弁２０が制御され、さらにバイパスバルブ３３の制
御等も行われるようになっている。

【００４３】インジェクタ２６及び制御弁２０等の制御
のためのＥＣＵ４０の機能的構成を、図４によって説明
する。この図において、ＥＣＵ４０は、リーン運転制御
手段４１、気筒間偏差補正値算出手段４２及び補正手段
４３を有し、さらにこの図の例では第２の補正値算出手
段４４及びラフネス制御手段４５を有し、また、運転状
態判別手段４６、燃料制御信号の出力手段４７及び制御
弁制御信号の出力手段４８を含んでいる。上記運転状態
判別手段４６は、エアフローセンサ３０により検出され
る吸入空気量、スロットル開度センサ３５により検出さ
れるスロットル開度、クランク角センサ３６の信号から
演算されるエンジン回転数等に基づき、エンジンの運転
状態がどのような領域にあるかを判別し、また、水温セ
ンサ３７からの信号に基づいてエンジンの暖機、半暖機
等の状態も判別するようになっている。

【００４４】上記リーン運転制御手段４１は、エンジン
暖機後であって低回転低負荷領域にあることが運転状態
判別手段４６により判別されたときに、制御弁２４を閉
じるように出力手段４８を介して三方弁２４に制御信号
を出力するとともに、空燃比をＮＯｘ排出割合が多い特
定空燃比範囲（Ａ／Ｆ＝１６〜１８）よりもリーンに設
定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させるように、出力
手段４７を介してインジェクタ２６に燃料制御信号（噴
射パルス）を出力するようになっている。上記のＮＯｘ
排出割合が多い特定空燃比範囲とはＡ／Ｆ＝１６〜１８
の範囲であり、以下、実施形態の説明の中ではこの範囲
の空燃比を中間空燃比（中間Ａ／Ｆ）と呼ぶ。

【００４５】上記気筒間偏差補正値算出手段４２は、定
常運転時において、制御弁を閉じ、かつ、空燃比を上記
中間空燃比よりもリッチに設定しつつ吸気行程前半に燃
料を噴射させるようにした制御状態において、Ｏ₂ セン
サ３９の出力に基づき気筒別に空燃比を検出し、その空
燃比の気筒間偏差を是正するように燃料噴射量の補正値
を算出するようになっている。具体的には、理論空燃比
もしくはその近傍の値（例えばＡ／Ｆ＝１３〜１５）を
目標空燃比としてＯ₂ センサ３９の出力に応じた燃料噴
射量のフィードバック制御を行い、この場合に、Ｏ₂ セ
ンサ３９の信号から検出遅れを考慮して気筒毎に空燃比
を求め、その気筒毎の空燃比検出値もしくはそれに応じ
た気筒毎のフィードバック補正量（Ｃｆｂ）に基づき、
気筒間補正係数（気筒間偏差に対する補正値）を算出す
るようになっている。

【００４６】上記補正手段４３は、リーン運転制御手段
４１による制御時に、上記気筒間偏差補正値算出手段４
２により演算された補正係数を用いて気筒毎に燃料噴射
量を補正するようになっている。

【００４７】また、第２の補正値算出手段４４は、定常
運転時において、制御弁２０を開き、かつ空燃比を上記
中間空燃比よりもリッチに設定しつつ吸気行程前半に燃
料を噴射させるようにした制御状態において、Ｏ₂ セン
サ３９の出力に基づき気筒別に空燃比を検出し、それに
基づいて制御弁開状態での空燃比の気筒間偏差の補正係
数を算出するようになっている。つまり、上記気筒間偏
差補正値算出手段４２が制御弁閉状態ときの空燃比の気
筒間偏差に対する補正値を求めるのに対し、第２の補正
値算出手段４４は、制御弁２０の動作状態とは別の要
因、例えばインジェクタ２６の特性の個体差等による基
本的な空燃比の気筒間偏差に対する補正値を求めるもの
である。そして、この補正値は気筒間偏差補正値算出手
段４２による補正値算出や上記補正手段４３による補正
に反映される。

【００４８】上記ラフネス制御手段４５は、リーン運転
制御手段４１による制御が行われているときの上記補正
手段４３による補正後に、エンジン回転速度変動の検出
等によりエンジンのラフネスを検出し、このラフネスが
予め設定された目標値となるように燃料噴射量もしくは
吸入空気量を補正するようになっている。なお、吸入空
気量の補正は、バイパスバルブ３３を制御し、あるいは
スロットル弁３１がステップモータ等で電気的な駆動手
段で作動される場合にその駆動手段を制御すればよい。

