JP2003172240A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
Control device of internal combustion engineInfo
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の制御装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、自動車など車両に搭載される
内燃機関においては、その排気通路に排気を浄化するた
めの触媒として三元触媒やＮＯx 吸蔵還元触媒が設けら
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile, a three-way catalyst or a NOx storage reduction catalyst is provided in the exhaust passage as a catalyst for purifying exhaust gas.
【０００３】上記三元触媒は、理論空燃比での混合気の
燃焼時（ストイキ燃焼時）に、排気中の炭化水素（Ｈ
Ｃ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び窒素酸化物（ＮＯx ）
について浄化を行うものである。また、ＮＯx 吸蔵還元
触媒は、三元触媒ではＮＯx の浄化を行うことが困難な
理論空燃比よりもリーンな空燃比での混合気の燃焼時
（リーン燃焼時）に、排気中に含まれるＮＯx を吸蔵す
るものである。The above-mentioned three-way catalyst is a hydrocarbon (H
C), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx)
About purification. Further, the NOx storage-reduction catalyst contains NOx contained in the exhaust gas when the air-fuel mixture is burned at an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, which makes it difficult to purify NOx with a three-way catalyst (lean combustion). Is to store.
【０００４】ＮＯx 吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯx
は、所定のタイミングを見計らって一時的に理論空燃比
よりもリッチな空燃比の混合気を燃焼させる、いわゆる
リッチスパイク制御を実行することで、排気中の炭化水
素（ＨＣ）等と反応して窒素（Ｎ2 ）に還元される。こ
うした還元によりＮＯx 吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯ
x の飽和が防止される。NOx stored in the NOx storage reduction catalyst
Reacts with hydrocarbons (HC) and the like in the exhaust gas by executing a so-called rich spike control in which the air-fuel mixture richer in air-fuel ratio than the stoichiometric air-fuel ratio is temporarily burned at a predetermined timing. Reduced to nitrogen (N2). NO stored in the NOx storage reduction catalyst by such reduction
Saturation of x is prevented.
【０００５】これら三元触媒及びＮＯx 吸蔵還元触媒に
ついては、触媒温度が低いとき排気浄化能力が低下する
ため、必要な排気浄化能力を確保できる程度まで昇温す
る必要がある。また、ＮＯx 吸蔵還元触媒については、
ＮＯx ばかりでなく硫黄酸化物（ＳＯx ）等も付着して
ＮＯx の吸蔵に悪影響を及ぼすため、当該ＳＯx を除去
するために所定のタイミングを見計らって６００℃程度
まで昇温する必要がある。なお、触媒を昇温させる方法
としては、例えば特開２０００−２２７０３８公報に示
されるものが知られている。With respect to these three-way catalysts and NOx storage reduction catalysts, the exhaust gas purification performance decreases when the catalyst temperature is low, so it is necessary to raise the temperature to the extent that the required exhaust gas purification performance can be secured. Regarding the NOx storage reduction catalyst,
Not only NOx but also sulfur oxides (SOx) and the like adhere to the storage of NOx, which adversely affects the storage of SOx. Therefore, it is necessary to raise the temperature to about 600 ° C. in consideration of a predetermined timing in order to remove the SOx. As a method of raising the temperature of the catalyst, for example, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-227038 is known.
【０００６】同公報には、各気筒の空燃比を理論空燃比
とする通常制御を行うことに加え、触媒の昇温要求があ
るときには一部の気筒の空燃比をリッチにするとともに
他の気筒の空燃比をリーンにする昇温制御を行うことが
記載されている。こうした昇温制御を行うことにより、
排気通路でリッチ気筒からの排気中に含まれるＨＣ及び
ＣＯが、リーン気筒からの排気中に含まれる酸素（Ｏ2
）により燃焼し、触媒の温度が必要とされる値まで上
昇させられる。[0006] In this publication, in addition to performing normal control in which the air-fuel ratio of each cylinder is the stoichiometric air-fuel ratio, when there is a catalyst temperature increase request, the air-fuel ratio of some cylinders is made rich and the other cylinders are made rich. It is described that the temperature rise control is performed to make the air-fuel ratio of lean. By performing such temperature rise control,
HC and CO contained in the exhaust from the rich cylinder in the exhaust passage are mixed with oxygen (O2 contained in the exhaust from the lean cylinder).
), The temperature of the catalyst is raised to the required value.
【０００７】ところで、上記通常制御時と上記昇温制御
時とでは混合気の燃焼状態が異なることから、最適な燃
焼を得るための点火時期も通常制御時と昇温制御時とで
異なるものとなる。従って、内燃機関の点火時期は、通
常制御時と昇温制御時とで、各々最適な燃焼が得られる
よう制御されることとなる。また、この点火時期には車
両の加速ショック低減を意図した遅角補正など種々の補
正が加えられるため、最終的な点火時期が上記補正によ
り失火限界を越えて遅角されることのないよう、点火時
期を遅角側についてガードすることも行われている。By the way, since the combustion state of the air-fuel mixture differs between the normal control and the temperature increase control, the ignition timing for obtaining optimum combustion also differs between the normal control and the temperature increase control. Become. Therefore, the ignition timing of the internal combustion engine is controlled such that optimum combustion is obtained during the normal control and during the temperature increase control. Further, various corrections such as retard correction intended to reduce the acceleration shock of the vehicle are added to the ignition timing, so that the final ignition timing is not retarded beyond the misfire limit by the above correction. The ignition timing is also guarded on the retarded side.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記点火時期の遅角側
についてのガードは、点火時期遅角の失火限界に基づき
設定されるガード値を用いて行われる。ただし、上述し
たように通常制御と昇温制御とでは燃焼状態が異なるこ
とから、点火時期遅角の失火限界についても通常制御と
昇温制御とでは異なるものとなる。即ち、昇温制御時に
は各気筒の空燃比がリッチ又はリーンとなるため、点火
時期の遅角が混合気の燃焼速度及び燃焼性の悪化に繋が
り易く、点火時期遅角の失火限界が通常制御時に比べて
進角側になる。The guard on the retard side of the ignition timing is performed using a guard value set based on the misfire limit of the ignition timing retard. However, since the combustion state differs between the normal control and the temperature increase control as described above, the misfire limit of the ignition timing retard angle also differs between the normal control and the temperature increase control. That is, since the air-fuel ratio of each cylinder becomes rich or lean during the temperature rise control, the retard of the ignition timing easily leads to deterioration of the combustion speed and combustibility of the air-fuel mixture, and the misfire limit of the ignition timing retard during normal control. Compared to the advance side.
【０００９】従って、上記ガード値を通常制御時におけ
る点火時期遅角の失火限界のみに対応して設定すると、
昇温制御時に点火時期が遅角補正されるとき、上記ガー
ド値によるガードが行われる前に、点火時期が失火限界
を越えて遅角してしまうおそれがある。そのため、この
場合には昇温制御時の各気筒における空燃比のリッチ側
又はリーン側への変更を制限し、混合気の燃焼を安定さ
せることで、昇温制御時における点火時期遅角の失火限
界を上記ガード値に対応して進角側に移行させなければ
ならなくなる。しかし、このように各気筒における空燃
比のリッチ側又はリーン側への変更を制限すると、リッ
チ気筒からの排気中に含まれるＨＣ及びＣＯ、並びにリ
ーン気筒からの排気中に含まれるＯ2 の量が少なくな
り、ＨＣ及びＣＯのＯ2 による燃焼に基づく触媒の昇温
を効果的に行えなくなる。Therefore, if the guard value is set only for the misfire limit of the ignition timing retard during normal control,
When the ignition timing is retarded during the temperature rise control, there is a possibility that the ignition timing may be retarded beyond the misfire limit before being guarded by the guard value. Therefore, in this case, by restricting the change of the air-fuel ratio in each cylinder to the rich side or the lean side during the temperature increase control and stabilizing the combustion of the air-fuel mixture, the misfire of the ignition timing retard during the temperature increase control is performed. It becomes necessary to shift the limit to the advance side in correspondence with the guard value. However, when the change of the air-fuel ratio in each cylinder to the rich side or the lean side is restricted in this way, the amounts of HC and CO contained in the exhaust from the rich cylinder and the amount of O2 contained in the exhaust from the lean cylinder are reduced. It becomes less, and it becomes impossible to effectively raise the temperature of the catalyst due to the combustion of HC and CO by O2.
【００１０】一方、上記ガード値を昇温制御時における
点火時期遅角の失火限界のみに対応して設定することも
考えられる。しかし、この場合には通常制御時に点火時
期が遅角側に制御されるとき、点火時期遅角の失火限界
に達する前に上記ガード値によるガードが行われる可能
性がある。このため、点火時期の遅角側への制御が上記
ガード値によって必要以上に制限され、それに伴いドラ
イバビリティの悪化などを招くことともなる。On the other hand, it may be considered that the guard value is set only corresponding to the misfire limit of the ignition timing retard during the temperature rise control. However, in this case, when the ignition timing is controlled to the retard side during the normal control, the guard value may be guarded before the misfire limit of the ignition timing retard is reached. For this reason, the control of the ignition timing to the retard side is unnecessarily limited by the guard value, resulting in deterioration of drivability.
【００１１】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、昇温制御時に触媒の昇温を
効果的に行えなくなること、及び通常制御時にドライバ
ビリティの悪化等が生じることを抑制できる内燃機関の
制御装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent the temperature of the catalyst from being effectively raised during the temperature raising control, and to deteriorate the drivability during the normal control. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress the occurrence.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。上記
目的を達成するため、請求項１記載の発明では、排気通
路に触媒が設けられた多気筒内燃機関に適用され、各気
筒の空燃比を理論空燃比とする通常制御を行うことに加
え、前記触媒の昇温要求があるときには一部の気筒の空
燃比をリッチにするとともに他の気筒の空燃比をリーン
にする昇温制御を行う内燃機関の制御装置において、各
気筒の点火時期を遅角側についてガードすることにより
前記点火時期が過遅角となるのを防止する制限手段と、
前記通常制御が行われるときと前記昇温制御が行われる
ときとで、前記点火時期のガードに用いるガード値を各
々設定する設定手段とを備えた。[Means for Solving the Problems] Means for achieving the above-mentioned objects and their effects will be described below. In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is applied to a multi-cylinder internal combustion engine in which a catalyst is provided in an exhaust passage, and in addition to performing normal control in which an air-fuel ratio of each cylinder is set to a theoretical air-fuel ratio, In a control device for an internal combustion engine that performs a temperature increase control that makes the air-fuel ratios of some cylinders rich and the air-fuel ratios of other cylinders lean when there is a catalyst temperature increase request, the ignition timing of each cylinder is delayed. Limiting means for preventing the ignition timing from being over-retarded by guarding on the corner side,
There is provided a setting means for respectively setting a guard value used for guarding the ignition timing when the normal control is performed and when the temperature raising control is performed.
【００１３】上記構成によれば、点火時期の遅角側につ
いてのガードに用いられるガード値を、通常制御時と昇
温制御時とで各々適切な異なる値に設定することができ
る。従って、上記ガード値を通常制御時の点火時期遅角
の失火限界のみに対応して設定した場合のように、昇温
制御時の点火時期遅角の失火限界を上記ガード値に対応
して進角側にすべく、同制御中の各気筒における空燃比
のリッチ側又はリーン側への変更を制限する必要はな
い。そのため、上記制限を行うことに伴い触媒の昇温を
効果的に行えなくなるのを抑制することができる。ま
た、上記ガード値を昇温制御時の点火時期遅角の失火限
界のみに対応して設定した場合のように、通常制御時の
点火時期の遅角が上記ガード値によって必要以上に制限
され、それに伴いドライバビリティの悪化等が生じるの
を抑制することができる。According to the above configuration, the guard value used for the guard on the retarded side of the ignition timing can be set to appropriate different values during the normal control and during the temperature increase control. Therefore, as in the case where the guard value is set only for the misfire limit of the ignition timing retard during the normal control, the misfire limit of the ignition timing retard during the temperature increase control is advanced according to the guard value. It is not necessary to limit the change of the air-fuel ratio to the rich side or the lean side in each cylinder under the same control in order to shift to the corner side. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the catalyst from being unable to be effectively increased due to the above restriction. Further, as in the case where the guard value is set only for the misfire limit of the ignition timing retard during temperature increase control, the retard of the ignition timing during normal control is unnecessarily limited by the guard value, It is possible to suppress deterioration of drivability and the like accompanying this.
