JP2004270596A - Variable cylinder system for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology providing the best emission characteristics by performing optimum air fuel ratio feedback control and accurate purification capacity determination of exhaust emission control catalyst during both of all cylinder operation and reduced cylinder operation for all number and combination of the operating cylinders during reduced cylinder operation. <P>SOLUTION: In variable cylinder system for an internal combustion engine, feedback gain of air fuel ratio feedback control, air fuel ratio learning value of air fuel ratio learning control, determination of purification capacity of exhaust emission control catalyst or the like are varied according to whether in reduced operation or not, number of the operating cylinders or combination of the operating cylinders during reduced cylinder operation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の気筒を有する内燃機関の運転条件に応じて、複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して休止させ残りの気筒を稼動させる、内燃機関の可変気筒システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等に搭載される内燃機関では、燃料消費量の低減や混合気の燃焼状態を安定させることを目的として、機関運転状態に応じて稼動気筒数を変更する技術が知られている。
【０００３】
一般に、アイドリング時等、エンジンに余剰出力のある状態では、各気筒にかかる負荷が小さいため、吸気行程における吸排気損失が大きくなり、燃焼効率が悪くなる。そこで、上記技術では、複数の気筒を有する多気筒エンジンの場合に、そのうちの特定の気筒への燃料供給を遮断して休止させ、燃料が供給される稼動気筒の負荷を高めて効率を上げることにより、燃費向上を図っているのである。（特許文献１参照。）。
【０００４】
また、上記の技術においては、内燃機関全体における更なる吸排気損失低減のため、燃料の供給を停止した休止気筒で、吸排気弁を全開にしておく制御や、休止気筒で、吸排気弁を全閉状態にしておく技術などが提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照。）。
【０００５】
一方、従来より内燃機関の排気系に空燃比センサを設け、このセンサ出力により空燃比を理論空燃比にフィードバック制御することにより、排気系に設けられた排気浄化触媒の浄化能力を有効活用してエミッション特性を改善する技術は良く知られている。
【０００６】
ここで、上記した減筒運転時における空燃比フィードバック制御について考えると、例えば、減筒運転時に休止気筒の吸気弁及び排気弁を全開する場合については、休止気筒から単に吸気のみが排出されるので、排気ガス中の酸素濃度が増大し、この酸素濃度を空燃比センサによって検出して空燃比フィードバック制御を行ってしまい、燃料供給気筒の空燃比がリッチ側にシフトしてしまう。
【０００７】
上記のような場合に、減筒運転時には空燃比フィードバック制御を停止して燃料供給量をオープンループ制御するように切り替える従来技術もあるが（例えば、特許文献４参照。）、それでは、減筒運転時には空燃比フィードバック制御は行わないこととなるので、運転状況に正確に対応した制御を行うことができない。
【０００８】
また、減筒運転中にも空燃比フィードバック制御を行う場合でも、上記したように、排気ガス中の酸素濃度が増大するため、結果として燃料供給気筒の空燃比がリッチ側にシフトしてしまう不具合がある他、全筒運転時と減筒運転時とでは、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりが異なるため、減筒運転時に全筒運転時と同じ条件での空燃比フィードバック制御を行ったのでは、最適な制御を行うことができず、結果としてエミッションの悪化の原因となる。
【０００９】
更に、減筒運転中においては、エンジン全体としての使用バランスをとるなどの目的のため、休止気筒を異ならせた複数の休筒パターンを設け、パターン切替えにより運転する気筒を異ならせる制御が行われている。このような場合においては、排気ガスの輸送速度や空燃比センサへのガス当たりは、稼動気筒の数や組み合わせによって異なる。このため稼動気筒の数や組み合わせごとに、各気筒に対する最適な空燃比フィードバック制御をする必要がある。
【００１０】
次に、同じく、減筒運転中における内燃機関の排気浄化装置についての従来技術について説明する。内燃機関の排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減する手段の一つとして、排気通路に例えば三元触媒を設置することが有効な技術として知られているが、上記三元触媒は、経時的もしくは環境の影響でその浄化性能が劣化する場合がある。
【００１１】
三元触媒が劣化すると排気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化能力が低下するので、三元触媒の劣化を検出することが必要になり、種々の触媒劣化検出方法、装置が提案されている。例えば、三元触媒の上流側と下流側に２個の空燃比センサを設け、上流側空燃比センサ出力と下流側空燃比センサ出力の軌跡長比と面積比とに基づいて三元触媒の劣化を判定する触媒劣化判定装置などがある。
【００１２】
この装置は、所定時間当たりの下流側空燃比センサ出力軌跡長ＬＶＯＳと上流側空燃比センサ出力軌跡長ＬＶＯＭとの比ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭと、所定時間当たりの下流側空燃比センサ出力と基準値とで囲まれる面積ＡＶＯＳと上流側空燃比センサ出力と基準値とで囲まれる面積ＡＶＯＭとの比ＡＶＯＳ／ＡＶＯＭとの関係を用いて三元触媒の劣化を判定している（例えば、特許文献５参照。）。
【００１３】
上記のような、触媒の劣化判定においても、全筒運転時と減筒運転時とでは、排気の輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりは異なるため、減筒運転時に全筒運転時と同じ条件での触媒劣化判定を行ったのでは、誤判定の原因となる。また、減筒運転の中でも、稼動気筒の数や組み合わせによって、排気の輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりは異なるため、同じ条件での触媒劣化判定では誤判定の原因になる。
【００１４】
【特許文献１】
特開昭５２−６１６３６号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０６４３７号公報
【特許文献３】
特開昭５４−５７００９号公報
【特許文献４】
特開平０７−１３３７３０号公報
【特許文献５】
特開平０７−３４８６０号公報
【特許文献６】
特開平０３−１１１６３３号公報
【特許文献７】
特開平０４−６０１３５号公報
【特許文献８】
特開平０８−２８４７２７号公報
【特許文献９】
特開２００１−１１５８６５号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、全筒運転時及び減筒運転時の双方に対して、最良のエミッション特性の実現を可能とする技術を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、内燃機関の可変気筒システムにおいて、いわゆる減筒運転中と、全筒運転中では、空燃比フィードバック制御のフィードバックゲインを変更するように制御し、更に減筒運転中の稼動気筒の数、稼動気筒の組み合わせに応じて空燃比フィードバックゲインを変更するように制御するものである。
【００１７】
そして本発明においては、複数の気筒を有する内燃機関と、該内燃機関の運転条件に応じて前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる気筒休止制御手段と、機関の空燃比を検出し、該検出された機関の空燃比に応じて機関の空燃比が目標空燃比になるようにフィードバック制御する空燃比フィードバック制御手段と、前記フィードバック制御において、前記気筒休止制御手段が一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる減筒運転時と全ての気筒を稼動させる全筒運転時とでは、フィードバックゲインを変更するように制御する空燃比フィードバックゲイン変更手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
すなわち、減筒運転時と全筒運転時とでは、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりも異なるため、エミッションを最良にする制御ゲインも異なる。従って、減筒運転時と全筒運転時とで空燃比フィードバック制御のフィードバックゲインを変更し、それぞれの状態についてエミッションを最良にすることができるフィードバックゲインを採用するのである。
【００１９】
このことにより、減筒運転時及び全筒運転時の両方の状態において、最良のエミッション特性を実現することができる。
【００２０】
また、前記空燃比フィードバックゲイン変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の数に応じて前記フィードバックゲインを変更するように制御することを特徴とする。
【００２１】
減筒運転においては、機関全体としての回転のバランスや、経時によるバランスの崩れを防止するために、稼動気筒の数を異ならせる場合があるが、このような場合には、稼動気筒の数に応じて排気ガスの輸送速度や空燃比センサへのガス当たりも異なるため、稼動気筒数に応じて、空燃比フィードバック制御のフィードバックゲインを変更するのである。
【００２２】
このことによって、如何なる稼動気筒数の減筒運転においても、良好な空燃比フィードバック制御が可能となり、結果として良好なエミッション特性を得ることができる。
【００２３】
また、前記空燃比フィードバックゲイン変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の組み合わせに応じて前記フィードバックゲインを変更するように制御することを特徴とする。
【００２４】
このことにより、如何なる稼動気筒の組み合わせのパターンにおいても、個々のパターンについて最適なフィードバックゲインを使用するので、さらに正確な空燃比フィードバック制御が可能となり、良好なエミッション特性を得ることができる。