【００４９】図５は上記ＥＣＵ４０による制御の一例を
フローチャートで示している。なお、このフローチャー
トに示す例は、図４中に示す各手段のうちで第２の補正
値算出手段４４としての機能は有しておらず、それ以外
の各手段の機構を果たすようになっている。

【００５０】このフローチャートの処理がスタートする
と、先ずステップＳ１でエンジン暖機状態か否かが判定
され、暖機状態でなければ非暖機時の制御（図示せず）
を経てリターンされる。暖機状態になっているときは、
ステップＳ２で吸気行程前半燃料噴射領域にあるか否か
が判定される。ここで、例えば排気行程噴射が行われる
高負荷高回転域等を除く領域が予め吸気行程前半燃料噴
射領域と設定されている。この判定がＮＯであれば、排
気行程噴射等の制御(図示せず)を経てリターンされる。

【００５１】吸気行程前半燃料噴射領域にあるときは、
ステップＳ３で制御弁閉の領域か否かが判定される。こ
こで、例えば所定回転数以下の運転域が制御弁閉の領域
と設定されており、制御弁閉の領域になければ、制御弁
開領域での制御（図示せず）を経てリターンされる。制
御弁閉の領域にあるときは、さらにステップＳ４で、空
燃比が中間空燃比よりもリーンに設定されるリーンセッ
ト領域か否かが判定される。

【００５２】リーンセット領域にない場合には、所定運
転域内にあって急加速が行われていないこと等をＯ₂ フ
ィードバック条件としてステップＳ５でＯ₂ フィードバ
ック条件成立か否かが判定される。そして、Ｏ₂ フィー
ドバック条件が成立している場合に、ステップＳ６〜Ｓ
９で上記気筒間偏差補正値算出手段４２としての機能を
果たす処理が行われる。

【００５３】具体的に説明すると、ステップＳ６では、
定常運転時において一時的にスロットル開度を増大させ
て中間空燃比（中間Ａ／Ｆ）よりもリーンとする処理が
行われる。それからステップＳ７で、定常運転時におい
て中間空燃比よりもリッチな空燃比、例えば理論空燃比
が目標空燃比とされて、気筒別にＯ₂ センサ３９の出力
に応じたフィードバック補正量による燃料噴射量の補正
が行われつつ、インジェクタ２６が駆動される。さらに
ステップＳ８で、フィードバック補正量の気筒間偏差か
ら気筒間補正係数Ｋ１が各気筒毎に算出され、ステップ
Ｓ９で各気筒毎に気筒間補正係数Ｋ１がＥＣＵ４０内の
メモリに記憶される。なお、ステップＳ６を省いてステ
ップＳ７〜ステップＳ９だけでも気筒間補正係数Ｋ１の
算出は可能であるが、本例では精度向上のためステップ
Ｓ６の処理を行っており、この場合、スロットル弁３１
は制御可能なステップモータなどの電気的駆動手段で作
動されるものとする。

【００５４】また、リーンセット領域となったときに
は、ステップＳ４でのＹＥＳの判定に続き、ステップＳ
１０〜Ｓ１３で上記リーン運転制御手段４１、補正手段
４３及びラフネス制御手段４５としての処理が行われ
る。

【００５５】具体的に説明すると、ステップＳ１０で各
気筒毎の気筒間補正係数Ｋ１が読み出され、ステップＳ
１１で各気筒間補正係数Ｋ１が所定値以上か否かが判定
される。ここで、上記所定値は気筒間偏差の許容範囲に
相当する十分に小さい値であり、気筒間補正係数Ｋ１が
この所定値より小さいときは補正を要しない。気筒間補
正係数Ｋ１が所定値以上であれば、ステップＳ１２で、
リーンセットの空燃比に応じた基本燃料噴射量に対して
各気筒毎に補正係数Ｋ１が乗算もしくは加算されること
により、気筒別に噴射量補正が行われつつ、インジェク
タ２６が駆動される。さらにステップＳ１３で、エンジ
ンのラフネスを予め設定された目標値とするように吸入
空気量または燃料噴射量が制御されるラフネス制御が行
われる。