【００１４】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記設定手段は、前記昇温制御の実行時
に空燃比がリッチにされる気筒とリーンにされる気筒と
のそれぞれに対して前記ガード値を各々設定するものと
した。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the setting means is provided for each of the cylinder in which the air-fuel ratio is made rich and the cylinder in which the air-fuel ratio is made lean when the temperature raising control is executed. The guard values are set accordingly.
【００１５】昇温制御の実行時において、空燃比がリッ
チにされる気筒とリーンにされる気筒とでは燃焼状態が
異なることから、空燃比がリッチにされる気筒での点火
時期遅角の失火限界と、空燃比がリーンにされる気筒で
の点火時期遅角の失火限界とは異なるものとなる。上記
構成によれば、昇温制御の実行時において、点火時期の
遅角側についてのガードに用いられるガード値を、空燃
比がリッチにされる気筒とリーンにされる気筒とで各々
適切な異なる値に設定することができ、各気筒で点火時
期の過遅角による失火が生じたり、点火時期の遅角が過
度に制限されたりしないようにすることができる。When the temperature raising control is executed, the combustion state of the cylinder in which the air-fuel ratio is made rich and the combustion state in which the cylinder is made lean are different. Therefore, the misfire of the ignition timing retard in the cylinder in which the air-fuel ratio is made rich. The limit is different from the misfire limit of the ignition timing retard in the cylinder in which the air-fuel ratio is made lean. According to the above configuration, when the temperature raising control is executed, the guard value used for the guard on the retard side of the ignition timing is appropriately different between the cylinder in which the air-fuel ratio is made rich and the cylinder in which it is made lean. It can be set to a value so that misfire due to excessive retardation of the ignition timing does not occur in each cylinder and the retardation of the ignition timing is not excessively limited.
【００１６】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、前記設定手段は、前記通常制御時
及び前記昇温制御時に前記ガード値の設定を機関運転状
態に応じて行うものとした。According to the invention of claim 3, claim 1 or 2
In the invention described above, the setting means sets the guard value according to the engine operating state during the normal control and the temperature increase control.
【００１７】通常制御時と昇温制御時とのいずれの場合
も、機関運転状態に応じて点火時期遅角の失火限界が変
化する。上記構成によれば、点火時期の遅角側について
のガードに用いられる上記ガード値を、点火時期が過度
に遅角されたり点火時期の遅角が過度に制限されたりし
ないよう、機関運転状態に応じて適切に設定することが
できる。In both cases of the normal control and the temperature raising control, the misfire limit of the ignition timing retard angle changes according to the engine operating state. According to the above configuration, the guard value used for the guard on the retard side of the ignition timing is set to the engine operating state so that the ignition timing is not excessively retarded or the ignition timing is retarded excessively. It can be appropriately set according to.
【００１８】請求項４記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、前記設定手段は、前記通常制御が
行われるときのガード値を予め設定するとともに、前記
昇温制御が行われるときのガード値を前記予め設定され
たガード値に対し各気筒の空燃比に応じた補正を施すこ
とにより設定するものとした。According to the invention of claim 4, claim 1 or 2
In the described invention, the setting means presets a guard value when the normal control is performed, and sets a guard value when the temperature raising control is performed for each cylinder with respect to the preset guard value. It is set by making a correction according to the air-fuel ratio.
【００１９】昇温制御の実行時には各気筒の空燃比がリ
ッチ側又はリーン側に設定されるが、こうして設定され
る空燃比のリッチ度合い又はリーン度合いが変更される
と、各気筒での燃焼状態が変化することから点火時期遅
角の失火限界も変化することとなる。上記構成によれ
ば、こうして点火時期遅角の失火限界が変化したとして
も、昇温制御時には各気筒の空燃比に応じた補正によっ
てガード値の設定が行われるため、同ガード値を各気筒
で点火時期が過度に遅角されたり、点火時期の遅角が過
度に制限されたりしないよう適切に設定することができ
る。When the temperature raising control is executed, the air-fuel ratio of each cylinder is set to the rich side or the lean side. When the rich degree or lean degree of the air-fuel ratio set in this way is changed, the combustion state in each cylinder is changed. Therefore, the misfire limit for retarding the ignition timing also changes. According to the above configuration, even if the misfire limit of the ignition timing retard changes in this way, the guard value is set by the correction according to the air-fuel ratio of each cylinder during the temperature increase control. The ignition timing can be appropriately set so as not to be excessively retarded or the ignition timing to be retarded excessively.
【００２０】請求項５記載の発明では、請求項４記載の
発明において、前記設定手段は、前記通常制御時に前記
ガード値の設定を機関運転状態に応じて行うものとし
た。通常制御時と昇温制御時とのいずれの場合も、機関
運転状態に応じて点火時期遅角の失火限界が変化する。
上記構成によれば、通常制御時には点火時期の遅角側に
ついてのガードを、機関運転状態に応じて予め設定され
たガード値を用いることで、点火時期が過度に遅角され
たり点火時期の遅角が過度に制限されたりしないよう適
切に行うことができる。また、昇温制御時には点火時期
の遅角側についてのガードを、上記予め設定されたガー
ド値を補正して得られる昇温制御時のガード値を用いる
ことで、点火時期が過度に遅角されたり点火時期の遅角
が過度に制限されたりしないよう適切に行うことができ
る。このように通常制御時と昇温制御時とのいずれの場
合も、機関運転状態に応じて適切に点火時期の遅角側に
ついてのガードを行うことができるようになる。According to a fifth aspect of the invention, in the fourth aspect of the invention, the setting means sets the guard value in accordance with the engine operating state during the normal control. In both cases of the normal control and the temperature rise control, the misfire limit of the ignition timing retard changes depending on the engine operating state.
According to the above configuration, the guard on the retard side of the ignition timing during normal control uses the guard value preset according to the engine operating state, whereby the ignition timing is excessively retarded or the ignition timing is retarded. It can be done properly so that the corners are not overly restricted. Further, by using the guard value for the ignition timing retard side during the temperature rise control, which is obtained by correcting the preset guard value during the temperature rise control, the ignition timing is excessively retarded. The ignition timing can be appropriately controlled so as not to be excessively limited. As described above, in both the normal control and the temperature increase control, it is possible to appropriately perform the guard on the retard side of the ignition timing according to the engine operating state.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、本発明を
自動車用の直列四気筒エンジンに適用した第１実施形態
を図１〜図５に従って説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] A first embodiment in which the present invention is applied to an in-line four-cylinder engine for an automobile will be described below with reference to FIGS.
【００２２】図１に示されるエンジン１においては、各
気筒＃１〜＃４の燃焼室２に吸気通路３から空気が吸入
されるとともに燃料噴射弁４から燃焼室２内に燃料が噴
射供給され、それら空気及び燃料からなる混合気に対し
燃焼室２内で点火プラグ５による点火が行われる。この
点火により燃焼室２内の混合気が燃焼し、そのときの燃
焼エネルギによりエンジン１が駆動され、同エンジン１
の出力軸であるクランクシャフト６が回転するようにな
る。また、燃焼室２で燃焼した後の混合気は、排気とし
て排気通路７に送り出される。In the engine 1 shown in FIG. 1, air is sucked into the combustion chamber 2 of each cylinder # 1 to # 4 from the intake passage 3 and fuel is injected and supplied from the fuel injection valve 4 into the combustion chamber 2. The mixture of air and fuel is ignited by the spark plug 5 in the combustion chamber 2. Due to this ignition, the air-fuel mixture in the combustion chamber 2 burns, and the combustion energy at that time drives the engine 1.
The crankshaft 6, which is the output shaft of the, rotates. Further, the air-fuel mixture after burning in the combustion chamber 2 is sent to the exhaust passage 7 as exhaust gas.
【００２３】エンジン１における混合気の燃焼形態は、
エンジン運転状態に応じて、空気に対し燃料が均等に混
合された均質混合気を燃焼させる「均質燃焼」と、点火
プラグ５周りのみに可燃混合気が存在する成層混合気を
燃焼させる「成層燃焼」との間で切り換えられる。例え
ば、高い出力が要求される高回転高負荷時には、各気筒
＃１〜＃４に対しエンジン１の高出力を得やすい理論空
燃比での均質燃焼が実行され、あまり高い出力が要求さ
れない低回転低負荷時には、各気筒＃１〜＃４に対しエ
ンジン１の燃費改善を図るべくリーンな空燃比での成層
燃焼が実行される。The combustion mode of the air-fuel mixture in the engine 1 is
"Homogeneous combustion" in which a homogeneous air-fuel mixture in which fuel is evenly mixed with air is burned according to the engine operating state, and "stratified combustion in which a combustible air-fuel mixture exists only around the spark plug 5" , ". For example, at the time of high rotation and high load where a high output is required, homogeneous combustion at a stoichiometric air-fuel ratio that facilitates obtaining a high output of the engine 1 is executed for each of the cylinders # 1 to # 4, and a low rotation that does not require a very high output. At the time of low load, stratified charge combustion is performed for each of the cylinders # 1 to # 4 with a lean air-fuel ratio in order to improve the fuel efficiency of the engine 1.
【００２４】エンジン１の排気通路７には、理論空燃比
での混合気の燃焼時に排気中の炭化水素（ＨＣ）、一酸
化炭素（ＣＯ）、及び窒素酸化物（ＮＯx ）について浄
化を行う三元触媒８が設けられている。また、排気通路
７において三元触媒８よりも下流には、同三元触媒８で
は排気中のＮＯx について浄化を行うことが困難なリー
ンな空燃比での混合気の燃焼時に、排気中のＮＯx につ
いて浄化を行うＮＯx吸蔵還元触媒９が設けられてい
る。ＮＯx 吸蔵還元触媒９は、リーンな空燃比の混合気
の燃焼時に排気中のＮＯx を一時的に吸蔵し、理論空燃
比よりもリッチな空燃比での混合気の燃焼が行われたと
き、上記吸蔵したＮＯx を排気中のＨＣ等によって窒素
（Ｎ2 ）に還元する。In the exhaust passage 7 of the engine 1, hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas are purified during combustion of the air-fuel mixture at the stoichiometric air-fuel ratio. The original catalyst 8 is provided. Further, downstream of the three-way catalyst 8 in the exhaust passage 7, when NOx in the exhaust is burned by the three-way catalyst 8, it is difficult to purify NOx in the exhaust when burning NOx in the exhaust. An NOx storage reduction catalyst 9 for purifying the above is provided. The NOx occlusion reduction catalyst 9 temporarily stores NOx in the exhaust gas when burning a lean air-fuel mixture, and when the air-fuel mixture is burned at an air-fuel ratio richer than the theoretical air-fuel ratio, The stored NOx is reduced to nitrogen (N2) by HC in the exhaust gas.