【００２５】
本発明は、内燃機関の可変気筒システムの空燃比学習制御において、いわゆる減筒運転中と、全筒運転中では、異なる空燃比学習値を採用し、更に減筒運転中の稼動気筒の数、稼動気筒の組み合わせに応じて異なる空燃比学習値を採用するものである。
【００２６】
そして、本発明においては、複数の気筒を有する内燃機関と、該内燃機関の運転条件に応じて前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる気筒休止制御手段と、機関の空燃比を検出し、該検出された機関の空燃比を目標空燃比にフィードバック制御するためのフィードバック補正量を発生するフィードバック補正量発生手段と、機関が、少なくとも前記気筒休止制御手段が一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる減筒運転中かどうかを含む機関の運転状況に応じて、前記フィードバック制御された機関の空燃比と前記目標空燃比の間のずれを補正する空燃比学習値を設定する空燃比学習値設定手段と、少なくとも前記フィードバック補正量と前記空燃比学習値とによって燃料噴射量を決定する燃料噴射量決定手段と、前記空燃比フィードバック補正量とその基準値との偏差を減少させるように、前記空燃比学習値を更新する空燃比学習値更新手段と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
すなわち、空燃比フィードバック制御を実施する場合、例えばエアフロメータ４４、燃料噴射弁３２、等の燃料系構成部品のバラツキや経時変化、燃料噴射弁３２の非直線性、運転条件や環境の変化のような空燃比決定要因の変動による影響を補正するために、空燃比フィードバック補正量を修正する空燃比学習値を順次更新して空燃比のずれが小さくなるようにする空燃比学習制御が実行されている場合があるが、このような場合においても、減筒運転時と、全筒運転時とでは、上記空燃比フィードバック補正量を最適に修正できる空燃比学習値は、異なった値となる。
【００２８】
従って、減筒運転時と全筒運転時とで、空燃比学習制御における空燃比学習値として別の値を使用し、それぞれの状態についてエミッションを最良にすることができる空燃比学習値を採用するのである。
【００２９】
このことにより、減筒運転時及び全筒運転時の両方の状態において、最良のエミッション特性を実現することができる。
【００３０】
また、前記空燃比学習値設定手段は、減筒運転時に、稼動気筒の数に応じた空燃比学習値を設定することを特徴とする。
【００３１】
このことによって、如何なる稼動気筒数の減筒運転においても、良好な空燃比学習制御が可能となり、結果として良好なエミッション特性を得ることができる。
【００３２】
また、前記空燃比学習値設定手段は、減筒運転時に、稼動気筒の組み合わせに応じた空燃比学習値を設定することを特徴とする。
【００３３】
このことにより、如何なる稼動気筒の組み合わせにおいても、個々の組み合わせについて最適な空燃比学習値を用いるので、より正確な空燃比フィードバック制御が可能となり、更に良好なエミッション特性を得ることができる。
【００３４】
本発明は、内燃機関の可変気筒システムにおいて、いわゆる減筒運転中と、全筒運転中とでは、排気浄化触媒の浄化性能判定における浄化性能判定値を変更し、更に減筒運転中の稼動気筒の数、稼動気筒の組み合わせについての全ての減筒パターンに応じて浄化性能判定値を変更するものである。
【００３５】
そして本発明においては、複数の気筒を有する内燃機関と、該内燃機関の運転条件に応じて前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる気筒休止制御手段と、前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気を浄化する排気浄化手段と、該排気浄化手段の浄化性能の劣化を判定する浄化性能判定手段と、前記気筒休止制御手段が、前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる減筒運転時と全ての気筒を稼動させる全筒運転時とで、前記浄化性能判定手段が前記排気浄化手段の浄化性能の劣化を判定する際に用いる浄化性能判定値を変更する判定値変更手段と、を備えることを特徴とする。
【００３６】
内燃機関においては、排気浄化触媒の上流側及び下流側に空燃比センサを配置し、双方のセンサの出力信号を比較することにより、当該排気浄化触媒の特性劣化を判断しているが、減筒運転時と全筒運転時とでは、内燃機関の爆発間隔が異なるため、触媒に流入する排気ガスの輸送速度や周波数、空燃比センサへのガス当たりも異なり、前述の各空燃比センサの出力値も変化する。
【００３７】
従って、減筒運転時と全筒運転時とでは、浄化性能判定に用いられる浄化性能判定値を変更するのである。
【００３８】
このことにより、減筒運転時、全筒運転時を問わず、最適の浄化性能判定が可能となり、誤判定によって触媒が劣化していないにもかかわらず触媒劣化と判定されたり、逆に触媒が劣化しているにもかかわらず劣化なしと判定されるなどの不具合を解消することができ、結果的に良好なエミッション特性を得ることができる。
【００３９】
また、前記判定値変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の数に応じて前記浄化性能判定値を変更することを特徴とする。
【００４０】
このことにより如何なる稼動気筒数の減筒運転においても、上記の正確な浄化性能判定が可能になる。
【００４１】
また、前記判定値変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の組み合わせに応じて前記浄化性能判定値を変更することを特徴とする。
【００４２】
このことにより、如何なる稼動気筒の組み合わせにおいても、個々の減筒パターンに応じた浄化性能判定値を用いるので、さらに正確な浄化性能判定が可能になる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４４】
（第１の実施の形態）
図１及び図２は、本実施の形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図１及び図２に示す内燃機関１は、４つの気筒２１を備えた４ストローク・サイクルの水冷式ガソリンエンジンである。
【００４５】
内燃機関１は、４つの気筒２１が形成されたシリンダブロック１ｂと、このシリンダブロック１ｂの上部に固定されたシリンダヘッド１ａとを備えている。前記シリンダブロック１ｂには、機関出力軸たるクランクシャフト２３が回転自在に支持され、このクランクシャフト２３は、各気筒２１内に摺動自在に装填されたピストン２２とコネクティングロッド１９を介して連結されている。
【００４６】
前記クランクシャフト２３の端部には周縁に複数の歯が形成されたタイミングロータ５１ａが取り付けられ、そのタイミングロータ５１ａ近傍には電磁ピックアップ５１ｂが取り付けられている。これらは、クランクポジションセンサ５１を構成している。
【００４７】
前記シリンダブロック１ｂには、前記冷却水路１ｃ内を流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ５２が取り付けられている。また前記シリンダヘッド１ａに対しては、点火栓２５が取り付けられ、この点火栓２５には、点火栓２５に駆動電流を印加するためのイグナイタ２５ａが接続されている。
【００４８】
また、前記シリンダヘッド１ａには、吸気ポート２６の開口端が２つ形成されるとともに、排気ポート２７の開口端が２つ形成されている。そして、前記吸気ポート２６の各開口端を開閉する吸気弁２８と、前記排気ポート２７の各開口端を開閉する排気弁２９とが進退自在に設けられている。
【００４９】
さらに、前記シリンダヘッド１ａには、４つの枝管からなる吸気枝管３３が接続され、前記吸気枝管３３の各枝管は、各気筒２１の吸気ポート２６と連通している。前記シリンダヘッド１ａにおいて前記吸気枝管３３との接続部位の近傍には、燃料噴射弁３２が取り付けられている。前記吸気枝管３３は、吸気の脈動を抑制するためのサージタンク３４を介して吸気管３５に接続されている。
【００５０】
また、前記吸気管３５には、該吸気管３５内を流れる空気の質量（吸入空気質量）に対応した電気信号を出力するエアフローメータ４４及び吸気の温度に対応した電気信号を出力する吸気温センサ５０が取り付けられている。前記吸気管３５において前記エアフローメータ４４より下流の部位には、該吸気管３５内を流れる吸気の流量を調整するスロットル弁３９が設けられている。
【００５１】
一方、前記内燃機関１のシリンダヘッド１ａには、４本の枝管が内燃機関１の直下流において１本の集合管に合流するよう形成された排気枝管４５が接続されている。この排気枝管４５は、本実施の形態における排気浄化手段である排気浄化触媒４６を介して排気管４７に接続されている。また、排気枝管４５には、該排気枝管４５内を流れる排気、換言すると、排気浄化触媒４６に流入する排気の酸素濃度にリニアに対応した電気信号を出力する空燃比センサ４８が取り付けられている。
【００５２】
ここで、上記した排気浄化触媒４６としては、該排気浄化触媒４８に流入する排気の空燃比が理論空燃比近傍の所定の空燃比であるときに排気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する三元触媒が用いられている。
【００５３】
この三元触媒の代わりに、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、選択還元型ＮＯｘ触媒、もしくは上記した各種の触媒を適宜組み合わせてなる触媒などを用いてもよいが、これらは公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００５４】
内燃機関１には、該内燃機関１の運転状態を制御するための電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）２０が併設されている。このＥＣＵ２０には、エアフローメータ４４、空燃比センサ４８、吸気温センサ５０、クランクポジションセンサ５１、水温センサ５２等の各種センサが電気配線を介して接続され、各センサの出力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。
【００５５】
前記ＥＣＵ２０には、イグナイタ２５ａ、燃料噴射弁３２等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２０が各種センサの出力信号値をパラメータとしてイグナイタ２５ａ、燃料噴射弁３２などを制御することが可能になっている。
【００５６】
ここで、ＥＣＵ２０は、図３に示すように、双方向性バス４００によって相互に接続されたＣＰＵ４０１とＲＯＭ４０２とＲＡＭ４０３とバックアップＲＡＭ４０４と入力ポート４０５と出力ポート４０６とを備えるとともに、前記入力ポート４０５に接続されたＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）４０７を備えている。
【００５７】
前記Ａ／Ｄ４０７には、エアフローメータ４４、空燃比センサ４８、吸気温センサ５０、水温センサ５２等のようにアナログ信号形式の信号を出力するセンサと電気配線を介して接続されている。このＡ／Ｄ４０７は、上記した各センサの出力信号をアナログ信号形式からデジタル信号形式に変換した後に前記入力ポート４０５へ送信する。
【００５８】