【００５６】次に、当実施形態の制御装置の作用を説明
する。

【００５７】吸気ポート６の上流側に配置された制御弁
２０が閉じられている状態では、この制御弁２０に設け
られた切欠からなる開口部２５を通って吸気ポート６の
下流側に流れる吸気が、主に一方の吸気ポート下流部６
ａを通って燃焼室５に流入することにより、燃焼室５内
にスワールが生成され、このスワールによって燃焼性が
高められ、とくにリーンバーン運転時の成層化及び燃焼
性向上に有利となる。しかし、このような状態では、吸
気行程がある程度進行した段階での吸気の流れは図３に
矢印で示すようになり、先にも説明したように、他方の
吸気ポート下流部６ｂにおいて吸気の逆流が生じ、燃料
が吸気ポート壁面に付着し易くなる。これにより、空燃
比の気筒間偏差が生じ易くなるという傾向があるが、当
実施形態の装置では、このような傾向を是正するように
燃料噴射量が補正される。

【００５８】すなわち、制御弁２０が閉じられ、かつ、
インジェクタ２６から吸気行程前半に燃料が噴射される
とともに中間空燃比よりもリッチな空燃比でＯ₂ フィー
ドバック制御が行われる状態にある定常運転時に、気筒
別のＯ₂ フィードバック制御による気筒間偏差に基づい
て気筒間補正係数Ｋ１が求められる（ステップＳ７〜Ｓ
９）。この際、一時的に吸入空気量を増加してリーンな
状態とすること（ステップＳ６）により、リーンセット
領域での制御時と同様の吸気流動状態とし、その影響が
残る状況下で空燃比をリッチにしてＯ₂ フィードバック
制御を行うようにすれば、リーン運転時における空燃比
の気筒間偏差を是正するための補正係数Ｋ１がより精度
良く求められる。

【００５９】そして、リーンセット領域において制御弁
２０が閉じられ、かつ、インジェクタ２６から吸気行程
前半に燃料が噴射されるとともに中間空燃比よりもリー
ンな空燃比となるように制御されるときに、上記気筒間
補正係数Ｋ１を用いて気筒別に噴射量の補正が行われる
（ステップＳ１２）ことにより、リーン運転時に気筒毎
の空燃比のばらつきが抑制される。さらに、このように
補正により気筒毎の空燃比のばらつきを抑制した上で、
ラフネス制御（ステップＳ１３）を行うことにより、燃
焼安定性を保ち得る範囲で各気筒の空燃比をリーン化す
ることができる。

【００６０】これにより、燃費が改善されるとともに、
図６に示すようにＮＯｘ排出量が低減される。つまり、
リーン運転時に気筒別の補正を行わない従来の装置で
は、最も燃焼安定性の悪い気筒でもラフネスが増大しな
い程度の空燃比（図６中のＧ１）に制御する必要がある
が、上記のように気筒別の補正を行うと、各気筒の燃焼
安定性が確保されつつ一層リーンな空燃比（図６中のＧ
２）となることにより、エンジンのＮＯｘ排出量Ｎ１が
低減され、それに伴って触媒後のＮＯｘ排出量Ｎ２も図
中のΔＮだけ低減されることとなる。

【００６１】図７は制御の第２の例を示している。この
例でも、ステップＳ１，Ｓ２を経てステップＳ３で制御
弁閉の領域か否かが判定されるが、その判定がＮＯのと
きは、Ｏ₂ フィードバック条件が成立している場合（こ
の条件の判定については図示省略）にステップＳ２１〜
Ｓ２３で、図４中の第２の補正値算出手段４４としての
機能を果たす処理が行われる。

【００６２】具体的に説明すると、ステップＳ３の判定
がＮＯであることにより制御弁２０が開状態とされると
ともに、ステップＳ２１で、定常運転時において、中間
空燃比よりもリッチな空燃比（例えば理論空燃比）が目
標空燃比とされて、気筒別にＯ₂ センサ３９の出力に応
じたフィードバック補正量による燃料噴射量の補正が行
われつつ、インジェクタ２６が駆動される。さらにステ
ップＳ２２で、フィードバック補正量の気筒間偏差から
気筒間補正係数Ｋ２が各気筒毎に算出され、ステップＳ
２３で各気筒毎に気筒間補正係数Ｋ２がＥＣＵ４０内の
メモリに記憶される。