【００２５】エンジン１において、燃料噴射弁４から噴
射される燃料量、及び点火プラグ５による点火の時期
は、エンジン１を運転制御すべく自動車に搭載された電
子制御装置１０によって制御される。また、電子制御装
置１０には、以下に示される各種センサ、即ち、
・自動車の運転者によって操作されるアクセルペダル１
１の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセル
ポジションセンサ１２、
・吸気通路３の上流部分に設けられ、アクセル踏込量等
に基づき開閉されるスロットルバルブ１３の開度（スロ
ットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ１
４、
・吸気通路３におけるスロットルバルブ１３よりも下流
側の圧力（吸気圧）を検出するバキュームセンサ１５、
・クランクシャフト６の回転に対応した信号を出力する
クランクポジションセンサ１６、
・排気通路７においてＮＯx 吸蔵還元触媒９の上流を通
過する排気中の酸素濃度に対応した信号を出力する空燃
比センサ１７、
等々からの信号が入力される。In the engine 1, the amount of fuel injected from the fuel injection valve 4 and the timing of ignition by the spark plug 5 are controlled by an electronic control unit 10 mounted on the vehicle to control the operation of the engine 1. Further, the electronic control unit 10 includes various sensors described below, namely: an accelerator pedal 1 operated by a driver of a vehicle.
An accelerator position sensor 12 that detects the depression amount of 1 (accelerator depression amount), and detects the opening degree (throttle opening degree) of a throttle valve 13 that is provided in the upstream portion of the intake passage 3 and is opened and closed based on the accelerator depression amount and the like Throttle position sensor 1
4, a vacuum sensor 15 that detects a pressure (intake pressure) on the downstream side of the throttle valve 13 in the intake passage 3, a crank position sensor 16 that outputs a signal corresponding to the rotation of the crankshaft 6, an exhaust passage 7 Signals are input from the air-fuel ratio sensor 17, which outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas passing upstream of the NOx storage reduction catalyst 9, and the like.
【００２６】電子制御装置１０は、リーンな空燃比での
混合気の燃焼時にＮＯx 吸蔵還元触媒９に吸蔵されるＮ
Ｏx が飽和しないよう、所定のタイミングを見計らって
上記ＮＯx をＮＯx 吸蔵還元触媒９から除去するための
リッチスパイク制御を実行する。このリッチスパイク制
御においては、一時的に理論空燃比よりもリッチな空燃
比での混合気の燃焼（リッチ燃焼）が行われ、このリッ
チ燃焼中の排気に含まれるＨＣ等により上記ＮＯx がＮ
2 に還元されてＮＯx 吸蔵還元触媒９から除去される。The electronic control unit 10 stores N stored in the NOx storage reduction catalyst 9 when the air-fuel mixture is burned at a lean air-fuel ratio.
Rich spike control for removing NOx from the NOx storage reduction catalyst 9 is executed at a predetermined timing so that Ox is not saturated. In the rich spike control, the air-fuel mixture is temporarily burned (rich combustion) at an air-fuel ratio richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the NOx is reduced to N due to HC contained in the exhaust gas during the rich combustion.
It is reduced to 2 and removed from the NOx storage reduction catalyst 9.
【００２７】また、ＮＯx 吸蔵還元触媒９には、ＮＯx
だけでなく硫黄酸化物（ＳＯx ）等も吸蔵されることと
なる。この場合、ＮＯx 吸蔵還元触媒９において、本来
ＮＯx が吸蔵されるべきところにＳＯx 等が吸蔵される
ため、ＮＯx 吸蔵能力が低下することとなる。ＮＯx 吸
蔵還元触媒９に吸蔵されたＳＯx 等を離脱させるには、
同触媒９を６００℃程度まで昇温した状態で排気中の酸
素濃度を低下させる必要がある。従って、電子制御装置
１０は、エンジン１を通常運転させる上述した制御（通
常制御）を実行することに加え、ＮＯx 吸蔵還元触媒９
を上記のように昇温させるべく、一部の気筒での空燃比
をリッチにするとともに他の気筒での空燃比をリーンに
する昇温制御を実行する。The NOx occlusion reduction catalyst 9 contains NOx.
Not only will sulfur oxides (SOx) be occluded. In this case, in the NOx storage reduction catalyst 9, SOx or the like is stored in the place where the NOx should be stored, so that the NOx storage capacity is lowered. In order to release SOx and the like stored in the NOx storage reduction catalyst 9,
It is necessary to reduce the oxygen concentration in the exhaust gas while the temperature of the catalyst 9 is raised to about 600 ° C. Therefore, the electronic control unit 10 executes the above-described control (normal control) for normally operating the engine 1, and additionally, the NOx storage reduction catalyst 9
In order to raise the temperature as described above, the temperature raising control is executed to make the air-fuel ratio in some cylinders rich and make the air-fuel ratios in other cylinders lean.
【００２８】ここで、上記昇温制御について詳しく説明
する。こうした昇温制御は、以下に示される［１］、
［２］の条件、即ち、［１］各気筒毎に空燃比をリッチ
又はリーンにしてもエンジン運転状態が悪化しない運転
域にあること、［２］ＮＯx 吸蔵還元触媒９におけるＳ
Ｏx 吸蔵量Ｓi が上限値に達していること、といった条
件がすべて成立したときに実行される。Here, the temperature rise control will be described in detail. Such temperature raising control is performed by the following [1],
The condition of [2], that is, [1] that the engine operating state is not deteriorated even when the air-fuel ratio is rich or lean for each cylinder, [2] S in the NOx storage reduction catalyst 9
It is executed when all the conditions such as that the Ox storage amount Si has reached the upper limit value are satisfied.
【００２９】上記［２］で用いられるＳＯx 吸蔵量Ｓi
は、燃料噴射弁４からの燃料噴射に対応した所定周期毎
に以下の式（１）を用いて算出される。
Ｓi ＝Ｓi-1 ＋ＳＵ＋ＳＤ …（１）
Ｓi ：今回のＳＯx 吸蔵量
Ｓi-1 ：前回のＳＯx 吸蔵量
ＳＵ ：ＳＯx 増加量
ＳＤ ：ＳＯx 減少量
式（１）において、前回のＳＯx 吸蔵量Ｓi-1 は、所定
周期毎に算出されるＳＯx 吸蔵量において、今回のＳＯ
x 吸蔵量Ｓi を算出する一回前の算出タイミングで算出
されたものであり、初回のＳＯx 吸蔵量Ｓi の算出時に
は「０」に設定されるものである。SOx storage amount Si used in the above [2]
Is calculated using the following equation (1) for each predetermined cycle corresponding to the fuel injection from the fuel injection valve 4. Si = Si-1 + SU + SD (1) Si: Current SOx storage amount Si-1: Previous SOx storage amount SU: SOx increase amount SD: SOx decrease amount In the previous equation (1), SOx storage amount Si-1 Is the SOx storage amount calculated in each predetermined cycle
It is calculated at the calculation timing one time before the x storage amount Si is calculated, and is set to "0" at the time of calculating the SOx storage amount Si for the first time.
【００３０】式（１）のＳＯx 増加量ＳＵは、一回の燃
料噴射での燃料に含まれる硫黄（Ｓ）によるＳＯx 吸蔵
量の増加分を表している。このＳＯx 増加量ＳＵを算出
するために、まず所定周期毎に算出される燃料噴射量の
指令値Ｑfin 、即ち一回の燃料噴射で噴射される燃料量
の指令値に対し、予め定められた値である燃料中の硫黄
濃度Ｎを「１００」で除算した値（「Ｎ／１００」）が
乗算される。その結果として得られる値（Ｑfin ・（Ｎ
／１００））は、上記一回の燃料噴射で噴射される燃料
に含まれる硫黄量に対応した値となる。この値（Ｑfin
・（Ｎ／１００））に対し硫黄量というパラメータをＳ
Ｏx 吸蔵量というパラメータに変換するための係数Ｋを
乗算することで、上記ＳＯx 増加量ＳＵ求められる。The SOx increase amount SU of the equation (1) represents the increase amount of the SOx storage amount due to the sulfur (S) contained in the fuel in one fuel injection. In order to calculate the SOx increase amount SU, first, a predetermined value is set with respect to the command value Qfin of the fuel injection amount calculated in each predetermined cycle, that is, the command value of the fuel amount injected in one fuel injection. Is multiplied by a value (“N / 100”) obtained by dividing the sulfur concentration N in the fuel by “100”. The resulting value (Qfin · (N
/ 100)) is a value corresponding to the amount of sulfur contained in the fuel injected in the single fuel injection. This value (Qfin
・ (N / 100)) S parameter
The SOx increase amount SU can be obtained by multiplying the parameter called Ox storage amount by a coefficient K for conversion.
【００３１】上記係数Ｋは、空燃比センサ１７からの検
出信号に基づき求められる空燃比Ａ／Ｆと、所定の計算
式から算出されるＮＯx 吸蔵還元触媒９の触媒温度Ｔと
に基づきマップを参照して求められる。こうして求めら
れる係数Ｋは、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりもリーン
側の値であるとき、リーンになるほど且つ触媒温度Ｔが
高くなるほど大きくなる。なお、触媒温度Ｔを算出する
ための上記計算式では、クランクポジションセンサ１６
からの検出信号に基づき求められるエンジン回転速度Ｎ
Ｅと、エンジン１の吸入空気量等から求められる体積効
率ηとが用いられる。The coefficient K is referred to a map based on the air-fuel ratio A / F obtained based on the detection signal from the air-fuel ratio sensor 17 and the catalyst temperature T of the NOx storage reduction catalyst 9 calculated from a predetermined calculation formula. Is required. When the air-fuel ratio A / F is a value leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the coefficient K obtained in this way becomes larger as the air-fuel ratio becomes leaner and the catalyst temperature T becomes higher. In addition, in the above calculation formula for calculating the catalyst temperature T, the crank position sensor 16
Engine speed N determined based on the detection signal from the engine
E and the volume efficiency η obtained from the intake air amount of the engine 1 and the like are used.
【００３２】式（１）のＳＯx 減少量ＳＤは、空燃比Ａ
／Ｆ及び触媒温度Ｔに基づきマップから求められ、その
空燃比Ａ／Ｆ及び触媒温度ＴであるときのＳＯx 吸蔵量
の減少分、即ちＮＯx 吸蔵還元触媒９からのＳＯx の離
脱量を表している。そして、ＳＯx 減少量ＳＤは、空燃
比Ａ／Ｆがリッチ側の値であるときには触媒温度Ｔが高
く且つリッチになるほど「０」よりも小さい値になり、
空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりもリーン側の値であると
きには「０」に維持される。The SOx reduction amount SD of the equation (1) is determined by the air-fuel ratio A
/ F and the catalyst temperature T, which is obtained from the map, and represents the amount of decrease in the SOx storage amount at the air-fuel ratio A / F and the catalyst temperature T, that is, the amount of SOx desorption from the NOx storage reduction catalyst 9. . Then, the SOx reduction amount SD becomes a value smaller than “0” as the catalyst temperature T becomes higher and becomes richer when the air-fuel ratio A / F is a value on the rich side,
When the air-fuel ratio A / F is a value on the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio, it is maintained at "0".
【００３３】上記［１］、［２］の各条件が全て成立し
て昇温制御が開始されると、例えば一番気筒＃１及び四
番気筒＃４といった一部の気筒における目標空燃比が理
論空燃比よりもリッチ側に設定され、このリッチな目標
空燃比が得られるよう燃料噴射量が増量される。更に、
二番気筒＃２及び三番気筒＃３といった他の気筒につい
ては、その目標空燃比が理論空燃比よりもリーン側に設
定され、このリーンな目標空燃比が得られるよう燃料噴
射量が減量される。なお、昇温制御時における各気筒＃
１〜＃４毎の目標空燃比は、負荷率ＫＬ及びエンジン回
転速度ＮＥなどエンジン運転状態に応じて、その状態に
適した値となるよう可変設定することが可能である。When all of the above conditions [1] and [2] are satisfied and the temperature raising control is started, for example, the target air-fuel ratios of some cylinders such as the first cylinder # 1 and the fourth cylinder # 4 are increased. The fuel injection amount is set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the fuel injection amount is increased so as to obtain this rich target air-fuel ratio. Furthermore,
For the other cylinders such as the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3, their target air-fuel ratios are set to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the fuel injection amount is reduced to obtain this lean target air-fuel ratio. It Note that each cylinder during temperature increase control #
The target air-fuel ratio for each of 1 to # 4 can be variably set according to the engine operating state such as the load factor KL and the engine rotation speed NE so as to be a value suitable for that state.