前記入力ポート４０５は、前述したエアフローメータ４４、空燃比センサ４８、吸気温センサ５０、水温センサ５２、等のようにアナログ信号形式の信号を出力するセンサと前記Ａ／Ｄ４０７を介して接続されるとともに、クランクポジションセンサ５１のようにデジタル信号形式の信号を出力するセンサと接続されている。
【００５９】
前記入力ポート４０５は、各種センサの出力信号を直接又はＡ／Ｄ４０７を介して入力し、それらの出力信号を双方向性バス４００を介してＣＰＵ４０１やＲＡＭ４０３へ送信する。
【００６０】
前記出力ポート４０６は、イグナイタ２５ａ、燃料噴射弁３２等と電気配線を介して接続されている。前記出力ポート４０６は、ＣＰＵ４０１から出力された制御信号を双方向性バス４００を介して入力し、その制御信号をイグナイタ２５ａ、燃料噴射弁３２等へ送信する。
【００６１】
前記ＲＯＭ４０２は、燃料噴射量を決定するための燃料噴射量制御ルーチン、各気筒２１の点火栓２５の点火時期を決定するための点火時期制御ルーチン、内燃機関１の稼動気筒を変更するための可変気筒制御ルーチン等のアプリケーションプログラムに加え、本実施の形態に係る、筒内空気量推定及び目標燃料量算出ルーチン、メイン空燃比フィードバック制御ルーチン、燃料噴射制御ルーチン、ゲイン決定ルーチン等を記憶している。
【００６２】
前記ＲＯＭ４０２は、前記したアプリケーションプログラムに加え、各種の制御マップを記憶している。前記した制御マップは、例えば、内燃機関１の運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マップ、内燃機関１の運転状態と各点火栓２５の点火時期との関係を示す点火時期制御マップ、内燃機関１の運転状態と稼動気筒との関係を示す稼動気筒数制御マップ等の他、本実施の形態に係る、空燃比センサ出力変換マップ、ゲイン基本値設定マップ、ゲイン決定マップ等である。
【００６３】
前記ＲＡＭ４０３は、各センサの出力信号やＣＰＵ４０１の演算結果等を記憶する。前記演算結果は、例えば、クランクポジションセンサ５１の出力信号に基づいて算出される機関回転数等である。前記ＲＡＭ４０３に記憶される各種のデータは、クランクポジションセンサ５１が信号を出力する度に最新のデータに書き換えられる。
【００６４】
前記バックアップＲＡＭ４０４は、内燃機関１の運転停止後もデータを保持する不揮発性のメモリであり、各種制御に係る学習値や、異常を発生した箇所を特定する情報等を記憶する。
【００６５】
前記ＣＰＵ４０１は、前記ＲＯＭ４０２に記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作し、燃料噴射制御、可変気筒制御等の周知の制御に加え、本発明の要旨となる空燃比フィードバック制御を実行する。
【００６６】
可変気筒制御では、ＣＰＵ４０１は、内燃機関１の運転状態に応じて稼動気筒数を変更する。例えば、ＣＰＵ４０１は、内燃機関１の運転状態が低負荷運転領域にあるときは稼動気筒の数を減少させて内燃機関１を減筒運転させ、内燃機関の運転状態が中高負荷運転領域にあるときは全ての気筒２１を稼動させて内燃機関１を全筒運転させる。
【００６７】
具体的には、エンジンの各運転情報を読み込んだ時に、例えばエンジン回転数が所定回転数を下回り、しかも中低負荷運転域にあって低速走行中であると判断されると減筒運転が開始され、減筒運転フラグが１にセットされる。
【００６８】
そして，ＥＣＵ２０においては、ＣＰＵ４０１がＲＯＭ４０２より、上記した可変気筒制御ルーチンを読み込み実行する。このとき、ＥＣＵ２０は、休止する気筒２１への燃料噴射を停止し、さらに図示しない弁停止機構の電磁弁に制御信号を送り、吸気弁２８及び排気弁２９を閉弁状態にする。上記減筒運転の条件が満たされなくなった場合には、減筒運転は解除され、減筒運転フラグが０にリセットされたうえで全筒運転に戻る。
【００６９】
従って、本実施の形態において、気筒休止制御手段は、上記した可変気筒制御ルーチン、稼動気筒数制御マップを記憶したＲＯＭ４０２を備えたＥＣＵ２０を含んで構成される。
【００７０】
以下では、第１の実施の形態に係る空燃比フィードバック制御について詳細に説明すべく、関連する処理ルーチンの手順を順次示す。
【００７１】
図４は、本実施の形態に係る筒内空気量推定及び目標燃料量算出ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定のクランク角ごとに実行される。まず、Ｓ４０１において本ルーチンの前回までの走行により得られている筒内空気量ＭＣ_ｉ 及び目標筒内燃料量ＦＣＲ_ｉ を更新する。
【００７２】
すなわち、第ｉ（ｉ＝０，１，…，ｎ−１）回前のＭＣ_ｉ 及びＦＣＲ_ｉ を、第”ｉ＋１”回前のＭＣ_ｉ＋１ 及びＦＣＲ_ｉ＋１ とする。これは、過去ｎ回分の筒内空気量ＭＣ_ｉ 及び目標筒内燃料量ＦＣＲ_ｉ のデータをＲＡＭ４０３内に記憶し、今回新たにＭＣ_０ 及びＦＣＲ_０ を算出するためである。
【００７３】
次いで、Ｓ４０２において、ＲＡＭ４０３の所定領域から、現在の吸入空気流量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥを求める。次いで、Ｓ４０３で、これらのＧＡ、ＮＥのデータより、筒内に供給される筒内空気量ＭＣ_０ を推定する。ここにおいて上記ＧＥ、ＮＥの値は、エアフローメータ４４、クランクポジションセンサ５１の出力信号に基づいて得られるものである。
【００７４】
次に、Ｓ４０４において、筒内空気量ＭＣ_０ 及び理論空燃比ＡＦＴに基づき、ＦＣＲ_０ ←ＭＣ_０ ／ＡＦＴなる演算を実行して、混合気をストイキとするために筒内に供給されるべき目標燃料量ＦＣＲ_０ を算出する。このようにして算出された筒内空気量ＭＣ_０ 及び目標燃料量ＦＣＲ_０ は、今回得られた最新のデータとして、ＲＡＭ４０３内に記憶される。
【００７５】
図５は、メイン空燃比フィードバック制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。このルーチンは、所定のクランク角ごとに実行される。まず、Ｓ５０１において、フィードバックを実行すべき条件が成立するか否かを判定する。
【００７６】
例えば、水温センサ５２によって検出された冷却水温が所定値以下の時、機関始動中、空燃比センサ４８の出力信号変化がない時、燃料カット中、等の特定の場合はフィードバック条件不成立となり、その他の場合は条件成立となる。条件不成立のときには、Ｓ５０７においてフィードバック制御による燃料補正量ＤＦを０とし、本ルーチンを終了する。
【００７７】
フィードバック条件成立時には、Ｓ５０２において、本ルーチンの前回までの走行により得られている燃料偏差（実筒内燃料量と目標筒内燃料量との偏差）ＦＤ_ｉ を更新する。すなわち、第ｉ（ｉ＝０，１，…，ｍ−１）回前のＦＤ_ｉ を第”ｉ＋１”回前のＦＤ_ｉ＋１ とする。これは、過去ｍ回分の燃料量差ＦＤ_ｉ のデータをＲＡＭ４０３内に記憶するとともに、今回新たに燃料偏差ＦＤ_０ を算出するためである。
【００７８】
次いで、Ｓ５０３において空燃比センサ４８の出力電圧値ＶＡＦを検出する。そして、Ｓ５０４において、このような出力電圧値ＶＡＦ及び、ＲＯＭ４０２に格納された、ＶＡＦから実際の空燃比を求めるための空燃比センサ出力変換マップに基づき、現在の空燃比ＡＢＦを決定する。
【００７９】
次に、Ｓ５０５において、筒内空気量推定及び目標筒内燃料量算出ルーチンにより既に算出されている筒内空気量ＭＣ_ｎ 及び目標筒内燃料量ＦＣＲ_ｎ に基づき、ＦＤ_０ ←ＭＣ_ｎ ／ＡＢＦ−ＦＣＲ_ｎなる演算により、実際に筒内で燃焼せしめられた燃料量すなわち実筒内燃料量と目標筒内燃料量との偏差を求める。
【００８０】
なお、このようにｎ回前の筒内空気量ＭＣ_ｎ 及び目標筒内燃料量ＦＣＲ_ｎ を採用する理由は、現在空燃比センサ４８により検出されている空燃比と実際の燃焼との時間差を考慮したためである。換言すれば、過去ｎ回分の筒内空気量ＭＣ_ｉ 及び目標筒内燃料量ＦＣＲ_ｉ を記憶しておく必要があるのは、そのような時間差のためである。
【００８１】
次いで、Ｓ５０６において、ＤＦ←Ｋ_ＦＰ＊ＦＤ_０ ＋Ｋ_ＦＩ＊ΣＦＤ_ｉ＋Ｋ_ＦＤ＊（ＦＤ_０−ＦＤ_１）なる演算により、比例・積分・微分制御（ＰＩＤ制御）による燃料補正量ＤＦが決定される。なお、右辺第１項はＰＩＤ制御の比例項であり、Ｋ_ＦＰは比例項ゲインである。また、右辺第２項はＰＩＤ制御の積分項であり、Ｋ_ＦＩは積分項ゲインである。右辺第３項はＰＩＤ制御の微分項であり、Ｋ_ＦＤは微分項ゲインである
【００８２】
図６は、本実施の形態に係る燃料噴射制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。このルーチンは、所定のクランク角ごとに実行される。最初に、Ｓ６０１において、前述した筒内空気量推定及び目標燃料量算出ルーチンにおいて算出された目標燃料量ＦＣＲ_０ 、及びメイン空燃比フィードバック制御ルーチンにおいて算出された燃料補正量ＤＦに基づき、ＦＩ←ＦＣＲ_０ ＊α＋ＤＦ＋βなる演算を実行して、燃料噴射量ＦＩを決定する。
【００８３】
なお、α及びβは、他の運転状態パラメータによって定まる乗算補正係数及び加算補正量である。例えば、αには、吸気温センサ５０、水温センサ５２等の各センサからの信号に基づく基本的な補正が含まれ、また、βには、その他計算によりまたは実験的に求められる補正項を含んでいる。最後に、Ｓ６０２において、求められた燃料噴射量ＦＩを点火栓２５のイグナイタ２５ａにセットする。
【００８４】
次に、本実施の形態における、減筒運転時に空燃比フィードバックゲインを変更するゲイン決定ルーチンについて説明する。図７は、上述したゲイン設定を具体的に行うゲイン決定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定時間周期で実行される。
【００８５】
まず、Ｓ７０１では、現在の機関回転速度ＮＥ及び吸入空気流量ＧＡを検出する。次いで、Ｓ７０２では、ＧＡをＮＥで除すことにより、機関負荷としての筒内空気量ＭＣ_０を算出する。次いで、Ｓ７０３では、ＧＮ及びＮＥとゲイン基本値設定マップとに基づいて、比例項ゲイン基本値Ｋ_ＦＰＢ、積分項ゲイン基本値Ｋ_{ＦＩ Ｂ} 及び微分項ゲイン基本値Ｋ_ＦＤＢを決定する。
【００８６】
次いで、Ｓ７０４では、機関運転状態が減筒運転中であるか否かを判定する。この判定は、減筒運転フラグの状態を確認することによって行われる。Ｓ７０４で減筒運転中にあると判定されるときには、Ｓ７０５に進み、ゲイン基本値Ｋ_ＦＰＢ 、Ｋ_ＦＩＢ及びＫ_ＦＤＢ対する補正係数Ｋ_Ｇ を、減筒運転中に最良のエミッション特性が得られる所定の値Ｋ_ＧＡに設定する。一方、Ｓ７０４で全筒運転中と判定されるときには、Ｓ７０６に進み、全筒運転中に最良のエミッション特性が得られる所定の値Ｋ_ＧＢ に設定する。
【００８７】
ここで、上記の、最終的なフィードバックゲインを決定するために、上記ゲイン基本値Ｋ_ＦＰＢ 、Ｋ_ＦＩＢ及びＫ_ＦＤＢに乗じるための補正係数Ｋ_ＧＡ及びＫ_ＧＢの値は、ＲＯＭ４０２上のゲイン決定マップに格納されており、全筒運転時及び減筒運転時について予め実験あるいはテスト走行等により計測した、エミッションを最良にするために要求されるフィードバックゲイン値を基に作成される。
【００８８】
Ｓ７０５又はＳ７０６の次に実行される最後のＳ７０７では、Ｋ_ＦＰ←Ｋ_ＦＰＢ ＊Ｋ_Ｇ、Ｋ_ＦＩ←Ｋ_ＦＩＢ ＊Ｋ_Ｇ、Ｋ_ＦＤ←Ｋ_ＦＤＢ ＊Ｋ_Ｇなる演算により、最終的なフィードバックゲインＫ_ＦＰ、Ｋ_ＦＩ及びＫ_ＦＤを決定する。このようにして設定されたフィードバックゲインＫ_ＦＰ、Ｋ_ＦＩ及びＫ_ＦＤが前述のメイン空燃比フィードバック制御ルーチンで使用されることとなる。