【００６３】上記ステップＳ３の判定がＹＥＳとなり、
それに続くステップＳ４でリーンセット領域にないこと
が判定されたときは、ステップＳ２４〜Ｓ２９で、図５
のステップＳ６〜Ｓ９と略同様の処理が行われるが、ス
テップＳ２５では上記係数Ｋ２が加味されつつＯ₂ フィ
ードバックで噴射量の補正が行われ、このような制御状
態で気筒間補正係数Ｋ10が求められる。

【００６４】また、ステップＳ４でリーンセット領域に
あることが判定されたときは、ステップＳ２８で各気筒
毎の気筒間補正係数Ｋ２，Ｋ10が読み出され、ステップ
Ｓ２９で補正係数Ｋ２，Ｋ10が所定値以上か否かが判定
され、所定値以上であれば、ステップＳ３０で、リーン
セットの空燃比に応じた基本燃料噴射量に対して各気筒
毎に補正係数Ｋ２，Ｋ10が乗算もしくは加算されること
により、気筒別噴射量補正が行われつつ、インジェクタ
２６が駆動される。

【００６５】この制御例によると、ステップＳ２１〜Ｓ
２３の処理により制御弁２０の作動に関係しない基本的
な気筒間偏差に対する補正係数Ｋ２が求められるととも
に、ステップＳ２４〜Ｓ２７の処理により制御弁２０が
閉じられたときのポート壁への燃料付着（図１１参照）
に起因した気筒間偏差に対する補正係数Ｋ10が求めら
れ、リーン運転時にこれらの補正係数Ｋ２，Ｋ10で気筒
別に燃料噴射量の補正が行われるる。

【００６６】図８は制御の第３の例を示している。この
例では、エンジンが半暖機状態にあるときに、気筒間偏
差補正値算出手段４２としての処理が行われる。

【００６７】すなわち、ステップＳ１でエンジン暖機状
態でないと判定されたときに、ステップＳ３１でエンジ
ン水温が冷間時よりは高い所定範囲にあるかどうかによ
り半暖機状態か否かが判定される。半暖機状態にあると
きは、Ｏ₂ フィードバック領域か否かの判定（ステップ
Ｓ３２）、吸気行程前半燃料噴射領域か否かの判定（ス
テップＳ３３）、制御弁閉の領域か否かの判定（ステッ
プＳ３４）が順次行われ、これらの判定がＹＥＳの場
合、ステップＳ３５〜Ｓ３７で、図５中のステップＳ７
〜Ｓ９と同様の処理が行われることにより、気筒毎に補
正係数Ｋ１が求められる。なお、ステップＳ３５の処理
に先立って図５中のステップＳ６と同様の処理を行って
もよい。

【００６８】上記ステップＳ１の判定がＹＥＳとなった
ときは図５中のステップＳ２以降と同様の処理が行われ
る。ただし、ステップＳ６〜Ｓ９の処理は不要である。

【００６９】この例によると、エンジンの半暖機状態の
ときは、Ｏ₂ センサ３９が活性化しているとともに暖機
状態に近い状態となっていることから、この時期を利用
して空燃比の気筒間偏差に対する補正係数Ｋ１が算出さ
れる。

【００７０】図９は制御の第４の例を示している。この
例では、リーンセット領域となったとき、リーン運転状
態とする前に一時的にリッチ状態でＯ₂ フィードバック
を行ってその間に空燃比の気筒間偏差の補正係数Ｋ１を
求めるようにしている。

【００７１】すなわち、ステップＳ１〜Ｓ３に続くステ
ップＳ４でリーンセットであることが判定されたとき
に、定常運転時において所定数サイクルの間だけ中間空
燃比よりもリッチ側（例えば理論空燃比）にセットされ
（ステップＳ４１）、この状態でＯ₂ センサの出力に応
じたフィードバック制御による燃料噴射量の補正が行わ
れつつ、インジェクタが駆動される（ステップＳ４
２）。そして、ステップＳ４３，Ｓ４４で、図５中のス
テップＳ８，Ｓ９と同様にして空燃比の気筒間偏差の補
正係数Ｋ１が求められる。それから、リーン状態とする
とともに気筒別に燃料噴射量の補正を行うべく、図５中
のステップＳ１０以降と同様の処理が行われる。