【００３４】各気筒＃１〜＃４での空燃比が上記のよう
にリッチ側又はリーン側に変更されると、排気通路７で
一番及び四番気筒＃１，＃４（リッチ気筒）からの排気
中に含まれるＨＣ及びＣＯが、二番及び三番気筒＃２，
＃３（リーン気筒）からの排気中に含まれるＯ2 によっ
て燃焼する。その結果、ＮＯx 吸蔵還元触媒９が６００
℃程度まで昇温されるとともに排気中の酸素濃度が低く
なり、同触媒９からＳＯx 等が離脱させられるようにな
る。When the air-fuel ratio in each of the cylinders # 1 to # 4 is changed to the rich side or the lean side as described above, from the first and fourth cylinders # 1 and # 4 (rich cylinder) in the exhaust passage 7. HC and CO contained in the exhaust gas of the second and third cylinders # 2,
It burns with O2 contained in the exhaust gas from # 3 (lean cylinder). As a result, the NOx storage reduction catalyst 9 is 600
As the temperature is raised to about 0 ° C., the oxygen concentration in the exhaust gas decreases, and SOx and the like are separated from the catalyst 9.
【００３５】こうしたＳＯx の離脱が行われるときに
は、式（１）から求められるＳＯx 吸蔵量Ｓi が減少す
る。そして、ＳＯx 吸蔵量Ｓi が上記［２］で用いられ
る上限量よりも少ない値である許容量未満まで低下する
と、上記昇温制御が停止されてエンジン１の制御が通常
制御へと移行する。When such SOx desorption is performed, the SOx storage amount Si calculated from the equation (1) decreases. When the SOx storage amount Si falls below the allowable amount which is a value smaller than the upper limit amount used in the above [2], the temperature increase control is stopped and the control of the engine 1 shifts to the normal control.
【００３６】次に、通常制御時及び昇温制御時における
エンジン１の点火時期制御の概要について説明する。エ
ンジン１の点火時期は、通常制御時と昇温制御時とのい
ずれの場合も、混合気の良好な燃焼が得られるよう電子
制御装置１０を通じて制御される。電子制御装置１０
は、通常制御時には最終点火時期Ａｆを用いて点火時期
制御を行い、昇温制御時にはリッチ気筒で最終点火時期
ＡｆＲを用いて点火時期制御を行うとともにリーン気筒
で最終点火時期ＡｆＬを用いて点火時期制御を行う。Next, the outline of the ignition timing control of the engine 1 during the normal control and the temperature increase control will be described. The ignition timing of the engine 1 is controlled through the electronic control unit 10 so as to obtain good combustion of the air-fuel mixture during both the normal control and the temperature increase control. Electronic control unit 10
The ignition timing control is performed using the final ignition timing Af during normal control, the ignition timing control is performed using the final ignition timing AfR in the rich cylinder during the temperature raising control, and the ignition timing is performed using the final ignition timing AfL in the lean cylinder. Take control.
【００３７】上記最終点火時期Ａｆ，ＡｆＲ，ＡｆＬ
は、それぞれ以下の式（２）〜（４）によって算出され
る。
Ａｆ ＝Ａｂ ＋Ａ３ …（２）
ＡｆＲ＝ＡｂＲ＋Ａ１ …（３）
ＡｆＬ＝ＡｂＬ＋Ａ２ …（４）
Ａｆ，ＡｆＲ，ＡｆＬ：最終点火時期
Ａｂ，ＡｂＲ，ＡｂＬ：基本点火時期
Ａ１，Ａ２，Ａ３ ：補正値
上記各式で用いられる基本点火時期Ａｂ，ＡｂＲ，Ａｂ
Ｌは、最良な燃焼状態を得ることの可能な理論上の点火
時期であって、負荷率ＫＬ及びエンジン回転速度ＮＥと
いったエンジン運転状態に基づき求められるものであ
る。ここで、負荷率ＫＬは、エンジン１の最大機関負荷
に対する現在の負荷割合を示す値であって、エンジン１
の吸入空気量に対応するパラメータとエンジン回転速度
ＮＥとから算出される。なお、吸入空気量に対応するパ
ラメータとしては、バキュームセンサ１５からの検出信
号に基づき求められる吸気圧、スロットルポジションセ
ンサ１４からの検出信号に基づき求められるスロットル
開度、及びアクセルポジションセンサ１２からのアクセ
ル踏込量等があげられる。The final ignition timings Af, AfR, AfL
Are calculated by the following equations (2) to (4), respectively. Af = Ab + A3 (2) AfR = AbR + A1 (3) AfL = AbL + A2 (4) Af, AfR, AfL: Final ignition timing Ab, AbR, AbL: Basic ignition timing A1, A2, A3: Correction value Each of the above Basic ignition timings Ab, AbR, Ab used in the equation
L is a theoretical ignition timing with which the best combustion state can be obtained, and is obtained based on the engine operating state such as the load factor KL and the engine rotation speed NE. Here, the load factor KL is a value indicating the current load ratio with respect to the maximum engine load of the engine 1.
Is calculated from the parameter corresponding to the intake air amount and the engine rotation speed NE. The parameters corresponding to the intake air amount include the intake pressure obtained based on the detection signal from the vacuum sensor 15, the throttle opening degree obtained based on the detection signal from the throttle position sensor 14, and the accelerator from the accelerator position sensor 12. The amount of depression etc. can be raised.
【００３８】通常制御時の基本点火時期Ａｂと昇温制御
時の基本点火時期ＡｂＲ，ＡｂＬとは、通常制御時と昇
温制御時とで混合気の燃焼状態が異なることから、負荷
率ＫＬ及びエンジン回転速度ＮＥが同じであっても異な
る値となる。また、昇温制御時におけるリッチ気筒での
基本点火時期ＡｂＲとリーン気筒における基本点火時期
ＡｂＬについても、リッチ気筒とリーン気筒とでは混合
気の燃焼状態が異なることから、負荷率ＫＬ及びエンジ
ン回転速度ＮＥが同じであっても異なる値となる。Since the basic ignition timing Ab during the normal control and the basic ignition timings AbR and AbL during the temperature raising control have different combustion states of the air-fuel mixture during the normal control and during the temperature raising control, the load factor KL and Even if the engine speed NE is the same, the values will be different. Also, regarding the basic ignition timing AbR in the rich cylinder and the basic ignition timing AbL in the lean cylinder during the temperature increase control, since the combustion state of the air-fuel mixture is different between the rich cylinder and the lean cylinder, the load factor KL and the engine rotation speed. Even if the NE is the same, the values are different.
【００３９】また、上記各式において補正値Ａ１，Ａ
２，Ａ３は、点火時期を補正するためのものであって、
例えば自動車の加速ショック低減のためにエンジン１の
出力トルクを低下させる際には、点火時期を遅角させる
側の値をとるようになる。ただし、こうした点火時期の
遅角補正は、通常制御時での成層燃焼中には行われな
い。これは、成層燃焼が行われているときには成層混合
気中の可燃混合気が点火プラグ周りに存在するときに点
火を行わなければならず、点火時期を過度に補正すると
上記のようなタイミングで点火を行うことができなくな
り、良好な燃焼が得られなくなるためである。Further, in the above equations, the correction values A1, A
2, A3 are for correcting the ignition timing,
For example, when the output torque of the engine 1 is reduced to reduce the acceleration shock of the automobile, the ignition timing is retarded. However, such retard correction of the ignition timing is not performed during stratified charge combustion during normal control. This is because ignition must be performed when a combustible mixture in the stratified mixture exists around the spark plug during stratified combustion, and if the ignition timing is excessively corrected, the ignition is performed at the above timing. This is because the combustion cannot be performed and good combustion cannot be obtained.
【００４０】従って、通常制御時での成層燃焼中に、自
動車の加速ショック低減等の理由によりエンジン１の出
力トルクを低下させる際には、点火時期を遅角させるの
ではなく燃料噴射量を減少させることで上記出力トルク
の低下が実現される。また、通常制御時であっても理論
空燃比での均質燃焼中には、上記出力トルクの低下が補
正値Ａ３による点火時期の遅角補正によって実現され
る。Therefore, when the output torque of the engine 1 is reduced due to the reduction of the acceleration shock of the vehicle during the stratified combustion during the normal control, the ignition timing is not retarded but the fuel injection amount is reduced. By doing so, the reduction of the output torque is realized. Further, even during the normal control, during the homogeneous combustion at the stoichiometric air-fuel ratio, the decrease in the output torque is realized by the retard correction of the ignition timing by the correction value A3.
【００４１】ところで、昇温制御時と通常制御時とのい
ずれの場合も、上記補正値Ａ１，Ａ２，Ａ３によって点
火時期が失火限界を越えて遅角側に補正されるおそれが
ある。そのため、点火時期が失火限界を越えて遅角され
ることのないよう、最終点火時期Ａｆ，ＡｆＲ，ＡｆＬ
をガード値を用いて遅角側についてガードすることも行
われる。By the way, in both cases of the temperature increase control and the normal control, the ignition timing may be corrected to the retard side by exceeding the misfire limit by the correction values A1, A2 and A3. Therefore, the final ignition timings Af, AfR, AfL are set so that the ignition timing is not retarded beyond the misfire limit.
Is also guarded on the retard side by using a guard value.
【００４２】ただし、上述したように通常制御時と昇温
制御時とでは、燃焼状態が異なることから、点火時期遅
角の失火限界についても通常制御時と昇温制御時とでは
異なるものとなる。即ち、昇温制御時には各気筒＃１〜
＃４の空燃比がリッチ又はリーンとなるため、点火時期
の遅角が混合気の燃焼速度及び燃焼性の悪化に繋がり易
く、点火時期遅角の失火限界が通常制御時の均質燃焼中
に比べて進角側になる。However, since the combustion state is different between the normal control and the temperature increase control as described above, the misfire limit of the ignition timing retard angle is also different between the normal control and the temperature increase control. . That is, during temperature increase control, each cylinder # 1
Since the air-fuel ratio of # 4 is rich or lean, the ignition timing retardation tends to lead to deterioration of the combustion speed and combustibility of the air-fuel mixture, and the misfire limit of the ignition timing retardation is greater than during homogeneous combustion during normal control. To advance.
【００４３】仮に、上記ガード値を通常制御時の均質燃
焼中における点火時期の失火限界のみに対応して設定す
ると、昇温制御時に点火時期が補正値Ａ１，Ａ２によっ
て遅角補正されるとき、上記ガード値によるガードが行
われる前に点火時期が失火限界を越えて遅角してしまう
おそれがある。そのため、この場合には昇温制御時の各
気筒＃１〜＃４における空燃比のリッチ側又はリーン側
への変更を制限し、混合気の燃焼を安定させることで、
昇温制御時における点火時期遅角の失火限界を遅角側に
移行させて上記ガード値に対応させなければならなくな
る。If the guard value is set only for the misfire limit of the ignition timing during homogeneous combustion during normal control, when the ignition timing is retarded by the correction values A1 and A2 during temperature increase control, The ignition timing may exceed the misfire limit and be retarded before the guard value is guarded. Therefore, in this case, by limiting the change of the air-fuel ratio to the rich side or the lean side in each of the cylinders # 1 to # 4 during the temperature rise control, and stabilizing the combustion of the air-fuel mixture,
It becomes necessary to shift the misfire limit of the ignition timing retard during the temperature rise control to the retard side to correspond to the guard value.