【００８９】
上記より、本実施の形態においては、空燃比フィードバック制御手段は、上記筒内空気量推定及び目標燃料量算出ルーチン、メイン空燃比フィードバック制御ルーチン、燃料噴射量制御ルーチンを記憶したＲＯＭ４０２及びＣＰＵ４０１を備えたＥＣＵ２０を含んで構成される。
【００９０】
また、空燃比フィードバックゲイン変更手段は、ゲイン決定ルーチン、ゲイン決定マップを記憶したＲＯＭ４０２及びＣＰＵ４０１を備えたＥＣＵ２０を含んで構成される。なお、上記空燃比フィードバック制御手段及び空燃比フィードバックゲイン変更手段におけるフローは、上記に示したものに限らないことはもちろんである。
【００９１】
本実施の形態によれば、内燃機関１の空燃比フィードバック制御において、燃料噴射量を算出するための燃料補正量ＤＦを決定する際に、ＰＩＤ制御の制御ゲインとして働くＫ_ＦＰ、Ｋ_ＦＩ及びＫ_ＦＤを、内燃機関１が減筒運転中の場合と全筒運転中の場合で変更するように制御し、各々の場合にエミッションを最良にする値として決定している。
【００９２】
このため、減筒運転時及び全筒運転時において、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサ４８へのガス当たりが異なっても、各々の場合で最適な空燃比フィードバック制御が可能となり、結果として、それぞれの運転状態について最良のエミッション特性を得ることができる。
【００９３】
（第２の実施の形態）
図８及を用いて、本発明における第２の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００９４】
減筒運転においては、機関全体としての回転のバランスや、経時によるバランスの崩れを防止するために、稼動気筒の数を変更する場合があるが、このように、稼動気筒の数を変更した場合には、稼動気筒の数に応じて排気ガスの輸送速度や空燃比センサ４８へのガス当たりも変化するため、本実施の形態においては、稼動気筒数に応じて、空燃比フィードバック制御のフィードバックゲインを変更するのである。
【００９５】
ここで、稼動する気筒の気筒番号などは、減筒運転中の点火時期および燃料噴射量の制御量などとともに、稼動気筒数制御マップに書込まれてＲＯＭ４０２に格納されている。従って、異なる稼動気筒数に応じたデータマップが予め作成されＲＯＭ４０２内に格納される。これらの稼動気筒数は所定のイベントごとに切り替えられる。
【００９６】
即ち、所定のイベント発生ごとに上記稼動気筒数を変更させ、別の稼動気筒データのマップを用いて減筒運転を行う。例えば、＃３の１気筒を稼動気筒とする場合と、＃１、＃３の２気筒を休止気筒とする場合及び、＃１、＃３、＃４の３気筒を稼動気筒とする場合を割り込みルーチンによって切り換えるのである。
【００９７】
上記のイベントとは、具体的には以下のようなものである。例えば、所定の時間が経過したときである。これは減筒運転を開始してから例えば１時間等の一定の時間が経過したら別の減筒パターンに切り替えるものである。
【００９８】
あるいは、所定の回転数だけ内燃機関１が回転したときである。これは、所定のクランクポジション信号をカウントするすなわちクランク軸２３が１回転する毎にカウントアップされる情報により、内燃機関１が所定数だけ回転するごとに稼動気筒数を変更させるものである。その他、上記イベントの例は種々挙げられるが、ここでは詳細な説明は省略する。
【００９９】
図８は、本実施の形態に係るゲイン決定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。Ｓ８０１及びＳ８０２では、第１の実施の形態のＳ７０１及びＳ７０２と同様、現在の機関回転速度ＮＥ及び吸入空気流量ＧＡを検出し、ＧＡをＮＥで除すことにより、機関負荷としての筒内空気量ＭＣ_０を算出している。
【０１００】
次いで、Ｓ８０３では、第１の実施の形態のＳ７０３と同様、ＧＮ及びＮＥとゲイン基本値設定マップとに基づいて、比例項ゲイン基本値Ｋ_ＦＰＢ、積分項ゲイン基本値Ｋ_ＦＩＢ 及び微分項ゲイン基本値Ｋ_ＦＤＢを決定する。次にＳ８０４において減筒運転中か否かを判定したあと、全筒運転中と判断された場合には、第１の実施の形態と同様、Ｓ８０７において、補正係数Ｋ_Ｇ を全筒運転中に最良のエミッション特性が得られる所定の値Ｋ_ＧＢに設定する。
【０１０１】
一方、Ｓ８０４で減筒運転中と判断されたときには、Ｓ８０５に進み、稼動気筒数の判別を行う。この稼動気筒数の判別は、上記したＲＡＭ４０２に格納された稼動気筒数データを読み出すことによって行われる。そして、Ｓ８０６においては、各稼動気筒数において最良のエミッション特性が得られる所定の値Ｋ_ＧＡ をＲＯＭ４０３中の、ゲイン決定マップから読み出し、補正係数Ｋ_Ｇとして設定する。
【０１０２】
この場合、稼動気筒数ごとのＫ_ＧＡのデータを格納したゲイン決定マップは、稼動気筒数ごとに予め実験あるいはテスト走行等により計測した、エミッションを最良にするために要求されるフィードバックゲイン値を基に作成される。
【０１０３】
その後、Ｓ８０８においては、第１の実施の形態で示したＳ７０７と同等の演算により、最終的なフィードバックゲインＫ_ＦＰ、Ｋ_ＦＩ及びＫ_ＦＤを決定する。このようにして設定されたゲインＫ_ＦＰ、Ｋ_ＦＩ及びＫ_ＦＤが前述のメイン空燃比フィードバック制御ルーチンで使用される。
【０１０４】
本実施の形態によれば、内燃機関１の空燃比フィードバック制御において、燃料噴射量ＦＩを算出するための燃料補正量ＤＦを決定する際に、ＰＩＤ制御のフィードバックゲインとして働くＫ_ＦＰ、Ｋ_ＦＩ及びＫ_ＦＤを、内燃機関１が減筒運転中の場合と全筒運転中の場合とで変更し、内燃機関１が減筒運転中の場合には、さらに稼動気筒の数に応じて、各々の場合に最良のエミッション特性を得られる値として決定している。
【０１０５】
このため、減筒運転時において、稼動気筒の数によって、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサ４８へのガス当たりが異なっても、各々の場合で最適な空燃比フィードバック制御が可能となり、結果として、それぞれの運転状態について最良のエミッション特性を得ることができる。
【０１０６】
（第３の実施の形態）
図９を用いて、本発明における第３の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１及び第２の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。その他の構成および作用については第１及び第２の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１０７】
図９には、第３の実施の形態に係るゲイン決定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。Ｓ９０１からＳ９０３までの処理はそれぞれ、第１及び第２の実施の形態で説明したＳ７０１からＳ７０３までの処理及びＳ８０１からＳ８０３までの処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１０８】
本実施の形態の、第１及び第２の実施の形態との違いは、Ｓ９０４において、減筒運転中と判断された後に、稼動気筒の数によってゲイン補正係数Ｋ_Ｇを変更するのではなく、稼動気筒の組み合わせに応じたゲイン補正係数Ｋ_Ｇを用いることである。
【０１０９】
本実施の形態は、減筒運転を行う場合に、稼動気筒の数を変えずに稼動する気筒を変えることによりバランスよく気筒制御を行う稼動気筒の決定方法にも対応できるものである。稼動する気筒の気筒番号などは、減筒運転中の点火時期および燃料噴射量の制御量などとともに、稼動気筒数制御マップに書き込まれてＲＯＭ４０２に格納されている。
【０１１０】
本実施の形態では、異なる稼動気筒の組合せごとに減筒パターンが構成され、たとえ、稼動気筒の数が同じであっても各パターンに応じてデータマップが予め作成されＲＯＭ４０２内に格納される。これらの減筒パターンは所定のイベントごとに切り替えられる。
【０１１１】
即ち、例えば＃１、＃３の２気筒を稼動気筒とする第１の減筒パターンＡと＃２、＃４の２気筒を稼動気筒とする第２の減筒パターンＢと、＃１、＃４の２気筒を稼動気筒とする第３の減筒パターンＣを有し、所定のイベント発生ごとに上記減筒パターンを切り替え別の減筒パターンのマップを用いて気筒休止制御を行う。
【０１１２】
このようなパターン切り替えの判別は、割り込みルーチンにおいて行われる。上記で示したパターンの例では、全て２気筒を稼動気筒としているが、稼動気筒の数が、１気筒である場合や、３気筒である場合も含み、また、各減筒パターンにおける稼動気筒の数が異なる場合も含むのはもちろんである。なお、上記の減筒パターンは、第２の実施の形態で説明したと同様のイベント発生により別のパターンに切り替えられる。
【０１１３】
本実施の形態におけるゲイン決定マップでは、全筒運転に対応するゲイン補正係数Ｋ_ＧＢの他、減筒運転については、上記各減筒パターンに対応するゲイン補正係数Ｋ_ＧＡ１、Ｋ_ＧＡ２及びＫ_ＧＡ３を格納している。
【０１１４】
本実施の形態のＳ９０４において、全筒運転中と判断された場合に、Ｓ９０９でゲイン補正係数Ｋ_Ｇとして最良のエミッション特性を得る所定の値Ｋ_ＧＢを採用することは、先の実施の形態と同様であるが、Ｓ９０４において減筒運転中と判断された場合には、Ｓ９０５において、どの減筒パターンであるかを判断する。この判断は、例えば前記イベントの発生により、パターンを切替えるとともにそのパターンのフラグをセットし、このフラグを読み出すことにより判断する。
【０１１５】
そして、Ｓ９０５からＳ９０８の処理において各々の気筒パターンＡ、Ｂ及びＣに応じたゲイン補正係数データＫ_ＧＡ１、Ｋ_ＧＡ２またはＫ_ＧＡ３を選択し、補正係数Ｋ_Ｇとして採用する。そしてＳ９０９においては、上記で採用した補正係数Ｋ_Ｇを用いて、フィードバックゲインを決定して本ルーチンを終了する。
【０１１６】
この場合、各気筒パターンごとのＫ_ＧＡのデータを格納したゲイン決定マップは、各休筒パターンごとに予め実験あるいはテスト走行等により計測した、エミッションを最良にするために要求されるフィードバックゲイン値を基に作成される。
【０１１７】
本実施の形態においては、上記のようなフローにすることにより、減筒運転中に、稼動気筒の組み合わせが変った場合にも、各気筒間の相互の影響や、排気ガスの輸送速度、空燃比センサ４８へのガス当たりの違いにより、空燃比制御の制御性が悪化するなどの不具合を防止でき、常に最良のエミッション特性を得ることができる。
【０１１８】
（第４の実施の形態）
図１０、１１及び１２を用いて、本発明における第４の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１１９】
本実施の形態に係る内燃機関の空燃比フィードバック制御においては、内燃機関１の運転状態パラメータから定められる目標燃料量ＦＣＲ_０を基にして、実際の機関空燃比を理論空燃比ＡＦＴにフィードバック制御するフィードバック補正係数ＦＡＦにより補正し、機関運転状態に応じて最適な効率および排気条件となるように燃料噴射量ＦＩを決定することにより制御している。
【０１２０】
本実施の形態では、第１、第２及び第３の実施の形態と異なり、排気浄化装置前の空燃比センサ４８として、酸素濃度に対してリニアな信号を出力するものではなく、排気の空燃比が理論空燃比に対してリッチかリーンかを検出するための、所謂Ｚ特性を有するタイプのセンサが用いられている。また、燃料補正量ＤＦの変りに、フィードバック補正係数ＦＡＦなる変数を用いて制御している点が異なる。