【００７２】図１０は制御の第５の例を示している。こ
の例では、ステップＳ１，Ｓ２に続くステップＳ３での
制御弁閉の領域か否かの判定がＮＯのとき、ステップＳ
５１〜Ｓ５３で、図９中のステップＳ２１〜Ｓ２３と同
様の処理が行われて、気筒毎に気筒間補正係数Ｋ２が求
められる。

【００７３】また、上記ステップＳ３の判定がＹＥＳと
なり、それに続くステップＳ４でリーンセット領域にな
いことが判定されたときは、ステップＳ５４〜Ｓ５６で
空燃比の気筒間偏差に応じて燃料噴射タイミングの補正
係数Ｋ_T を求める処理が行われる。

【００７４】具体的に説明すると、ステップＳ５４で
は、定常運転時に、中間空燃比よりもリッチな空燃比
（例えば理論空燃比）で、気筒別に、上記補正係数Ｋ２
が加味されつつＯ₂ センサの出力に応じたフィードバッ
ク制御による噴射量補正が行われ、インジェクタ２６が
駆動される。そして、フィードバック補正量の気筒間偏
差が大きい場合には燃料噴射タイミングが進角側または
遅角側に変更されることにより、上記気筒間偏差が小さ
くなるような噴射タイミングが調べられ、このような噴
射タイミングの補正に基づき、燃料噴射タイミングの補
正係数Ｋ_T が算出され（ステップＳ５５）、この補正係
数Ｋ_T が記憶される（ステップＳ５６）。

【００７５】また、上記ステップＳ４でリーンセット領
域になったことが判定されたときは、ステップＳ５７で
補正係数Ｋ２，Ｋ_T が読み出され、ステップＳ５８で補
正係数Ｋ１，Ｋ_T が所定値以上か否かが判定され、所定
値以上であれば、ステップＳ５９で、リーンセットの空
燃比に応じた基本燃料噴射量に対して各気筒毎に補正係
数Ｋ２が乗算もしくは加算されることにより噴射量が補
正されるとともに、基本噴射タイミングに補正係数Ｋ_T
が乗算もしくは加算されることにより噴射タイミングが
補正されつつ、インジェクタ２６が駆動される。

【００７６】本例のような制御によると、制御弁２０の
作動に関係しない基本的な空燃比の気筒間偏差に対して
は補正係数Ｋ２により燃料噴射量が補正される一方、制
御弁２０が閉じられたときのポート壁への燃料付着（図
１１参照）に起因する気筒間偏差に対しては、補正係数
Ｋ_T により噴射タイミングが補正されることにより是正
される。

【００７７】すなわち、制御弁２０が閉じられて一方の
吸気ポート下流部６ａ側に吸気が偏流する状態において
他方の吸気ポート下流部６ｂ側への吸気の吹き返しによ
りポート壁への燃料付着が生じるが、その度合は噴射タ
イミングにも影響されるため、このようなことに起因す
る空燃比の気筒間偏差は噴射タイミングの調整によって
是正することが可能である。従って、リーン運転時に、
基本的な空燃比の気筒間偏差に対する燃料噴射量の補正
に加えて、上記噴射タイミングが補正されることによ
り、各気筒の空燃比のバラツキが小さくされる。

【００７８】なお、上記噴射タイミングの補正には進角
側及び遅角側にそれぞれリミットを設けておき、噴射タ
イミングの補正値がリミットを超えるような場合は燃料
噴射量を補正するようにしてもよい。このようにする
と、噴射タイミングが過度にずれて燃費等の悪化を招く
といったことがない。

【００７９】また、上記ステップＳ５４〜Ｓ５６ではＯ
₂ フィードバック制御下で噴射タイミングの補正係数Ｋ
_T を算出しているが、エンジンのラフネスを調べ、これ
が小さくなるような噴射タイミングを調べて補正係数Ｋ
_T を求めるようにしてもよい。

【００８０】このほかにも本発明の装置及びこれが適用
されるエンジンの構造は種々変更可能である。

【００８１】例えば、図示の実施形態よりも気筒数の多
いＶ型６気筒等に適用される場合、排気行程がオーバラ
ップしない気筒同士を同一気筒群とした気筒群毎にＯ₂
センサを設ければ、気筒別の空燃比の検出を容易に行う
ことができる。

【００８２】また、吸気ポート形状としては各気筒に対
して一対の吸気ポートを実施側まで独立して形成し、そ
の一方の吸気ポートに制御弁を設けるようにしたものに
も、本発明を適用することができる。