【００４４】しかし、このように各気筒＃１〜＃４にお
ける空燃比のリッチ側又はリーン側への変更を制限する
と、リッチ気筒からの排気中に含まれるＨＣ及びＣＯ、
並びにリーン気筒からの排気中に含まれるＯ2 の量が少
なくなる。そのため、ＨＣ及びＣＯのＯ2 による燃焼に
基づくＮＯx 吸蔵還元触媒９の昇温を効果的に行えなく
なるという問題が生じる。However, if the change of the air-fuel ratio in each of the cylinders # 1 to # 4 to the rich side or the lean side is restricted in this way, HC and CO contained in the exhaust gas from the rich cylinder,
In addition, the amount of O2 contained in the exhaust gas from the lean cylinder is reduced. Therefore, there arises a problem that the temperature of the NOx storage reduction catalyst 9 cannot be effectively raised due to the combustion of HC and CO by O2.
【００４５】また、上記ガード値を昇温制御時における
点火時期遅角の失火限界のみに対応して設定することも
考えられる。昇温制御時のリッチ気筒とリーン気筒とで
は、リーン気筒の方がリッチ気筒に比べて燃焼速度及び
燃焼性について悪化し易い傾向がある。そのため、点火
時期遅角の失火限界もリーン気筒の方がリッチ気筒より
も進角側になり、このことを考慮して昇温制御時のガー
ド値を例えば当該リーン気筒での点火時期遅角の失火限
界に対応して設定することが考えられる。It is also conceivable to set the guard value in correspondence with only the misfire limit of the ignition timing retard during the temperature rise control. In the rich cylinder and the lean cylinder during the temperature increase control, the lean cylinder tends to be deteriorated in combustion speed and combustibility as compared with the rich cylinder. Therefore, the misfire limit of the ignition timing retard is also advanced in the lean cylinder than in the rich cylinder, and in consideration of this, the guard value during the temperature increase control is set to, for example, the ignition timing retard in the lean cylinder. It is possible to set it according to the misfire limit.
【００４６】しかし、この場合には通常制御時の均質燃
焼中に点火時期が遅角側に制御されるとき、点火時期遅
角の失火限界に達する前に上記ガード値によるガードが
行われる可能性がある。このため、通常制御時における
点火時期の遅角側への制御が上記ガード値によって必要
以上に制限され、それに伴いドライバビリティの悪化な
どを招くことともなる。However, in this case, when the ignition timing is controlled to the retard side during the homogeneous combustion during the normal control, the guard value may be guarded before the misfire limit of the ignition timing retard is reached. There is. Therefore, the control for retarding the ignition timing during the normal control is unnecessarily limited by the guard value, which causes deterioration of drivability.
【００４７】以上のような実情に鑑みて、本実施形態で
は、上記ガード値を通常制御時と昇温制御時とで各々設
定し、同ガード値が通常制御時と昇温制御時とのいずれ
の場合でも適切な値となるようにする。これにより、昇
温制御時に各気筒＃１〜＃４での空燃比のリッチ側又は
リーン側への変更が制限されてＮＯx 吸蔵還元触媒９の
昇温を効果的に行えなくなることや、通常制御時に点火
時期の遅角が必要以上に制限されてドライバビリティ悪
化等が生じることが抑制されるようになる。In view of the above situation, in the present embodiment, the guard value is set for each of the normal control and the temperature increase control, and the guard value is set for both the normal control and the temperature increase control. Even in case of, make sure that the value is appropriate. As a result, the change of the air-fuel ratio in each of the cylinders # 1 to # 4 to the rich side or the lean side is restricted during the temperature increase control, and the temperature increase of the NOx storage reduction catalyst 9 cannot be effectively performed. Occasionally, the retard of the ignition timing is restricted more than necessary, and the deterioration of drivability is suppressed.
【００４８】次に、上記最終点火時期Ａｆ，ＡｆＲ，Ａ
ｆＬの算出手順について、点火時期算出ルーチンを示す
図２のフローチャートを参照して説明する。この点火時
期算出ルーチンは、電子制御装置１０を通じて例えば所
定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。Next, the final ignition timings Af, AfR, A
The calculation procedure of fL will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 showing the ignition timing calculation routine. This ignition timing calculation routine is executed through the electronic control unit 10 by, for example, an angle interruption for every predetermined crank angle.
【００４９】点火時期算出ルーチンにおいて、ＮＯx 吸
蔵還元触媒９からＳＯx を離脱させるための昇温制御中
でなければ（Ｓ１０１：ＮＯ）、通常制御中の点火時期
制御に用いられる最終点火時期Ａｆを算出するための処
理が実行される（Ｓ１０６〜Ｓ１０９）。In the ignition timing calculation routine, if the temperature raising control for releasing SOx from the NOx storage reduction catalyst 9 is not in progress (S101: NO), the final ignition timing Af used for ignition timing control during normal control is calculated. The processing for performing is performed (S106-S109).
【００５０】ここでは、上述した基本点火時期Ａｂの算
出（Ｓ１０６）、及び上記式（２）に基づく最終点火時
期Ａｆの算出（Ｓ１０７）が順次行われる。最終点火時
期Ａｆを算出する際に用いられる補正値Ａ３は、成層燃
焼中には点火時期を過度に進角又は遅角させるような値
をとることはないが、理論空燃比での均質燃焼中には例
えば自動車の加速ショック低減のためにエンジン１の出
力トルクを低下させるとき等に点火時期を比較的大きく
遅角させる値をとるようになる。Here, the above-described calculation of the basic ignition timing Ab (S106) and the calculation of the final ignition timing Af based on the above equation (2) (S107) are sequentially performed. The correction value A3 used when calculating the final ignition timing Af does not take a value that excessively advances or retards the ignition timing during stratified combustion, but during homogeneous combustion at the theoretical air-fuel ratio. For example, when the output torque of the engine 1 is reduced to reduce the acceleration shock of the automobile, the ignition timing is retarded by a relatively large amount.
【００５１】続いてステップＳ１０８では、通常制御時
における点火時期の遅角側についてのガードに用いられ
るガード値Ｇが、負荷率ＫＬ及びエンジン回転速度ＮＥ
といったエンジン運転状態に基づき図３のマップを参照
して算出される。こうして算出されるガード値Ｇは、理
論空燃比での均質燃焼時における点火時期遅角の失火限
界に対応したものとなり、通常制御時における点火時期
の遅角側についてのガード値として設定される。なお、
通常制御時のガード値を理論空燃比での均質燃焼時にお
ける点火時期遅角の失火限界に対応したものとして設定
するのは、通常制御時の成層燃焼中には燃焼状態が悪化
するほど点火時期が過度に進角側や遅角側に補正される
ことはないためである。Then, in step S108, the guard value G used for guarding the ignition retard side of the normal control is set to the load factor KL and the engine speed NE.
It is calculated with reference to the map of FIG. 3 based on the engine operating state. The guard value G calculated in this way corresponds to the misfire limit of the ignition timing retard during homogeneous combustion at the stoichiometric air-fuel ratio, and is set as a guard value for the ignition timing retard side during normal control. In addition,
The guard value during normal control is set as a value that corresponds to the misfire limit of the ignition timing retard during homogeneous combustion at the stoichiometric air-fuel ratio because the ignition timing becomes worse as the combustion state worsens during stratified combustion during normal control. Is not excessively corrected to the advance side or the retard side.
【００５２】通常制御時のガード値Ｇは、図３から明ら
かなように、負荷率ＫＬを一定とした条件のもとでは、
エンジン回転速度ＮＥが大となるほど点火時期を進角側
でガードする値となるよう推移する。これは、エンジン
回転速度ＮＥが大となるほど、混合気を燃焼させるのに
用いることのできる期間が短くなり、点火時期を過度に
遅角すると上記期間中に混合気の燃焼が終了しなくなっ
て、燃焼状態が悪化するおそれがあるためである。As is apparent from FIG. 3, the guard value G during the normal control is, under the condition that the load factor KL is constant, as shown in FIG.
The higher the engine speed NE, the more the ignition timing shifts to a value that guards the ignition timing on the advance side. This is because the higher the engine speed NE, the shorter the period that can be used to burn the air-fuel mixture, and if the ignition timing is retarded excessively, the combustion of the air-fuel mixture will not end during the above period. This is because the combustion state may deteriorate.
【００５３】通常制御時のガード値Ｇが算出された後、
このガード値Ｇを用いて通常制御時の最終点火時期Ａｆ
を遅角側についてガードするための処理が行われる（Ｓ
１０９）。After the guard value G in the normal control is calculated,
Using this guard value G, the final ignition timing Af during normal control
Is performed on the retard side (S)
109).
【００５４】この処理により、上記最終点火時期Ａｆが
ガード値Ｇよりも遅角側の値であれば、ガード値Ｇが新
たな最終点火時期Ａｆとして設定されて点火時期制御に
用いられることとなる。一方、ステップＳ１０７で算出
された最終点火時期Ａｆがガード値Ｇよりも進角側の値
であれば、同最終点火時期Ａｆがそのまま点火時期制御
に用いられる。By this processing, if the final ignition timing Af is on the retard side of the guard value G, the guard value G is set as a new final ignition timing Af and used for ignition timing control. . On the other hand, if the final ignition timing Af calculated in step S107 is on the advance side of the guard value G, the final ignition timing Af is used as it is for the ignition timing control.
【００５５】従って、通常制御時における理論空燃比で
の均質燃焼中に、例えば自動車の加速ショック低減のた
めに点火時期の遅角補正によってエンジン１の出力トル
クを低下させるとき、点火時期が失火限界を越えて遅角
側に補正されることは、上記ガード値Ｇによる最終点火
時期Ａｆのガードによって的確に抑制される。Therefore, when the output torque of the engine 1 is reduced by retarding the ignition timing to reduce the acceleration shock of the vehicle during the homogeneous combustion at the stoichiometric air-fuel ratio during the normal control, the ignition timing is set to the misfire limit. The correction to the retard side beyond the range is accurately suppressed by the guard of the final ignition timing Af by the guard value G.
【００５６】点火時期算出ルーチンにおいて、ＮＯx 吸
蔵還元触媒９からＳＯx を離脱させるための昇温制御中
であれば（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、昇温制御中の点火時期
制御に用いられる最終点火時期ＡｆＲ，ＡｆＬを算出す
るための処理が実行される（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）。In the ignition timing calculation routine, if the temperature raising control for releasing SOx from the NOx storage reduction catalyst 9 is being performed (S101: YES), the final ignition timing AfR, which is used for the ignition timing control during the temperature raising control, A process for calculating AfL is executed (S102 to S105).
【００５７】ここでは、上述した基本点火時期ＡｂＲ，
ＡｂＬの算出（Ｓ１０２）、及び上記式（３），（４）
に基づく最終点火時期ＡｆＲ，ＡｆＬの算出（Ｓ１０
３）が順次行われる。これら最終点火時期ＡｆＲ，Ａｆ
Ｌを算出する際に用いられる補正値Ａ１，Ａ２は、例え
ば自動車の加速ショック低減のためにエンジン１の出力
トルクを低下させるとき等に点火時期を比較的大きく遅
角させる値をとるようになる。Here, the basic ignition timing AbR,
AbL calculation (S102) and the above equations (3) and (4)
Calculation of final ignition timings AfR and AfL based on
3) is sequentially performed. These final ignition timings AfR, Af
The correction values A1 and A2 used in calculating L come to have a value that retards the ignition timing by a relatively large amount, for example, when the output torque of the engine 1 is reduced to reduce the acceleration shock of the vehicle. .