【０１２１】
また、本実施の形態における空燃比フィードバック制御の、第１、第２及び第３の実施の形態との最大の相違点は、以下に示すところである。
【０１２２】
空燃比フィードバック制御に関し、実際の機関では、例えばエアフローメータ４４、点火栓２５、等の製造上のバラツキや経時変化、点火栓２５の非直線性、運転条件や環境の変化等の各種の要因から、制御空燃比が理論空燃比からずれることとなり、空燃比制御の制御性を低下させて機関の効率および排気条件を悪化させることが生じる。
【０１２３】
そこで、空燃比フィードバック制御中の制御空燃比と理論空燃比との間のずれを補正するための補正係数をその時の運転状態とともに空燃比学習補正量ＫＧＸとして記憶しておき、同一運転状態となった時に記憶されている空燃比学習補正量ＫＧＸを用いて空燃比制御の応答性を良好にする空燃比学習制御を行う場合がある。
【０１２４】
図１０は、本実施の形態における空燃比学習補正量ＫＧＸの値の例を示すグラフである。ここでは吸入空気流量ＧＡに基づいて機関運転状態を領域分割し、各領域ＫＧｊ毎に空燃比学習補正量ＫＧＸｊ を設定し、記憶している。
【０１２５】
更に、本実施の形態では、当該空燃比学習補正量ＫＧＸｊのグラフを、減筒運転時に用いられるものと、全筒運転時に用いられるものの２種類有している。これらの各領域の空燃比学習補正量ＫＧＸは、所定時間あるいは周期で、実際の機関運転状態における運転領域およびその時のフィードバック補正係数ＦＡＦの基準値からの偏差の平均値を求めることによって、更新される。
【０１２６】
図１１は、ＥＣＵ２０において実行される燃料噴射制御のメインルーチンであるＦＩ算出ルーチンのフローチャートであり、一定時間毎あるいは所定クランク角タイミングにおいて実行される。
まず、Ｓ１１０１において、目標燃料量ＦＣＲ_０及び暖機時における増量等の各種の増量係数ＦＷを算出する。
【０１２７】
次いで、Ｓ１１０２において、フィードバック制御条件が成立しているか否かを、例えば始動後一定時間経過か、暖機後か、燃料カット中でないか等により、判断する。フィードバック制御条件が成立していればＳ１１０３に進み、空燃比がリッチか否かを判断する。リッチのときは（Ｙ）、Ｓ１１０５においてＦＡＦを一定量（ＫＦＡＦ）小さくし、また、リーンのときは（Ｎ）、Ｓ１１０６においてＦＡＦを一定量大きくする。続いて、Ｓ１１０７の空燃比学習サブルーチンにおいて、後述する空燃比学習補正量ＫＧＸの更新制御を実行する。
【０１２８】
その後、あるいは、Ｓ１１０２で、フィードバック制御条件が成立していないと判断された場合は、上記手続きをスキップし、Ｓ１１０４においてＦＡＦ＝１とした後、Ｓ１１０８において、現在機関が使用中の吸入空気流量ＧＡがいずれの空燃比学習領域ＫＧｊ （ｊは図１０に示されている領域番号）にあるかを求め、Ｓ１１０９において、減筒運転フラグを確認することによって、内燃機関１が減筒運転中か全筒運転中かを判断する。
【０１２９】
そして、Ｓ１１１０からＳ１１１１までの処理において、減筒運転中の場合は、図１０に示す、減筒運転用の空燃比学習補正量グラフ（Ａ）から、Ｓ１１０８において求められた空燃比学習領域に応じた空燃比学習補正量ＫＧＸＡを、全筒運転中の場合は、空燃比学習補正量グラフ（Ｂ）から、空燃比学習領域に応じた空燃比学習補正量ＫＧＸＢをＫＧＸの値として採用する。
【０１３０】
次に、Ｓ１１１２において、目標燃料量ＦＣＲ_０、増量係数ＦＷ、フィードバック補正係数ＦＡＦおよび空燃比学習補正量ＫＧＸを反映させて、燃料噴射量ＦＩを算出する。最後に、Ｓ１１１３において、求められた燃料噴射量ＦＩを点火栓２５のイグナイタ２５ａにセットする。
【０１３１】
次に、上記Ｓ１１０７において、実施した空燃比学習サブルーチンについて説明する。図１２は、本実施の形態における空燃比学習補正量ＫＧＸの更新のための空燃比学習ルーチンを示すフローチャートであり、図１１のＦＩ算出ルーチンからの指令に従って実行される。まず、Ｓ１２０１において現在使用中の空燃比学習領域ＫＧｊ の領域番号ｔｊ を算出し、次に、Ｓ１２０２において減筒運転フラグの値を確認し、その時点で減筒運転中か全筒運転中かの情報を取得をする。
【０１３２】
Ｓ１２０３において、前回の実行時から稼動気筒数が変ったか？すなわち減筒運転から全筒運転へ、または全筒運転から減筒運転に運転状態が変わったかを判断する。ここでもし稼動気筒数が変っていればＳ１２０６に進み、変っていなければ、Ｓ１２０４に進む。そして、Ｓ１２０４においては、前回の実行時から空燃比学習領域が変わったか、すなわち、ｊ ≠ｔｊ であるかを判断する。
【０１３３】
ここで変わっていれば、Ｓ１２０５に進み、学習領域番号ｔｊ を更新し、かつ、Ｓ１２０６においてスキップ回数ＣＳＫＩＰをクリアして、終了する。一方、Ｓ１２０４において空燃比学習領域が同じであれば、Ｓ１２０７に進み、空燃比フィードバック制御のスキップタイミングであるか否かを判断する。そして、ここで否（Ｎ）であれば終了するが、是（Ｙ）であればＳ１２０８に進む。
【０１３４】
Ｓ１２０８においては、前回のスキップ直前のＦＡＦ値（ＦＡＦ_０）と今回のスキップ直前のＦＡＦ値との平均値ＦＡＦＡＶが算出される。次いで、Ｓ１２０９においてスキップ回数ＣＳＫＩＰをカウントアップすなわち歩進させ、Ｓ１２１０において、例えばＣＳＫＩＰ≧３、すなわち、機関運転状態がその学習領域内に所定時間以上留まっているかどうかが判断される。
【０１３５】
所定時間以上留まっていないと判断された場合には終了するが、所定時間以上留まっていると判断された場合にはＳ１２１１に進む。Ｓ１２１１においては、Ｓ１２０２の時点での減筒運転フラグが１、すなわちＳ１２０２の時点で減筒運転中であると判断されればＳ１２１２に進み、全筒運転中であると判断されればＳ１２１６に進む。
【０１３６】
そして各々の場合において、Ｓ１２１２及びＳ１２１３またはＳ１２１６及びＳ１２１７において、ＦＡＦＡＶが上下に２％より多くずれているか（ＦＡＦＡＶ＞１．０２？あるいはＦＡＦＡＶ＜０．９８？）を判断し、２％以内の場合は終了し、また、−２％より小さい場合は、Ｓ１２１４またはＳ１２１８において、減筒運転の場合は空燃比学習値ＫＧＸＡを、全筒運転の場合はＫＧＸＢを少量の一定値、例えば０．２％をマイナス更新する。
【０１３７】
同様に、上記ＦＡＦＡＶのずれが＋２％より大きい場合は、Ｓ１２１５またはＳ１２１９において、減筒運転の場合は空燃比学習値ＫＧＸＡを、全筒運転の場合はＫＧＸＢを少量の一定値、例えば０．２％をプラス更新して、終了する。なお、本実施の形態において、フィードバック補正量発生手段は、フィードバック補正係数ＦＡＦを決定するＦＩ算出ルーチンの、特にＳ１１０３からＳ１１０６の処理を記憶したＲＯＭ４０２を備えたＥＣＵ２０を含んで構成される。
【０１３８】
また、空燃比学習値設定手段は、空燃比学習値である空燃比学習補正量ＫＧＸを設定するＦＩ算出ルーチンの特にＳ１１０９からＳ１１１１の処理を記憶したＲＯＭ４０２備えたＥＣＵ２０を含んで構成される。また、燃料噴射量決定手段は、ＦＩ算出ルーチンを記憶したＲＯＭ４０２を備えたＥＣＵ２０を含んで構成される。
【０１３９】
また、空燃比学習値更新手段は、空燃比学習ルーチンを記憶したＲＯＭ４０２を備えたＥＣＵ２０を含んで構成される。なお、フィードバック補正量発生手段、空燃比学習値設定手段、燃料噴射量決定手段、空燃比学習値更新手段等におけるフローは上記に示したものに限られないことはもちろんである。
【０１４０】
本実施の形態によれば、空燃比学習制御において、減筒運転時と全筒運転時とで、別の空燃比学習補正量を図１０のグラフより採用しているところ、実際には、減筒運転用と全筒運転用で、別のデータとして空燃比学習補正量マップに格納されたデータを読み出して、ＫＧＸの値としている。
【０１４１】
従って、ＦＩ算出ルーチンにおける燃料噴射量ＦＩの計算に、減筒運転中か、全筒運転中かでＫＧＸの値を使い分けることにより、それぞれの場合について、最適の燃料噴射量ＦＩを算出することができる。また、空燃比学習ルーチンにおける空燃比学習補正量の更新時に、減筒運転か全筒運転かを区別し、各々の場合について空燃比学習補正量を更新するので、空燃比学習補正量を減筒運転の場合、全筒運転の場合の両方について常に最適な値とすることができる。
【０１４２】
結果として、減筒運転時及び全筒運転時において、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサ４８へのガス当たりが異なっても、各々の場合で最適な空燃比フィードバック制御が可能となり、それぞれの運転状態について最良のエミッション特性を得ることができる。
【０１４３】
なお、本実施の形態においては、減筒運転中か全筒運転中かで場合分けし、各々別の空燃比学習補正量を用いたが、減筒運転中の空燃比学習補正量について、更に詳細に場合分けし、稼動気筒数毎に別の空燃比学習補正量を用いても良い。さらに、減筒運転における減筒パターン毎に別の空燃比学習補正量を用いても良い。
【０１４４】
このことにより、減筒運転中の稼動気筒数や稼動気筒の組み合わせの相違によって微妙に異なる排気ガスの輸送速度や、空燃比センサ４８へのガス当たりに対しても、正確に空燃比学習制御を行うことができ、各々の場合について最適な空燃比フィードバック制御が可能となる。結果として、それぞれの状態について最良のエミッション特性を得ることができる。
【０１４５】
（第５の実施の形態）
図１３から図１７までの図を用いて、本発明における第５の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１４６】
本実施の形態においては、減筒運転時と、全筒運転時とで、それぞれ別の浄化性能判定値を用いて排気浄化触媒４６の浄化性能判定を行う場合について説明する。本実施の形態においては、図１３に示すように、排気浄化手段である排気浄化触媒４６の上流側に配置された空燃比センサ４８の他に、排気浄化触媒４６の下流側に空燃比センサ４９を配置し、双方のセンサの出力信号を比較することにより、当該排気浄化触媒４６の特性劣化を判断している。
【０１４７】
しかし、減筒運転時と全筒運転時とでは、内燃機関の爆発間隔が異なるため、排気浄化触媒４６に流入する排気ガスの輸送速度やタイミング及び周波数、空燃比センサ４８，４９へのガス当たりも異なり、前述の各空燃比センサ４８、４９の出力値も変化する。従って、減筒運転時と全筒運転時とでは、浄化性能判定に用いられる浄化性能判定値を変更するのである。
【０１４８】
本実施の形態においては、所定時間当たりの下流側空燃比センサ４９の出力軌跡長ＬＶＯＳと上流側空燃比センサ４８の出力軌跡長ＬＶＯＭとの比ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭと、所定時間当たりの下流側空燃比センサ４９の出力と基準値とで囲まれる面積ＡＶＯＳと上流側空燃比センサ４８の出力と基準値とで囲まれる面積ＡＶＯＭとの比ＡＶＯＳ／ＡＶＯＭとの関係を用いて排気浄化触媒４６としての三元触媒の浄化性能劣化を判定する。
【０１４９】
すなわち、排気浄化触媒４６が正常である場合は排気浄化触媒４６の有する空燃比ストーレッジ効果のため、排気浄化触媒４６の上流側空燃比センサ４８で得られる空燃比がフィードバック制御によりリッチ側とリーン側に周期的に変動しても、排気浄化触媒４６を通過した排気から得られる空燃比は理論空燃比近傍に保たれるので上流側空燃比センサ４８の出力に比べて下流側空燃比センサ４９の出力の変化は少ない。
【０１５０】