【００８３】

【発明の効果】本発明は、吸気流動制御弁が閉じられた
ときに一方の吸気ポート側へ向かう吸気の偏流が生じる
ように構成されるとともに、両吸気ポートへ燃料を噴射
するインジェクタを備えた多気筒エンジンにおいて、エ
ンジンの低負荷低回転域で吸気流動制御弁を閉じるとと
もに空燃比をリーン設定としつつ吸気行程前半に燃料を
噴射するように制御するリーン運転制御手段と、吸気流
動制御弁を閉じるとともに空燃比を比較的リッチに設定
しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させるようにした制御
状態で、各気筒別の空燃比検出とそれに応じた制御に基
づき、空燃比の気筒間偏差是正のための補正値を算出す
る手段と、上記リーン運転制御手段による制御時に、上
記補正値を用いて気筒毎に燃料噴射量を補正する手段と
を備えているため、上記吸気流動弁が閉じられている状
態において逆流が生じることで噴射燃料が吸気ポート壁
面に付着し易くなることに起因した空燃比の気筒間偏差
を、効果的に是正することができる。このため、特にリ
ーン運転時に、気筒毎の空燃比のばらつきを抑制して燃
焼安定性を高め、リーン性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による制御装置を備えた多
気筒エンジン全体の概略平面図ある。

【図２】燃焼室及びその付近の断面図である。

【図３】燃焼室及び吸気ポート等を示す概略平面図あ
る。

【図４】制御系統のブロック図である。

【図５】制御の一例を示すフローチャートである。

【図６】リーン空燃比のセット値及び空燃比に対するＮ
Ｏｘ排出量の関係を示す図である。

【図７】制御の第２の例を示すフローチャートである。

【図８】制御の第３の例を示すフローチャートである。

【図９】制御の第３の例を示すフローチャートである。

【図１０】制御の第４の例を示すフローチャートであ
る。

【図１１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は吸気行程途中の異なる
時期における吸気ポート内の燃料噴霧の分布状態を調べ
たデータを示す図である。