【００５８】続いてステップＳ１０４の処理では、昇温
制御時における点火時期の遅角側についてのガードに用
いられるガード値ＧＲ，ＧＬが、負荷率ＫＬ及びエンジ
ン回転速度ＮＥといったエンジン運転状態に基づき、図
４及び図５のマップを参照して算出される。こうして算
出されるガード値ＧＲは、昇温制御時のリッチ気筒にお
ける点火時期遅角の失火限界に対応したものとなり、当
該リッチ気筒での点火時期の遅角側についてのガード値
として設定される。また、ガード値ＧＬは、昇温制御時
のリーン気筒における点火時期の失火限界に対応したも
のとなり、当該リーン気筒での点火時期の遅角側につい
てのガード値として設定される。Subsequently, in the process of step S104, the guard values GR and GL used for guarding the ignition timing retard side during the temperature rise control are determined based on the engine operating conditions such as the load factor KL and the engine rotational speed NE. It is calculated with reference to the maps of FIGS. 4 and 5. The guard value GR calculated in this way corresponds to the misfire limit of the ignition timing retard in the rich cylinder during the temperature increase control, and is set as a guard value for the ignition timing retard side in the rich cylinder. Further, the guard value GL corresponds to the misfire limit of the ignition timing in the lean cylinder during the temperature rise control, and is set as the guard value for the retard side of the ignition timing in the lean cylinder.
【００５９】上記ガード値ＧＲ，ＧＬは、図４及び図５
から明らかなように、上述した通常制御時のガード値Ｇ
と同じく、負荷率ＫＬを一定とした条件のもとでは、エ
ンジン回転速度ＮＥが大となるほど点火時期を進角側で
ガードする値となるよう推移する。これは、通常制御時
のガード値Ｇが図３に示されるように推移するのと同様
の理由による。The guard values GR and GL are as shown in FIG. 4 and FIG.
As is clear from the above, the guard value G during the normal control described above
Similarly, under the condition that the load factor KL is constant, the larger the engine speed NE, the more the ignition timing shifts to a value that guards the ignition timing on the advance side. This is for the same reason that the guard value G during normal control changes as shown in FIG.
【００６０】ただし、昇温制御時のガード値ＧＲ，ＧＬ
と通常制御時のガード値Ｇとを比較してみると、ガード
値ＧＲ，ＧＬは負荷率ＫＬ及びエンジン回転速度ＮＥが
同じであることを条件にガード値Ｇよりも点火時期を進
角側でガードする値をとるようになる。これは、昇温制
御時のリッチ気筒及びリーン気筒では、空燃比が理論空
燃比に対してリッチ又はリーンとなるため、点火時期の
遅角が混合気の燃焼速度及び燃焼性の悪化に繋がり易
く、点火時期遅角の失火限界が通常制御時に比べて進角
側になるためである。However, the guard values GR and GL during the temperature rise control
Comparing with the guard value G at the time of normal control, the guard values GR and GL are on the advance side of the ignition timing with respect to the guard value G on condition that the load factor KL and the engine speed NE are the same. It will take a guard value. This is because, in the rich cylinder and the lean cylinder during the temperature increase control, the air-fuel ratio becomes rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, and therefore the retard of the ignition timing easily leads to deterioration of the combustion speed and combustibility of the air-fuel mixture. This is because the misfire limit of retarding the ignition timing is on the advance side as compared with the time of normal control.
【００６１】また、昇温制御時におけるリッチ気筒での
ガード値ＧＲとリーン気筒でのガード値ＧＬとを比較し
てみると、ガード値ＧＬは負荷率ＫＬ及びエンジン回転
速度ＮＥが同じであることを条件にガード値ＧＲよりも
点火時期を進角側でガードする値をとるようになる。こ
れは、昇温制御時のリーン気筒は、点火時期の遅角によ
る燃焼速度及び燃焼性の悪化がリッチ気筒よりも大とな
る傾向があり、点火時期遅角の失火限界がリッチ気筒に
比べて進角側になるためである。Further, comparing the guard value GR in the rich cylinder and the guard value GL in the lean cylinder during the temperature rise control, it is found that the guard value GL has the same load factor KL and engine speed NE. Under the condition, the ignition timing is advanced on the advance side with respect to the guard value GR. This is because the lean cylinder during temperature increase control tends to have a greater deterioration of the combustion speed and combustibility due to the retard of the ignition timing than the rich cylinder, and the misfire limit of the ignition timing retard is greater than that of the rich cylinder. This is because it is on the advance side.
【００６２】昇温制御時のガード値ＧＲ，ＧＬが算出さ
れた後、このガード値ＧＲ，ＧＬを用いて昇温制御時の
点火時期を遅角側についてガードするための処理が行わ
れる（Ｓ１０５）。After the guard values GR and GL during the temperature rise control are calculated, a process for guarding the ignition timing on the retard side during the temperature rise control is performed using the guard values GR and GL (S105). ).
【００６３】この処理により、リッチ気筒に対応した最
終点火時期ＡｆＲがガード値ＧＲよりも遅角側の値であ
れば、ガード値ＧＲが新たな最終点火時期ＡｆＲとして
設定されてリッチ気筒での点火時期制御に用いられるこ
ととなる。一方、ステップＳ１０３で算出された最終点
火時期ＡｆＲがガード値ＧＲよりも進角側の値であれ
ば、同最終点火時期ＡｆＲがそのままリッチ気筒での点
火時期制御に用いられる。By this processing, if the final ignition timing AfR corresponding to the rich cylinder is a value on the retard side of the guard value GR, the guard value GR is set as a new final ignition timing AfR and ignition is performed in the rich cylinder. It will be used for timing control. On the other hand, if the final ignition timing AfR calculated in step S103 is a value on the advance side of the guard value GR, the final ignition timing AfR is used as it is for ignition timing control in the rich cylinder.
【００６４】また、リーン気筒に対応した最終点火時期
ＡｆＬがガード値ＧＬよりも遅角側の値であれば、ガー
ド値ＧＬが新たな最終点火時期ＡｆＬとして設定されて
リーン気筒での点火時期制御に用いられることとなる。
一方、ステップＳ１０３で算出された最終点火時期Ａｆ
Ｌがガード値ＧＬよりも進角側の値であれば、同最終点
火時期ＡｆＬがそのままリーン気筒での点火時期制御に
用いられる。If the final ignition timing AfL corresponding to the lean cylinder is on the retard side of the guard value GL, the guard value GL is set as a new final ignition timing AfL and the ignition timing control in the lean cylinder is performed. Will be used for.
On the other hand, the final ignition timing Af calculated in step S103
If L is a value on the advance side of the guard value GL, the final ignition timing AfL is used as it is for the ignition timing control in the lean cylinder.
【００６５】従って、昇温制御時に、例えば自動車の加
速ショック低減のために点火時期の遅角補正によってエ
ンジン１の出力トルクを低下させるとき、リッチ気筒及
びリーン気筒で点火時期が失火限界を越えて遅角側に補
正されることは、上記ガード値ＧＲ，ＧＬによる最終点
火時期ＡｆＲ，ＡｆＬのガードによって的確に抑制され
る。Therefore, when the output torque of the engine 1 is reduced by retarding the ignition timing in order to reduce the acceleration shock of the automobile during the temperature rise control, the ignition timing exceeds the misfire limit in the rich cylinder and the lean cylinder. The correction to the retard side is properly suppressed by the guard of the final ignition timings AfR and AfL based on the guard values GR and GL.
【００６６】以上詳述した本実施形態によれば、以下に
示す効果が得られるようになる。
（１）点火時期の遅角側についてのガードは、通常制御
時にはガード値Ｇを用いて行われ、昇温制御時にはガー
ド値ＧＲ，ＧＬを用いて行われる。そして、上記ガード
値Ｇは通常制御時（理論空燃比での均質燃焼時）におけ
る点火時期遅角の失火限界に対応する値として設定さ
れ、上記ガード値ＧＲ，ＧＬは昇温制御時における点火
時期遅角の失火限界に対応する値として設定される。従
って、点火時期の遅角側についてのガードを行うガード
値を、例えば上記通常制御時における点火時期遅角の失
火限界のみに対応した値に固定した場合のように、昇温
制御時の点火時期遅角の失火限界を上記ガード値に対応
して進角側にすべく、同制御中の各気筒における空燃比
のリッチ側又はリーン側への変更を制限する必要はな
い。このため、当該制限によりリッチ気筒からの排気中
に含まれるＨＣ及びＣＯの量が減少したり、リーン気筒
からの排気中に含まれるＯ2 の量が減少したりして、排
気通路７での上記ＨＣ及びＣＯのＯ2 による燃焼に基づ
くＮＯx 吸蔵還元触媒９の昇温を効果的に行えなくなる
のを抑制することができる。また、上記ガード値を、昇
温制御時における点火時期遅角の失火限界に対応した値
に固定した場合のように、通常制御時の点火時期の遅角
が上記ガード値によって必要以上に制限され、それに伴
いドライバビリティの悪化等が生じるのを抑制すること
ができる。According to this embodiment described in detail above, the following effects can be obtained. (1) Guarding on the retard side of the ignition timing is performed using the guard value G during normal control, and is performed using the guard values GR and GL during temperature increase control. The guard value G is set as a value corresponding to the misfire limit of the ignition timing retard during normal control (homogeneous combustion at the theoretical air-fuel ratio), and the guard values GR and GL are ignition timing during temperature increase control. It is set as a value corresponding to the retarded fire limit. Therefore, as in the case where the guard value for guarding the ignition timing retard side is fixed to a value corresponding only to the misfire limit of the ignition timing retard during the above-described normal control, the ignition timing during the temperature rise control is It is not necessary to limit the change of the air-fuel ratio to the rich side or the lean side in each cylinder under the same control in order to set the misfire limit of the retard angle to the advance side corresponding to the guard value. Therefore, due to the restriction, the amount of HC and CO contained in the exhaust gas from the rich cylinder is reduced, or the amount of O2 contained in the exhaust gas from the lean cylinder is reduced. It can be suppressed that the temperature of the NOx storage reduction catalyst 9 cannot be effectively raised due to the combustion of HC and CO by O2. Further, as in the case where the guard value is fixed to a value corresponding to the misfire limit of the ignition timing retard during temperature increase control, the ignition timing retard during normal control is unnecessarily limited by the guard value. Therefore, it is possible to prevent the drivability from being deteriorated.
【００６７】（２）昇温制御中であっても、リッチ気筒
とリーン気筒とでは、混合気の燃焼状態が異なり、リー
ン気筒の方がリッチ気筒に比べて点火時期の遅角による
燃焼速度及び燃焼性の悪化が生じやすい傾向にある。こ
のことを考慮して、昇温制御時のリッチ気筒に対応する
上記ガード値ＧＲは当該リッチ気筒での点火時期遅角の
失火限界に対応した値に設定され、リーン気筒に対応す
る上記ガード値ＧＬは当該リーン気筒での点火時期遅角
の失火限界に対応した値に設定される。従って、昇温制
御時に、リッチ気筒とリーン気筒とのいずれにおいて
も、点火時期の過遅角による失火が生じたり、点火時期
の遅角がガード値を用いたガードによって過度に制限さ
れたりしないようにすることができる。(2) Even during the temperature rise control, the combustion state of the air-fuel mixture is different between the rich cylinder and the lean cylinder, and the lean cylinder has a higher combustion speed and the combustion speed due to the retarded ignition timing than the rich cylinder. Flammability tends to deteriorate. In consideration of this, the guard value GR corresponding to the rich cylinder during the temperature rise control is set to a value corresponding to the misfire limit of the ignition timing retard in the rich cylinder, and the guard value corresponding to the lean cylinder is set. GL is set to a value corresponding to the misfire limit of the ignition timing retard in the lean cylinder. Therefore, during the temperature rise control, in both the rich cylinder and the lean cylinder, misfire due to excessive retardation of the ignition timing does not occur, and the retardation of the ignition timing is not excessively limited by the guard using the guard value. Can be
【００６８】（３）上記ガード値Ｇ，ＧＲ，ＧＬは、そ
れぞれ負荷率ＫＬ及びエンジン回転速度ＮＥといったエ
ンジン運転状態に応じて設定される。そのため、エンジ
ン運転状態に応じて通常制御時及び昇温制御時における
点火時期遅角の失火限界が変化したとしても、点火時期
の遅角側についてのガードに用いられるガード値を、点
火時期が過度に遅角されたり点火時期の遅角が過度に制
限されたりしないよう、エンジン運転状態に応じて適切
に設定することができる。(3) The guard values G, GR and GL are set according to the engine operating conditions such as the load factor KL and the engine speed NE. Therefore, even if the misfire limit of the ignition timing retard angle during normal control and temperature increase control changes according to the engine operating state, the guard value used for guarding the ignition timing retard angle side is set to an excessive ignition timing. The ignition timing can be appropriately set according to the engine operating state so that the ignition timing is not retarded or the ignition timing is retarded excessively.