また、排気浄化触媒４６の浄化性能が劣化した場合には排気浄化触媒４６の空燃比ストーレッジ効果が低下するため排気浄化触媒４６の下流側で得られる空燃比は排気浄化触媒４６の上流側で得られる空燃比と同様に変動するようになり、下流側空燃比センサ４９の出力は上流側空燃比センサ４８の出力と同様に変動するようになる。これらの原理に基づき、所定時間当たりの下流側空燃比センサ４９の出力軌跡長ＬＶＯＳと上流側空燃比センサ４８の出力軌跡長ＬＶＯＭとの比ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭとの関係を用いて排気浄化触媒４６の浄化性能劣化を判定するのである。
【０１５１】
さらに、本実施の形態においては空燃比センサ４８または４９の劣化による誤判定を防止するため、軌跡長比に加え、下流側空燃比センサ４９の出力と基準値とで囲まれる面積ＡＶＯＳと上流側空燃比センサ４８の出力と基準値とで囲まれる面積ＡＶＯＭとの比ＡＶＯＳ／ＡＶＯＭを用いて排気浄化触媒４６の劣化を判定している。この判定方法はすでに公知の技術であるので詳細な説明は省略する。
【０１５２】
図１４は軌跡長ＬＶＯＳ、ＬＶＯＭと面積ＡＶＯＳ、ＡＶＯＭの演算ルーチンを示す。クランクポジションセンサ５１の所定信号ごと、すなわち所定のクランク角ごとに実行される。図１４においてルーチンがスタートするとＳ１４０１では軌跡長と面積の演算実行条件が成立しているか否かが判断される。この演算実行条件とは、空燃比フィードバック制御中か否か、機関負荷が所定値以上か否か等が判断される。
【０１５３】
ここで、機関負荷が所定値以上であることを演算実行条件としているのは、機関負荷が低いと排気浄化触媒４６の温度が低下して排気浄化触媒４６の活性が低下するため、健全な状態でも劣化と判断されるおそれがあるためである。機関負荷が所定値以上か否かは例えば、機関１回転当たりの吸入空気量ＭＣ_０が所定値以上か否か、アクセル開度が所定値以上か否か等により判断する。
【０１５４】
Ｓ１４０１において演算実行条件が成立していないと判断された場合には軌跡長、面積の演算は行わずにルーチンを終了する。Ｓ１４０１で軌跡長と面積の演算実行条件が成立していると判断された場合には、Ｓ１４０２で上流側空燃比センサ４８の出力の軌跡長ＬＶＯＭと面積ＡＶＯＭとを演算する。
【０１５５】
なお、本実施の形態においては、上流側空燃比センサ４８及び下流側空燃比センサ４９は、双方とも、酸素濃度に対してリニアな信号を出力する構成をとっている。
【０１５６】
ここでＬＶＯＭ，ＡＶＯＭは以下の式で定義する。
ＬＶＯＭ＝ＬＶＯＭ＋｜ＶＯＭ−ＶＯＭ_ｉ−１ ｜、ＡＶＯＭ＝ＡＶＯＭ＋｜ＶＯＭ−Ｖ_Ｒ１｜、ここで添字ｉ−１ は前回ルーチンを実行した際の値を示す。また、Ｖ_Ｒ１は上流側空燃比センサ４８の出力ＶＯＭについての基準となる電圧であり、例えばＶ_Ｒ１＝０（ＧＮＤレベル）でもよい。
【０１５７】
次いでＳ１４０３では同様に下流側空燃比センサ４９の出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳと面積ＡＶＯＳとを以下の式により演算する。
ＬＶＯＳ＝ＬＶＯＳ＋｜ＶＯＳ−ＶＯＳ_ｉ−１ ｜、ＡＶＯＳ＝ＡＶＯＳ＋｜ＶＯＳ−Ｖ_Ｒ２｜、ここで添字ｉ−１ は前回ルーチンを実行した際の値を示す。また、Ｖ_Ｒ２は下流側空燃比センサ４９の出力ＶＯＳについての基準となる電圧であり、例えばＶ_Ｒ２＝０（ＧＮＤレベル）でもよい。次いでＳ１４０４では次回の実行に備え、ＶＯＭ_ｉ−１ ，ＶＯＳ_ｉ−１ の値を更新する。
【０１５８】
本ルーチンにより、変数ＬＶＯＭ、ＬＶＯＳ、ＡＶＯＭ、ＡＶＯＳには、演算実行条件が成立する毎に上流側空燃比センサ４８と下流側空燃比センサ４９の出力の軌跡長と面積の積算値が格納される。
【０１５９】
次に、図１５に上記で演算した軌跡長と面積とを用いた浄化性能判定ルーチンを示す。クランクポジションセンサ５１の所定信号ごと、すなわち所定のクランク角ごとに実行されるが、図１４に示したルーチンよりも長い時間間隔で実行される。
【０１６０】
図１５において浄化性能判定ルーチンがスタートするとＳ１５０１では浄化性能判定実行条件が成立しているか否かが判定される。浄化性能判定実行条件は図１４に示した演算実行条件と同一であり、空燃比フィードバック制御中か否か、機関負荷が所定値以上か否か等である。
【０１６１】
Ｓ１５０１の実行条件が成立していない場合にはＳ１５０６でカウンタＣ２０がリセット（＝”０”）され、劣化検出は行わずにルーチンを終了する。Ｓ１５０１の条件が成立していた場合にはＳ１５０２に進み、カウンタＣ２０をプラス１カウントアップして、Ｓ１５０３でカウンタＣ２０の値が所定値ＣＮ以上か否かを判断する。
【０１６２】
ここで、カウンタＣ２０は浄化性能判定実行条件（Ｓ１５０１）が成立してからのルーチン実行回数の計数値であり、所定値ＣＮは２０秒に相当するルーチン実行回数である。Ｓ１５０３でＣ２０＜ＣＮであると判断された場合には、浄化性能判定は行わずに、そのままルーチンを終了する。すなわち本実施の形態では浄化性能判定実行条件の成立した時間の積算が２０秒になった時に浄化性能判定を実行する。
【０１６３】
Ｓ１５０３で浄化性能判定実行条件の成立時間が２０秒以上であると判断された場合にはＳ１５０４でＣ２０がリセットされた後、浄化性能判定が行われる。すなわち、Ｓ１５０５では図１４の軌跡長、面積演算ルーチンで求めたＬＶＯＳとＬＶＯＭとを用いて軌跡長比ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭを計算し、ＬＲＡＴＩＯとして記憶する。
【０１６４】
次に、図１６に進み、Ｓ１６０６では図１４の軌跡長、面積演算ルーチンで求めたＡＶＯＳとＡＶＯＭとを用いて面積比ＡＶＯＳ／ＡＶＯＭを計算し、ＡＲＡＴＩＯとして記憶する。
【０１６５】
Ｓ１６０７からＳ１６１３までの処理では、排気浄化触媒の浄化性能が劣化しているか否かの判定動作を示す。本実施の形態において、排気浄化触媒の浄化性能の劣化は軌跡長比ＬＲＡＴＩＯと面積比ＡＲＡＴＩＯとの関係から図１７に基づいて判断される。図１７の斜線領域は排気浄化触媒の浄化性能が劣化したと判定される領域である。すなわち、軌跡長比ＬＲＡＴＩＯが所定値Ｌ１以下の場合には面積比ＡＲＡＴＩＯの値にかかわらず排気浄化触媒の浄化性能は健全であると判断する。
【０１６６】
これは、排気浄化触媒の浄化性能が劣化していない場合には空燃比センサ４８または４９の劣化の有無にかかわらず軌跡長比ＬＲＡＴＩＯは小さくなるので、ＬＲＡＴＩＯが所定値以下の場合には面積比を判断しないこととして新品の排気浄化触媒４６が定常運転時に劣化判定されることを防止するためである。
【０１６７】
ここで、所定値Ｌ１は排気浄化触媒の種類などにより異なる。Ｌ１としては例えばＬ１＝０．７程度の値が設定される。また、ＬＲＡＴＩＯ≧Ｌ１であった場合には、面積比ＡＲＡＴＩＯと軌跡長比ＬＲＡＴＩＯとの関係が図１７の判定線の傾斜部の下側にあるか否かが判断される。ここで、図１７の判定線傾斜部はＬＲＡＴＩＯ＝（ＡＲＡＴＩＯ）×Ａ１で表される直線である。Ａ１は、予め定められた定数であり、従来、判定線を過渡運転時の状態を基準として決定したため例えば０．８等の値が設定されている。
【０１６８】
本実施の形態では、上記の排気浄化触媒４６の浄化性能判定値であるＬ１、Ａ１として、減筒運転中か全筒運転中かに対応した各種類の値をＲＯＭ４０２に記憶している。ここで、Ｌ１Ａ、Ａ１Ａは、減筒運転中の浄化性能判定に用いられる値として、Ｌ１Ｂ，Ａ１Ｂは全筒運転中の浄化性能判定に用いられる値として記憶された数値である。
【０１６９】
なお、上記のＬ１Ａ，Ａ１Ａ，Ｌ１Ｂ、Ａ１Ｂの値は、減筒運転、全筒運転それぞれの場合において予め実験により計測した、排気浄化手段４６の浄化性能劣化データを基に作成される。
【０１７０】
上記浄化性能判定ルーチンでは、Ｓ１６０７において、減筒運転か否かの判断をする。ここで、減筒運転中と判断された場合にはＳ１６０８に進み、それぞれＬ１Ａ、Ａ１ＡがＲＯＭ４０２より読み出され、Ｌ１，Ａ１の値として格納される。また、Ｓ１６０７において、全筒運転中と判断された場合には、Ｓ１６０９に進み、それぞれＬ１Ｂ、Ａ１ＢがＲＯＭ４０２より読み出され、Ｌ１，Ａ１の値として格納される。
【０１７１】
次に、Ｓ１６１０においてＬＲＡＴＩＯの値とＬ１の値との比較が行われる。Ｌ１の方が大きいと判断された場合には、排気浄化触媒４６の浄化性能は劣化していないと判断され、Ｓ１６１３に進み、ＡＬＭは０にリセットされる。
【０１７２】
また、Ｓ１６１０においてＬＲＡＴＩＯの方が大きいと判断された場合には、Ｓ１６１１に進み、ＬＲＡＴＩＯの値と、Ａ１とＡＲＡＴＩＯを乗じた値との比較が行われる。ここで、Ａ１とＡＲＡＴＩＯを乗じた値の方が大きいと判断された場合には、上記で説明したとおり、排気浄化触媒４６の浄化性能は劣化していないと判断されるので、Ｓ１６１３にて、ＡＬＭは０にリセットされる。
【０１７３】
なお、本実施の形態ではＳ１６１０，１６１１により浄化性能を判定しているが、図１７の斜線部に相当するＬＲＡＴＩＯとＡＲＡＴＩＯのマップをＲＯＭ４０２に格納しておきＳ１６０５とＳ１６０６で求めたＬＲＡＴＩＯとＡＲＡＴＩＯの値が図１７の斜線部に該当するか否かを判断することにより浄化性能を判定するようにしてもよい。
【０１７４】
Ｓ１６１０と１６１１でいずれも排気浄化触媒４６の浄化性能が劣化していると判定された場合にはＳ１６１２でアラームフラグＡＬＭをセット（＝”１”）する。この時、同時に図示しないアラームランプを点灯して運転者に触媒劣化を報知するようにしてもよい。
【０１７５】
次いで、上述の処理を終了したあとＳ１６１４では修理点検用のデータとして上記アラームフラグＡＬＭの値をバックアップＲＡＭ４０４に格納すると共に、Ｓ１６１５では次回の浄化性能判定に備え、ＶＯＭ _，ＶＯＳ _，等のパラメータを全てクリアしてルーチンを終了する。
【０１７６】
上記より、本実施の形態において、浄化性能判定手段とは、軌跡長、面積演算ルーチン、浄化性能判定ルーチンを記憶したＲＯＭ４０２、ＣＰＵ４０１を備えたＥＣＵ２０を含んで構成される。また、判定値変更手段とは、浄化性能判定ルーチンの特にＳ１６０７からＳ１６０９の処理を記憶したＲＯＭ４０２、ＣＰＵ４０１を備えたＥＣＵ２０を含んで構成される。
【０１７７】
なお、浄化性能判定手段、判定値変更手段におけるフローは、上記に示したものに限られないことはもちろんである。
【０１７８】
本実施の形態によれば、浄化性能判定ルーチンのＳ１６０７において、減筒運転中か全筒運転中かの判断をし、各々の運転状態に応じた値をＬ１，Ａ１として採用した後、浄化性能判定を行うので、減筒運転時及び全筒運転時の排気ガスの輸送速度、タイミング及び周波数や空燃比センサ４８，４９へのガス当たりの違い等により、誤判定をしてしまうなどの不具合を解消することができ、結果として、減筒運転時、全筒運転時を問わず、最良のエミッション特性を得ることができる。
【０１７９】
なお、本実施の形態においては、減筒運転中か全筒運転中かで場合分けし、各々別の浄化性能判定値Ｌ１，Ａ１を用いたが、減筒運転中の浄化性能判定値Ｌ１Ａ、Ａ１Ａについて、更に詳細に場合分けし、稼動気筒数毎に別の浄化性能判定値を用いても良い。
【０１８０】
図１８には、稼動気筒数毎に別の浄化性能判定値を用いた場合の、図１６におけるフロー中、Ｓ１６０７からＳ１６０９までの処理に代替すべき処理を示している。図１８において、Ｓ１８０１において、全筒運転中と判断された場合には、Ｓ１８０２に進み図１６と同じ処理がされる。一方、Ｓ１８０１において減筒運転中と判断された場合には、Ｓ１８０３において、稼動気筒数が判別される。そして、Ｓ１８０４において、判別された稼動気筒数に応じた浄化性能判定値Ｌ１Ａ、Ａ１Ａが、ＲＯＭ４０２に格納されたマップより読み出されて採用される。
【０１８１】
図１８のようなフローにすることで、如何なる稼動気筒数の減筒運転に対しても、正確な浄化性能判定をすることができ、結果として、如何なる稼動気筒数の減筒運転に対しても、最良のエミッション特性を得ることができる。