【符号の説明】

１エンジン本体５燃焼室６吸気ポート６ａ，６ｂ一対の吸気ポート下流部２０吸気流動制御弁２５開口部２６インジェクタ４０ＥＣＵ４１リーン運転制御手段４２気筒間偏差補正値算出手段４３補正手段４４第２の補正値算出手段４５ラフネス制御手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｈ３０１Ｕ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各気筒の燃焼室に一対の吸気ポートを開
口させ、吸気ポート上流側に吸気流動制御弁を設け、こ
の吸気流動制御弁が閉じられたときに一方の吸気ポート
側へ向かう吸気の偏流が生じるように各気筒に対する吸
気通路を構成するとともに、上記吸気流動制御弁の下流
に配置されて上記両吸気ポートに燃料を噴射するインジ
ェクタを備えた多気筒エンジンにおいて、排気中の酸素濃度の検出によって空燃比を検出する空燃
比検出手段と、エンジンの低負荷低回転域で、吸気流動制御弁を閉じ、
かつ、空燃比をＮＯｘ排出割合が多い特定空燃比範囲よ
りもリーンに設定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させ
るように吸気流動制御弁及びインジェクタを制御するす
るリーン運転制御手段と、定常運転時において、吸気流動制御弁を閉じ、かつ、空
燃比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに設定しつつ吸
気行程前半に燃料を噴射させるようにした制御状態で、
上記空燃比検出手段の出力に基づき各気筒別に空燃比を
検出して、その空燃比の気筒間偏差を是正するように燃
料噴射量の補正値を算出する気筒間偏差補正値算出手段
と、上記リーン運転制御手段による制御時に、上記気筒間偏
差補正値算出手段により演算された補正値を用いて気筒
毎に燃料噴射量を補正する補正手段とを備えたことを特
徴する多気筒エンジンの制御装置。
【請求項２】各気筒に対する吸気通路は吸気ポート上
流部から一対の吸気ポート下流部へ二股に分岐させるコ
モン部を有し、このコモン部より上流でコモン部から離
間した位置に、上記一対の吸気ポート下流部の一方に対
応する側部に開口部を有する吸気流動制御弁を配置する
とともに、この吸気流動制御弁の下流に、各吸気ポート
下流部に向けた２噴口を有するインジェクタを設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の多気筒エンジンの制御装
置。
【請求項３】上記コモン部の上流端から上記吸気流動
制御弁の配置箇所に至る吸気ポート上流部の断面を、上
記一対の吸気ポート下流部の配列方向に広幅の偏平形状
とし、上記吸気流動制御弁をこの吸気ポート上流部の断
面に対応する偏平形状に形成するとともに、この吸気流
動制御弁に設けた開口部の開口面積を吸気流動制御弁配
置箇所の吸気ポート断面積の半分以下としたことを特徴
とする請求項２記載の多気筒エンジンの制御装置。
【請求項４】上記吸気流動制御弁に設けた開口部の開
口面積を吸気流動制御弁配置箇所の吸気ポート断面積の
３５％以下としたことを特徴とする請求項３記載の多気
筒エンジンの制御装置。
【請求項５】上記インジェクタは、噴射圧力が５kg/c
m²以下に設定されるとともに、一対の吸気ポート下流部
に対する燃料噴射の各中心線が、各吸気ポート下流部に
設けられている吸気弁の弁軸と各吸気ポート下流部の内
側部の壁面との間の範囲を指向するようになっている請
求項２乃至４のいずれかに記載の多気筒エンジンの制御
装置。
【請求項６】エンジンは偶数の気筒を備え、その各気
筒別の吸気通路の間隔を下流側に比べて上流側で小さく
し、かつ、各気筒の吸気ポート及び吸気流動制御弁を気
筒列方向の中心に対して対称に配置したことを特徴とす
る請求項１乃至５のいずれかに記載の多気筒エンジンの
制御装置。
【請求項７】排気行程がオーバラップしない気筒同士
を同一気筒群とした気筒群毎に空燃比検出手段を設けた
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の多
気筒エンジンの制御装置。
【請求項８】空燃比検出手段は空燃比に応じて出力が
変化するリニアＯ₂センサからなり、気筒間偏差補正値
算出手段による燃料噴射量の補正値の算出を行うときの
制御においては、空燃比を１３〜１５の範囲内に設定し
てリニアＯ₂センサの出力に基づき空燃比のフィードバ
ック制御を行いつつ空燃比の気筒間偏差に応じた燃料噴
射量の補正値を算出することを特徴とする請求項１乃至
７のいずれかに記載の多気筒エンジンの制御装置。
【請求項９】定常運転時において、吸気流動制御弁を
開き、かつ空燃比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに
設定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させるようにした
制御状態で、上記空燃比検出手段の出力に基づいて各気
筒別に空燃比を検出し、それに基づいて吸気流動制御弁
を開いた状態での空燃比の気筒間偏差の補正値を算出す
る第２の補正値算出手段を設け、この補正値算出手段に
より算出される補正値を上記補正手段による補正に反映
させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記
載の多気筒エンジンの制御装置。
【請求項１０】上記第２の補正値算出手段による補正
値算出後に、その補正値を加味しつつ、吸気流動制御弁
を閉じるとともに空燃比を上記特定空燃比範囲よりもリ
ッチに設定して吸気行程前半に燃料を噴射させるように
した制御状態での上記気筒間偏差補正値算出手段による
補正値の算出を行い、この補正値と上記第２の補正値算