【００６９】［第２実施形態］次に、本発明の第２実施
形態について図６〜図８を参照して説明する。この実施
形態は、昇温制御時において、負荷率ＫＬ及びエンジン
回転速度ＮＥに基づき予め定められた図３のマップを参
照して通常制御時のガード値Ｇを求め、このガード値Ｇ
に対し後述する補正値Ａ４，Ａ５による補正を施して昇
温制御時のガード値ＧＲ，ＧＬを求めるようにしたもの
である。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, during the temperature increase control, the guard value G at the time of normal control is obtained by referring to the map of FIG. 3 which is predetermined based on the load factor KL and the engine rotation speed NE, and this guard value G
On the other hand, the correction values A4 and A5 described later are applied to obtain the guard values GR and GL during the temperature rise control.
【００７０】図６は、本実施形態の点火時期算出ルーチ
ンを示すフローチャートである。この点火時期算出ルー
チンにおいて、昇温制御中でなければ（Ｓ２０１：Ｎ
Ｏ）、第１実施形態と同様に通常制御中の点火時期制御
に用いられる最終点火時期Ａｆが算出される（Ｓ２０７
〜Ｓ２１０）。一方、昇温制御中であれば（Ｓ２０１：
ＹＥＳ）、昇温制御中の点火時期制御に用いられる最終
点火時期ＡｆＲ，ＡｆＬを算出するための処理が実行さ
れる（Ｓ２０２〜Ｓ２０６）。FIG. 6 is a flowchart showing the ignition timing calculation routine of this embodiment. In this ignition timing calculation routine, if temperature raising control is not in progress (S201: N
O), the final ignition timing Af used for the ignition timing control during the normal control is calculated as in the first embodiment (S207).
~ S210). On the other hand, if the temperature rise control is in progress (S201:
(YES), the process for calculating the final ignition timings AfR and AfL used for the ignition timing control during the temperature rise control is executed (S202 to S206).
【００７１】ここでは、基本点火時期ＡｂＲ，ＡｂＬの
算出（Ｓ２０２）、及び最終点火時期ＡｆＲ，ＡｆＬの
算出（Ｓ２０３）が順次行われる。その後、負荷率ＫＬ
及びエンジン回転速度ＮＥといったエンジン運転状態に
基づき、予め設定された図３のマップを参照して通常制
御時のガード値Ｇが算出される（Ｓ２０４）。このガー
ド値Ｇに対し、下記の式（５），（６）で示されるよう
に、上記補正値Ａ４，Ａ５での補正を施すことにより、
昇温制御時のガード値ＧＲ，ＧＬが算出される（Ｓ２０
５）。Here, the basic ignition timings AbR and AbL are calculated (S202), and the final ignition timings AfR and AfL are calculated (S203). After that, the load factor KL
Based on the engine operating state such as the engine speed NE and the engine speed NE, the guard value G during the normal control is calculated with reference to the preset map of FIG. 3 (S204). By correcting the guard value G with the correction values A4 and A5 as shown by the following equations (5) and (6),
Guard values GR and GL at the time of temperature rise control are calculated (S20).
5).
【００７２】ＧＲ＝Ｇ＋Ａ４ …（５）
ＧＬ＝Ｇ＋Ａ５ …（６）
ＧＲ：リッチ気筒で用いられるガード値
ＧＬ：リーン気筒で用いられるガード値
Ｇ ：通常制御時のガード値
Ａ４：補正値
Ａ５：補正値
こうして式（５）から算出されるガード値ＧＲは、昇温
制御時のリッチ気筒における点火時期の失火限界に対応
したものとなり、当該リッチ気筒での点火時期の遅角側
についてのガード値として設定される。また、式（６）
から算出されるガード値ＧＬは、昇温制御時のリーン気
筒における点火時期の失火限界に対応したものとなり、
当該リーン気筒での点火時期の遅角側についてのガード
値として設定される。GR = G + A4 (5) GL = G + A5 (6) GR: Guard value used in rich cylinder GL: Guard value used in lean cylinder G: Guard value during normal control A4: Correction value A5: Correction The guard value GR calculated from the equation (5) in this way corresponds to the misfire limit of the ignition timing in the rich cylinder during the temperature rise control, and is a guard value for the retard side of the ignition timing in the rich cylinder. Is set. Also, equation (6)
The guard value GL calculated from the above corresponds to the misfire limit of the ignition timing in the lean cylinder during the temperature increase control,
It is set as a guard value on the retard side of the ignition timing in the lean cylinder.
【００７３】上記補正値Ａ４は、リッチ気筒で用いられ
るガード値ＧＲを算出するために用いられるものであっ
て、昇温制御時におけるリッチ気筒での空燃比に応じて
求められる。このリッチ気筒での空燃比の変化に対する
補正値Ａ４の推移を図７のグラフに示す。同図から明ら
かなように、補正値Ａ４は、リッチ気筒での空燃比がリ
ッチ側に変化するほど、式（５）から算出されるガード
値ＧＲが点火時期を進角側でガードする値となるよう推
移する。これは、リッチ気筒においては、空燃比がリッ
チになるほど燃焼速度及び燃焼性が悪化し、点火時期遅
角の失火限界が進角側になるためである。The correction value A4 is used to calculate the guard value GR used in the rich cylinder, and is obtained according to the air-fuel ratio in the rich cylinder during the temperature rise control. The transition of the correction value A4 with respect to the change of the air-fuel ratio in this rich cylinder is shown in the graph of FIG. As is apparent from the figure, the correction value A4 is a value that the guard value GR calculated from the equation (5) guards the ignition timing on the advance side as the air-fuel ratio in the rich cylinder changes to the rich side. Transition to. This is because, in the rich cylinder, the combustion speed and combustibility are deteriorated as the air-fuel ratio becomes richer, and the misfire limit of the ignition timing retard is on the advance side.
【００７４】また、上記補正値Ａ５は、リーン気筒で用
いられるガード値ＧＬを算出するために用いられるもの
であって、昇温制御時におけるリーン気筒での空燃比に
応じて求められる。このリーン気筒での空燃比の変化に
対する補正値Ａ５の推移を図８のグラフに示す。同図か
ら明らかなように、補正値Ａ５は、リーン気筒での空燃
比がリーン側に変化するほど、式（６）から算出される
ガード値ＧＬが点火時期を進角側でガードする値となる
よう推移する。これは、リーン気筒においては、空燃比
がリーンになるほど燃焼速度及び燃焼性が悪化し、点火
時期遅角の失火限界が進角側になるためである。The correction value A5 is used to calculate the guard value GL used in the lean cylinder, and is obtained according to the air-fuel ratio in the lean cylinder during the temperature rise control. The transition of the correction value A5 with respect to the change of the air-fuel ratio in the lean cylinder is shown in the graph of FIG. As is apparent from the figure, the correction value A5 is a value that the guard value GL calculated from the equation (6) guards the ignition timing on the advance side as the air-fuel ratio in the lean cylinder changes to the lean side. Transition to. This is because in a lean cylinder, the combustion speed and combustibility deteriorate as the air-fuel ratio becomes leaner, and the misfire limit of the ignition timing retard becomes to the advanced side.
【００７５】なお、補正値Ａ４，Ａ５を求めるための上
記空燃比としては、負荷率ＫＬ及びエンジン回転速度Ｎ
Ｅといったエンジン運転状態に基づき可変設定されるリ
ッチ気筒の目標空燃比や、リッチ気筒から排気が排出さ
れたときの空燃比センサ１７からの検出信号に基づき求
められる空燃比Ａ／Ｆを採用することができる。The air-fuel ratio for obtaining the correction values A4 and A5 is the load factor KL and the engine speed N.
Adopting the target air-fuel ratio of the rich cylinder that is variably set based on the engine operating state such as E, or the air-fuel ratio A / F that is obtained based on the detection signal from the air-fuel ratio sensor 17 when exhaust gas is discharged from the rich cylinder. You can
【００７６】昇温制御時のガード値ＧＲ，ＧＬが算出さ
れた後、このガード値ＧＲ，ＧＬを用いて昇温制御時の
点火時期を遅角側についてガードするための処理が行わ
れる（Ｓ２０６）。After the guard values GR and GL during the temperature increase control are calculated, a process for guarding the ignition timing on the retard side during the temperature increase control is performed using the guard values GR and GL (S206). ).
【００７７】以上詳述した本実施形態によれば、第１実
施形態に記載した（１）及び（２）の効果に加え、以下
に示す効果が得られるようになる。
（４）昇温制御時には各気筒＃１〜＃４の空燃比がエン
ジン運転状態に応じてリッチ側又はリーン側に変更され
る。また、昇温制御時に、エンジン運転状態の変化に伴
いリッチ気筒でのリッチ度合い、及びリーン気筒でのリ
ーン度合いが変更されると、それに応じて各気筒＃１〜
＃４での燃焼状態も変化することから、点火時期遅角の
失火限界も変化することとなる。このように失火限界が
変化したとしても、昇温制御時の点火時期のガード値Ｇ
Ｒ，ＧＬは各気筒＃１〜＃４の空燃比に応じて変化する
補正値Ａ４，Ａ５に基づき設定されるため、同ガード値
ＧＲ，ＧＬを各気筒＃１〜＃４で点火時期が過度に遅角
されたり点火時期の遅角が過度に抑制されたりしないよ
う適切に設定することができる。According to this embodiment described in detail above, in addition to the effects (1) and (2) described in the first embodiment, the following effects can be obtained. (4) During the temperature rise control, the air-fuel ratio of each cylinder # 1 to # 4 is changed to the rich side or the lean side according to the engine operating state. Further, during the temperature increase control, when the rich degree in the rich cylinder and the lean degree in the lean cylinder are changed in accordance with the change in the engine operating state, the cylinders # 1 to # 1 are correspondingly changed.
Since the combustion state in # 4 also changes, the misfire limit for retarding the ignition timing also changes. Even if the misfire limit changes in this way, the guard value G of the ignition timing during the temperature rise control
Since R and GL are set based on the correction values A4 and A5 that change according to the air-fuel ratio of each cylinder # 1 to # 4, the guard values GR and GL are set to the excessive ignition timing in each cylinder # 1 to # 4. The ignition timing can be appropriately set so that the ignition timing is not retarded or the ignition timing is retarded excessively.