【０１８２】
さらに、減筒運転における稼動気筒の組み合わせに応じた浄化性能判定値を用いても良い。図１９には、この場合の、図１６におけるフロー中、Ｓ１６０７からＳ１６０９までの処理に代替すべき処理を示している。Ｓ１９０１において、全筒運転中と判断された場合には、Ｓ１９０２に進み図１６と同じ処理がされる。
【０１８３】
一方、Ｓ１９０１において減筒運転中と判断された場合には、さらに、Ｓ１９０３において、減筒パターンの判別が行われる。そして、Ｓ１９０４からＳ１９０６までの処理で、各減筒パターン、換言すると、稼動気筒の組み合わせに応じた浄化性能判定値が採用される。
【０１８４】
このことにより、減筒運転中の稼動気筒の組み合わせによって微妙に異なる排気ガスの輸送速度、タイミング及び周波数や、空燃比センサ４８、４９へのガス当たりに対しても、誤判定をすることなく正確に浄化性能判定を行うことができる。結果として、それぞれの状態について最良のエミッション特性を得ることができる。
【０１８５】
ここでの稼動気筒の組み合わせの種類については、第３の実施の形態にて考慮したものと同様なものが考えることができる。
【０１８６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、内燃機関の可変気筒システムにおいて、いわゆる減筒運転時と、全筒運転時とでは、空燃比フィードバック制御のフィードバックゲインを変更するように制御したので、減筒運転時と全筒運転時とでは、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりも異なるが、それぞれの状態についてエミッションを最良にするフィードバックゲインを採用でき、最良のエミッション特性を実現することができる。
【０１８７】
また、本発明によれば、内燃機関の可変気筒システムにおいて、いわゆる減筒運転時と、全筒運転時とでは、異なった空燃比学習制御の空燃比学習値を採用するので、減筒運転時と全筒運転時とでは、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりも異なるが、それぞれの状態についてエミッションを最良にする空燃比学習値を採用でき、最良のエミッション特性を実現することができる。
【０１８８】
また、本発明によれば、内燃機関の可変気筒システムにおいて、いわゆる減筒運転時と、全筒運転時とでは、浄化性能判定に用いられる浄化性能判定値を変更するので、減筒運転時と全筒運転時とでは、排気ガスの輸送速度や、空燃比センサへのガス当たりも異なるが、それぞれの状態について、最適の浄化性能判定が可能となり、誤判定によって排気浄化触媒の浄化性能が劣化していないにもかかわらず劣化と判定されたり、逆に排気浄化触媒の浄化性能が劣化しているにもかかわらず劣化なしと判定されるなどの不具合を解消することができ、結果的に最良のエミッション特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の可変気筒システムの概略構成を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の可変気筒システムの概略構成を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係るＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る筒内空気量推定及び目標筒内燃料量算出ルーチンについてのフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係るメイン空燃比フィードバック制御ルーチンについてのフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射制御ルーチンについてのフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係るゲイン決定ルーチンについてのフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態に係るゲイン決定ルーチンについてのフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の第３の実施の形態に係るゲイン決定ルーチンについてのフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る空燃比学習補正量を示すグラフである。
【図１１】図１１は、本発明の第４の実施の形態に係るＦＩ算出ルーチンについてのフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の第４の実施の形態に係る空燃比学習ルーチンについてのフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の第５の実施の形態に係る排気浄化触媒付近の概略図である。
【図１４】図１４は、本発明の第５の実施の形態に係る軌跡長ＬＶＯＳ、ＬＶＯＭと面積ＡＶＯＳ、ＡＶＯＭの演算ルーチンについてのフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る浄化性能判定ルーチンについてのフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の第５の実施の形態に係る浄化性能判定ルーチンの後半部についてのフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の第５の実施の形態に係る軌跡長比ＬＲＡＴＩＯと面積比ＡＲＡＴＩＯとの関係において、触媒が劣化したと判定される領域を示すグラフである。
【図１８】図１８は、本発明の第５の実施の形態に係る浄化性能判定ルーチンの、稼動気筒数に応じた浄化性能判定値を採用する例についてのフローチャートを表す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第５の実施の形態に係る浄化性能判定ルーチンの、稼動気筒の組み合わせに応じた浄化性能判定値を採用する例についてのフローチャートを表す図である。
【符号の説明】
１・・・・内燃機関
２０・・・ＥＣＵ
２１・・・気筒
２５・・・点火栓
２５ａ・・イグナイタ
２６・・・吸気ポート
２７・・・排気ポート
２８・・・吸気弁
２９・・・排気弁
３２・・・燃料噴射弁
４６・・・排気浄化触媒
４７・・・排気管
４８・・・空燃比センサ
４９・・・空燃比センサ
５１・・・クランクポジションセンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a variable cylinder system for an internal combustion engine, in which fuel supply to some of the plurality of cylinders is shut off and stopped to operate the remaining cylinders in accordance with operating conditions of the internal combustion engine having the plurality of cylinders. It is about.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, in an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, a technique of changing the number of operating cylinders according to an engine operating state has been known for the purpose of reducing fuel consumption and stabilizing a combustion state of an air-fuel mixture.
[0003]
In general, when the engine has an excess output, such as during idling, the load on each cylinder is small, so that the intake / exhaust loss in the intake stroke increases and the combustion efficiency deteriorates. Therefore, in the above-described technology, in the case of a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, the fuel supply to a specific one of the cylinders is cut off to suspend the operation, and the efficiency is increased by increasing the load on the working cylinder to which the fuel is supplied. As a result, fuel efficiency is improved. (See Patent Document 1).
[0004]
Further, in the above-described technology, in order to further reduce the intake and exhaust loss in the entire internal combustion engine, control is performed to fully open the intake and exhaust valves in a deactivated cylinder in which fuel supply is stopped, and the intake and exhaust valves are deactivated in a deactivated cylinder. A technique for keeping the battery in a fully closed state has been proposed (for example, see Patent Literature 2 and Patent Literature 3).
[0005]
On the other hand, conventionally, an air-fuel ratio sensor is provided in the exhaust system of an internal combustion engine, and the air-fuel ratio is feedback-controlled to a stoichiometric air-fuel ratio based on the output of the sensor, thereby effectively utilizing the purification capability of an exhaust purification catalyst provided in the exhaust system. Techniques for improving emission characteristics are well known.