出手段による補正値とを、上記リーン運転制御手段によ
る制御時に、上記補正手段による補正に用いることを特
徴とする請求項９記載の多気筒エンジンの制御装置。
【請求項１１】気筒間偏差補正値算出手段により燃料
噴射量の補正値の算出を行うときに、吸気流動制御弁を
閉じ、かつ、空燃比を上記特定空燃比範囲よりもリッチ
に設定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させるようにし
た制御状態での定常運転中に、一時的に吸気量を増加さ
せることにより空燃比を上記特定空燃比範囲よりリーン
とするようにしたことを特徴とする請求項１乃至１０の
いずれかに記載の多気筒エンジンの制御装置。
【請求項１２】上記リーン運転制御手段による制御時
に、上記補正手段による気筒毎の燃料噴射量の補正に加
え、エンジンのラフネスを検出してこのラフネスが目標
値となるように燃料噴射量を補正制御する手段を設けた
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の
多気筒エンジンの制御装置。
【請求項１３】エンジンが完全暖機状態に至る前の半
暖機状態にあるときに、吸気流動制御弁を閉じるととも
に空燃比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに設定して
吸気行程前半に燃料を噴射させるようにした制御状態で
上記気筒間偏差補正値算出手段による補正値の算出を行
うようにしたことを特徴とする請求項１乃至１２のいず
れかに記載の多気筒エンジンの制御装置。
【請求項１４】各気筒の燃焼室に一対の吸気ポートを
開口させ、吸気ポート上流側に吸気流動制御弁を設け、
この吸気流動制御弁が閉じられたときに一方の吸気ポー
ト側へ向かう吸気の偏流が生じるように各気筒に対する
吸気通路を構成するとともに、上記吸気流動制御弁の下
流に配置されて上記両吸気ポートに燃料を噴射するイン
ジェクタを備えた多気筒エンジンにおいて、排気中の酸素濃度の検出によって空燃比を検出する空燃
比検出手段と、エンジンの低負荷低回転域で、吸気流動制御弁を閉じ、
かつ、空燃比をＮＯｘ排出割合が多い特定空燃比範囲よ
りもリーンに設定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させ
るように吸気流動制御弁及びインジェクタを制御するす
るリーン運転制御手段と、定常運転時において、吸気流動制御弁を開き、かつ空燃
比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに設定しつつ吸気
行程前半に燃料を噴射させるようにした制御状態で、上
記空燃比検出手段の出力に基づいて各気筒別に空燃比を
検出し、それに基づいて吸気流動制御弁を開いた状態で
の空燃比の気筒間偏差の補正値を算出する算出手段と、定常運転時において、吸気流動制御弁を閉じ、かつ空燃
比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに設定しつつ吸気
行程前半に燃料を噴射させるようにするとともに、上記
算出手段により算出された補正値を加味して燃料噴射量
を制御する制御状態で、上記空燃比検出手段の出力に基
づき各気筒別に空燃比を検出して、その空燃比の気筒間
偏差を是正するように燃料噴射タイミングの補正値を算
出する気筒間偏差補正値算出手段と、上記リーン運転制御手段による制御時に、上記気筒間偏
差補正値算出手段により演算された補正値を用いて燃料
噴射タイミングを補正する補正手段とを備えたことを特
徴する多気筒エンジンの制御装置。
【請求項１５】各気筒の燃焼室に一対の吸気ポートを
開口させ、吸気ポート上流側に吸気流動制御弁を設け、
この吸気流動制御弁が閉じられたときに一方の吸気ポー
ト側へ向かう吸気の偏流が生じるように各気筒に対する
吸気通路を構成するとともに、上記吸気流動制御弁の下
流に配置されて上記両吸気ポートに燃料を噴射するイン
ジェクタを備えた多気筒エンジンにおいて、排気中の酸素濃度の検出によって空燃比を検出する空燃
比検出手段と、エンジンの低負荷低回転域で、吸気流動制御弁を閉じ、
かつ、空燃比をＮＯｘ排出割合が多い特定空燃比範囲よ
りもリーンに設定しつつ吸気行程前半に燃料を噴射させ
るように吸気流動制御弁及びインジェクタを制御するリ
ーン運転制御手段と、定常運転時において、吸気流動制御弁を開き、かつ空燃
比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに設定しつつ吸気
行程前半に燃料を噴射させるようにした制御状態で、上
記空燃比検出手段の出力に基づいて各気筒別に空燃比を
検出し、それに基づいて吸気流動制御弁を開いた状態で
の空燃比の気筒間偏差の補正値を算出する算出手段と、定常運転時において、吸気流動制御弁を閉じ、かつ空燃
比を上記特定空燃比範囲よりもリッチに設定しつつ吸気
行程前半に燃料を噴射させるようにするとともに、上記
算出手段により算出された補正値を加味して燃料噴射量
を制御する制御状態で、上記ラフネス検出手段の出力に
基づき上記ラフネスを所定値以下とするように各気筒の
燃料噴射タイミングの補正値を算出する気筒間偏差補正
値算出手段と、上記リーン運転制御手段による制御時に、上記気筒間偏
差補正値算出手段により演算された補正値を用いて燃料
噴射タイミングを補正する補正手段とを備えたことを特
徴する多気筒エンジンの制御装置。
【請求項１６】燃料噴射タイミングの進角側及び遅角
側のリミット値を設定し、気筒間偏差補正値算出手段に
より算出される補正値で補正される燃料噴射タイミング
が上記リミット値を越えるときは、燃料噴射量の補正を
加味するようにしたことを特徴とする請求項１４または
１５記載の多気筒エンジンの制御装置。