【００７８】（５）通常制御時と昇温制御時とのいずれ
の場合も、負荷率ＫＬ及びエンジン回転速度ＮＥといっ
たエンジン運転状態に応じて、点火時期遅角の失火限界
が変化することとなる。しかし、通常制御時には点火時
期の遅角側についてのガードが、負荷率ＫＬ及びエンジ
ン回転速度ＮＥに応じて予め設定された図３のマップよ
り求められるガード値Ｇを用いて、点火時期が過度に遅
角されたり点火時期の遅角が過度に制限されたりしない
よう適切に行われる。また、昇温制御時には点火時期の
遅角側についてのガードが、上記ガード値Ｇを補正値Ａ
４，Ａ５で補正して得られるガード値ＧＲ，ＧＬを用い
て、点火時期が過度に遅角されたり点火時期の遅角が過
度に制限されたりしないよう適切に行われる。従って、
通常制御時と昇温制御時とのいずれの場合も、エンジン
運転状態に応じて適切に点火時期の遅角側についてのガ
ードを行うことができるようになる。(5) In both cases of the normal control and the temperature raising control, the misfire limit of the ignition timing retard angle changes according to the engine operating conditions such as the load factor KL and the engine speed NE. . However, during the normal control, the guard on the retarded side of the ignition timing uses the guard value G obtained from the map of FIG. 3 preset according to the load factor KL and the engine rotation speed NE, and the ignition timing becomes excessive. It is properly performed so that the ignition timing is not retarded or the ignition timing is retarded excessively. Further, during the temperature rise control, the guard on the retard side of the ignition timing changes the guard value G to the correction value A.
Using the guard values GR and GL obtained by correcting A4 and A5, the ignition timing is appropriately retarded or the ignition timing is not retarded excessively. Therefore,
In both cases of the normal control and the temperature increase control, it becomes possible to appropriately perform the guard on the retard side of the ignition timing according to the engine operating state.
【００７９】なお、上記各実施形態は、例えば以下のよ
うに変更することもできる。
・第１実施形態において、負荷率ＫＬ及びエンジン回転
速度ＮＥといったエンジン運転状態に応じてガード値
Ｇ，ＧＲ，ＧＬを可変設定したが、これら各ガード値
Ｇ，ＧＲ，ＧＬを固定値としてもよい。このときの固定
値としては、ガード値Ｇ，ＧＲ，ＧＬを上記のように可
変設定した場合であって、点火時期の遅角側についての
ガードが最も進角側で行われるときの各ガード値Ｇ，Ｇ
Ｒ，ＧＬの値を採用することが考えられる。The above embodiments can be modified as follows, for example. In the first embodiment, the guard values G, GR, GL are variably set according to the engine operating conditions such as the load factor KL and the engine speed NE, but these guard values G, GR, GL may be fixed values. . As the fixed value at this time, when the guard values G, GR, and GL are variably set as described above, each guard value when the ignition side retard side is guarded at the most advanced side G, G
It is possible to adopt the values of R and GL.
【００８０】・第２実施形態において、負荷率ＫＬ及び
エンジン回転速度ＮＥといったエンジン運転状態に応じ
てガード値Ｇを可変設定したが、このガード値Ｇを固定
値としてもよい。このときの固定値としては、ガード値
Ｇを上記のように可変設定した場合であって、点火時期
の遅角側についてのガードが最も進角側で行われるとき
のガード値Ｇを採用することが考えられる。In the second embodiment, the guard value G is variably set according to the engine operating conditions such as the load factor KL and the engine rotation speed NE, but the guard value G may be a fixed value. As the fixed value at this time, when the guard value G is variably set as described above, the guard value G when the ignition timing retard side is guarded at the most advanced side is adopted. Can be considered.
【００８１】・第２実施形態において、ガード値ＧＲ，
ＧＬを算出するための補正値Ａ４，Ａ５を、リッチ気筒
及びリーン気筒での空燃比に応じて可変となる値とした
が、これに代えて補正値Ａ４，Ａ５を固定値としてもよ
い。このときの固定値としては、実験等によって求めら
れる最適値を採用することが考えられる。In the second embodiment, the guard value GR,
Although the correction values A4 and A5 for calculating GL are variable values according to the air-fuel ratios in the rich cylinder and the lean cylinder, the correction values A4 and A5 may be fixed values instead. As the fixed value at this time, it is conceivable to adopt the optimum value obtained by experiments or the like.
【００８２】・上記各実施形態では、ＮＯx 吸蔵還元触
媒９からＳＯx を離脱させるための昇温制御に本発明を
適用したが、これに代えて触媒が冷えた状態にあるとき
に排気浄化能力を速やかに確保するために触媒を昇温す
る昇温制御に本発明を適用してもよい。In each of the above embodiments, the present invention is applied to the temperature raising control for desorbing SOx from the NOx occlusion reduction catalyst 9. However, instead of this, the exhaust gas purification capacity is improved when the catalyst is in a cold state. The present invention may be applied to temperature raising control for raising the temperature of the catalyst in order to ensure the temperature promptly.
【図１】第１実施形態の制御装置が適用されるエンジン
の略図。FIG. 1 is a schematic diagram of an engine to which the control device of the first embodiment is applied.
【図２】第１実施形態の最終点火時期の算出手順を示す
フローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for calculating a final ignition timing according to the first embodiment.
【図３】通常制御時のガード値Ｇを算出する際に用いら
れるマップFIG. 3 is a map used when calculating a guard value G during normal control.
【図４】昇温制御時のリッチ気筒に対応したガード値Ｇ
Ｒを算出するのに用いられるマップFIG. 4 is a guard value G corresponding to a rich cylinder during temperature increase control.
Map used to calculate R
【図５】昇温制御時のリーン気筒に対応したガード値Ｇ
Ｌを算出するのに用いられるマップFIG. 5 is a guard value G corresponding to a lean cylinder during temperature increase control.
The map used to calculate L
【図６】第２実施形態の最終点火時期の算出手順を示す
フローチャート。FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for calculating final ignition timing according to the second embodiment.
【図７】昇温制御時のリッチ気筒での目標空燃比の変化
に対する補正値Ａ４の推移を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing changes in the correction value A4 with respect to changes in the target air-fuel ratio in the rich cylinder during temperature increase control.
【図８】昇温制御時のリーン気筒での目標空燃比の変化
に対する補正値Ａ５の推移を示すグラフ。FIG. 8 is a graph showing changes in the correction value A5 with respect to changes in the target air-fuel ratio in the lean cylinder during temperature increase control.
１…エンジン、＃１…一番気筒、＃２…二番気筒、＃３
…三番気筒、＃４…四番気筒、２…燃焼室、３…吸気通
路、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…クランクシ
ャフト、７…排気通路、８…三元触媒、９…ＮＯx 吸蔵
還元触媒、１０…電子制御装置、１１…アクセルペダ
ル、１２…アクセルポジションセンサ、１３…スロット
ルバルブ、１４…スロットルポジションセンサ、１５…
バキュームセンサ、１６…クランクポジションセンサ、
１７…空燃比センサ。1 ... Engine, # 1 ... First cylinder, # 2 ... Second cylinder, # 3
... 3rd cylinder, # 4 ... 4th cylinder, 2 ... combustion chamber, 3 ... intake passage, 4 ... fuel injection valve, 5 ... spark plug, 6 ... crankshaft, 7 ... exhaust passage, 8 ... three-way catalyst, 9 ... NOx occlusion reduction catalyst, 10 ... Electronic control device, 11 ... Accelerator pedal, 12 ... Accelerator position sensor, 13 ... Throttle valve, 14 ... Throttle position sensor, 15 ...
Vacuum sensor, 16 ... Crank position sensor,
17 ... Air-fuel ratio sensor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｅ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ Ｆターム(参考） 3G022 AA09 CA02 DA02 EA01 FA06 GA05 GA07 GA08 3G084 AA04 BA09 BA13 BA17 CA02 CA05 DA00 DA10 DA11 FA10 FA11 FA29 FA38 3G091 AA02 AA12 AA13 AA17 AA24 AA28 AB03 AB06 BA00 BA02 BA11 BA14 BA15 BA19 CB02 CB05 DA01 DA02 DA10 DB10 EA00 EA06 EA07 FA04 FA18 FB10 FB11 FB12 FC04 FC07 HA08 HA19 3G301 HA01 HA04 HA06 HA16 HA18 JA04 JA21 JA23 JA25 JA26 JA33 LA00 LB04 MA00 MA01 MA11 NA06 NA08 NC02 NE11 NE12 NE13 NE14 NE18 NE20 PA11Z PD02Z PE03Z PF03Z─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02D 43/00 301 F02D 43/00 301E F02P 5/15 EF term (reference) 3G022 AA09 CA02 DA02 EA01 FA06 GA05 GA07 GA08 3G084 AA04 BA09 BA13 BA17 CA02 CA05 DA00 DA10 DA11 FA10 FA11 FA29 FA38 3G091 AA02 AA12 AA13 AA17 AA24 AA28 AB03 AB06 BA00 BA02 BA11 BA14 BA15 BA19 CB02 CB05 DA01 DA02 DA10 DB10 EA00 EA06 EA07 FA04 FA18 FB10 FB11 FB12 FC04 FC07 HA08 HA19 3G301 HA01 HA04 HA06 HA16 HA18 JA04 JA21 JA23 JA25 JA26 JA33 LA00 LB04 MA00 MA01 MA11 NA06 NA08 NC02 NE11 NE12 NE13 NE14 NE18 NE20 PA11Z PD02Z PE03Z PF03Z
Claims (5)
関に適用され、各気筒の空燃比を理論空燃比とする通常
制御を行うことに加え、前記触媒の昇温要求があるとき
には一部の気筒の空燃比をリッチにするとともに他の気
筒の空燃比をリーンにする昇温制御を行う内燃機関の制
御装置において、 各気筒の点火時期を遅角側についてガードすることによ
り前記点火時期が過遅角となるのを防止する制限手段
と、 前記通常制御が行われるときと前記昇温制御が行われる
ときとで、前記点火時期のガードに用いるガード値を各
々設定する設定手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。1. The present invention is applied to a multi-cylinder internal combustion engine having a catalyst provided in an exhaust passage, and performs normal control in which the air-fuel ratio of each cylinder is set to a stoichiometric air-fuel ratio. In a control device for an internal combustion engine that performs temperature rise control that makes the air-fuel ratio of each cylinder rich and the air-fuel ratios of other cylinders lean, the ignition timing is controlled by guarding the ignition timing of each cylinder on the retard side. Restricting means for preventing an excessive retardation, and setting means for respectively setting a guard value used for guarding the ignition timing when the normal control is performed and when the temperature raising control is performed, A control device for an internal combustion engine, comprising:
空燃比がリッチにされる気筒とリーンにされる気筒との
それぞれに対して前記ガード値を各々設定する請求項１
記載の内燃機関の制御装置。2. The setting means sets the guard value for each of a cylinder in which the air-fuel ratio is made rich and a cylinder in which the air-fuel ratio is made lean when the temperature raising control is executed.
A control device for an internal combustion engine as described.
昇温制御時に前記ガード値の設定を機関運転状態に応じ
て行う請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the setting means sets the guard value according to an engine operating state during the normal control and the temperature increase control.
ときのガード値を予め設定するとともに、前記昇温制御
が行われるときのガード値を前記予め設定されたガード
値に対し各気筒の空燃比に応じた補正を施すことにより
設定する請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。4. The setting means presets a guard value when the normal control is performed, and sets a guard value when the temperature raising control is performed for each cylinder with respect to the preset guard value. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control device is set by performing a correction according to an air-fuel ratio.
ード値の設定を機関運転状態に応じて行う請求項４記載
の内燃機関の制御装置。5. The control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the setting means sets the guard value according to the engine operating state during the normal control.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373140A JP2003172240A (en) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Control device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373140A JP2003172240A (en) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Control device of internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003172240A true JP2003172240A (en) | 2003-06-20 |
Family
ID=19181909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001373140A Pending JP2003172240A (en) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Control device of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003172240A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2001
- 2001-12-06 JP JP2001373140A patent/JP2003172240A/en active Pending
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