[0006]
Here, considering the air-fuel ratio feedback control at the time of the reduced cylinder operation, for example, when the intake valve and the exhaust valve of the idle cylinder are fully opened during the reduced cylinder operation, only the intake air is simply discharged from the idle cylinder. As a result, the oxygen concentration in the exhaust gas increases, and the oxygen concentration is detected by the air-fuel ratio sensor to perform the air-fuel ratio feedback control, and the air-fuel ratio of the fuel supply cylinder shifts to the rich side.
[0007]
In such a case, there is a conventional technique in which the air-fuel ratio feedback control is stopped during the reduced-cylinder operation and the fuel supply amount is switched to open-loop control (for example, see Patent Document 4). At times, the air-fuel ratio feedback control is not performed, so that it is not possible to perform control that accurately corresponds to the driving situation.
[0008]
Further, even when the air-fuel ratio feedback control is performed during the reduced-cylinder operation, as described above, the oxygen concentration in the exhaust gas increases, and as a result, the air-fuel ratio of the fuel supply cylinder shifts to the rich side. In addition, there is a difference in the exhaust gas transport speed and gas contact with the air-fuel ratio sensor between full cylinder operation and reduced cylinder operation, so air-fuel ratio feedback under reduced cylinder operation under the same conditions as during full cylinder operation If control is performed, optimal control cannot be performed, and as a result, emission may be deteriorated.
[0009]
Further, during the reduced cylinder operation, for the purpose of, for example, balancing the use of the entire engine, a plurality of deactivated cylinder patterns in which the deactivated cylinders are different are provided, and control is performed such that the operated cylinders are different by pattern switching. ing. In such a case, the transport speed of the exhaust gas and the gas contact with the air-fuel ratio sensor differ depending on the number and combination of the working cylinders. Therefore, it is necessary to perform optimal air-fuel ratio feedback control for each cylinder for each number and combination of operating cylinders.
[0010]
Next, a conventional technique for an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine during reduced cylinder operation will be described. As one of means for reducing nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas of an internal combustion engine, it is known as an effective technique to install a three-way catalyst in an exhaust passage, for example. The purification performance may deteriorate over time or under the influence of the environment.
[0011]
When the three-way catalyst deteriorates, the purification ability of components such as HC, CO, and NOx in the exhaust gas decreases. Therefore, it is necessary to detect the deterioration of the three-way catalyst, and various catalyst deterioration detection methods and devices have been proposed. ing. For example, two air-fuel ratio sensors are provided on the upstream and downstream sides of the three-way catalyst, and the three-way catalyst is deteriorated based on the trajectory length ratio and the area ratio of the output of the upstream air-fuel ratio sensor and the output of the downstream air-fuel ratio sensor. There is a catalyst deterioration determination device for determining the above.
[0012]
This apparatus uses a ratio LVOS / LVOM between a downstream air-fuel ratio sensor output trajectory length LVOS and an upstream air-fuel ratio sensor output trajectory length LVOM per predetermined time, a downstream air-fuel ratio sensor output per predetermined time, and a reference value. Deterioration of the three-way catalyst is determined using the relationship between the ratio AVOS / AVOM of the area AVOS enclosed by the enclosed area AVOS, the output of the upstream air-fuel ratio sensor, and the reference value (for example, see Patent Document 5). ).
[0013]
As described above, in the catalyst deterioration determination, the exhaust gas transport speed and the gas contact with the air-fuel ratio sensor are different between the full cylinder operation and the reduced cylinder operation. Performing catalyst deterioration determination under the same conditions may cause erroneous determination. In addition, even during the reduced cylinder operation, the transport speed of the exhaust gas and the gas contact with the air-fuel ratio sensor are different depending on the number and combination of the operating cylinders, and this may cause an erroneous determination in the catalyst deterioration determination under the same condition.
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-52-61636
[Patent Document 2]
JP 2002-206437 A
[Patent Document 3]
JP-A-54-57009
[Patent Document 4]
JP-A-07-133730
[Patent Document 5]
JP 07-34860 A
[Patent Document 6]
JP 03-111633 A
[Patent Document 7]
JP-A-04-60135
[Patent Document 8]
JP 08-284727 A
[Patent Document 9]
JP 2001-115865 A
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the related art, and has as its object to realize a technology that can achieve the best emission characteristics both during full-cylinder operation and during reduced-cylinder operation. It is to provide.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a variable cylinder system for an internal combustion engine, which controls so as to change the feedback gain of the air-fuel ratio feedback control during so-called reduced cylinder operation and during all cylinder operation. The control is performed so that the air-fuel ratio feedback gain is changed according to the number of operating cylinders in operation and the combination of the operating cylinders.
[0017]
In the present invention, the internal combustion engine having a plurality of cylinders, and the supply of fuel to some of the plurality of cylinders is interrupted in accordance with the operating conditions of the internal combustion engine to stop some of the cylinders Cylinder deactivation control means for operating the remaining cylinders, and air-fuel ratio feedback control for detecting the air-fuel ratio of the engine and performing feedback control so that the air-fuel ratio of the engine becomes the target air-fuel ratio in accordance with the detected air-fuel ratio of the engine Means and the feedback control, the cylinder deactivation control means changes a feedback gain between a reduced cylinder operation in which some cylinders are deactivated and the remaining cylinders are activated and a full cylinder operation in which all cylinders are activated. And an air-fuel ratio feedback gain changing means for performing control as described above.
[0018]
That is, the transport speed of the exhaust gas and the gas contact with the air-fuel ratio sensor are different between the reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation, so that the control gain for optimizing the emission is also different. Therefore, the feedback gain of the air-fuel ratio feedback control is changed between the reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation, and the feedback gain that can optimize the emission in each state is adopted.
[0019]
As a result, the best emission characteristics can be realized in both the reduced-cylinder operation state and the all-cylinder operation state.
[0020]
Further, the air-fuel ratio feedback gain changing means performs control so as to change the feedback gain in accordance with the number of operating cylinders during the reduced cylinder operation.
[0021]
In reduced-cylinder operation, the number of working cylinders may be different in order to prevent the balance of rotation of the entire engine and the balance over time, but in such a case, the number of working cylinders may be reduced. Accordingly, the transport speed of the exhaust gas and the gas contact with the air-fuel ratio sensor also differ, so the feedback gain of the air-fuel ratio feedback control is changed according to the number of operating cylinders.
[0022]
As a result, good air-fuel ratio feedback control is possible even in reduced cylinder operation with any number of operating cylinders, and as a result, good emission characteristics can be obtained.
[0023]
Further, the air-fuel ratio feedback gain changing means performs control so as to change the feedback gain according to the combination of the operating cylinders during the reduced cylinder operation.
[0024]
Thus, the optimum feedback gain is used for each pattern in any combination of operating cylinders, so that more accurate air-fuel ratio feedback control can be performed, and good emission characteristics can be obtained.
[0025]
The present invention employs different air-fuel ratio learning values during so-called reduced cylinder operation and all-cylinder operation in the air-fuel ratio learning control of the variable cylinder system of the internal combustion engine, and furthermore, the number of operating cylinders during reduced cylinder operation, A different air-fuel ratio learning value is adopted depending on the combination of the operating cylinders.
[0026]
In the present invention, the internal combustion engine having a plurality of cylinders, and the supply of fuel to some of the plurality of cylinders is stopped according to the operating conditions of the internal combustion engine to suspend the some of the cylinders Cylinder deactivation control means for operating the remaining cylinders, and feedback correction amount generation means for detecting the air-fuel ratio of the engine and generating a feedback correction amount for feedback-controlling the detected air-fuel ratio of the engine to a target air-fuel ratio. The engine controls the air-fuel ratio of the feedback-controlled engine according to the operating state of the engine including whether or not the engine is in a reduced-cylinder operation in which at least the cylinder deactivation control unit deactivates a part of the cylinders and activates the remaining cylinders. And an air-fuel ratio learning value setting means for setting an air-fuel ratio learning value for correcting a deviation between the target air-fuel ratio and the target air-fuel ratio. Fuel injection amount determining means for determining an injection amount; and air-fuel ratio learning value updating means for updating the air-fuel ratio learning value so as to reduce a deviation between the air-fuel ratio feedback correction amount and a reference value thereof. It is characterized by.
[0027]
That is, when the air-fuel ratio feedback control is performed, for example, variations in the fuel system components such as the air flow meter 44 and the fuel injection valve 32, changes over time, non-linearity of the fuel injection valve 32, changes in operating conditions and environmental conditions, and the like. Air-fuel ratio learning control is performed to correct the air-fuel ratio feedback correction amount to correct the air-fuel ratio feedback correction amount so as to reduce the deviation of the air-fuel ratio so as to reduce the deviation of the air-fuel ratio. However, even in such a case, the air-fuel ratio learning value that can optimally correct the air-fuel ratio feedback correction amount differs between the reduced cylinder operation and the all-cylinder operation.
[0028]
Therefore, different values are used as the air-fuel ratio learning value in the air-fuel ratio learning control between the reduced cylinder operation and the all-cylinder operation, and the air-fuel ratio learning value that can optimize the emission in each state is adopted. It is.
[0029]
As a result, the best emission characteristics can be realized in both the reduced-cylinder operation state and the all-cylinder operation state.
[0030]
Further, the air-fuel ratio learning value setting means sets an air-fuel ratio learning value according to the number of operating cylinders during the reduced cylinder operation.
[0031]
As a result, good air-fuel ratio learning control is possible even in reduced cylinder operation with any number of operating cylinders, and as a result, good emission characteristics can be obtained.
[0032]
Further, the air-fuel ratio learning value setting means sets an air-fuel ratio learning value according to the combination of the operating cylinders during the reduced cylinder operation.
[0033]
Thus, the optimum air-fuel ratio learning value is used for each combination in any combination of the operating cylinders, so that more accurate air-fuel ratio feedback control can be performed, and more favorable emission characteristics can be obtained.
[0034]
The present invention provides a variable cylinder system for an internal combustion engine that changes a purification performance determination value in a purification performance determination of an exhaust purification catalyst between a so-called reduced cylinder operation and an all-cylinder operation. The purification performance determination value is changed in accordance with all the reduced cylinder patterns for the combination of the number and the operating cylinder.
[0035]
In the present invention, the internal combustion engine having a plurality of cylinders, and the supply of fuel to some of the plurality of cylinders is interrupted in accordance with the operating conditions of the internal combustion engine to stop some of the cylinders Cylinder deactivation control means for operating the remaining cylinders, exhaust purification means provided in the exhaust passage of the internal combustion engine for purifying exhaust gas of the internal combustion engine, and purification performance determination for determining deterioration of purification performance of the exhaust purification means Means, and the cylinder deactivation control means interrupts fuel supply to some of the plurality of cylinders, deactivates some of the cylinders, and operates the remaining cylinders. And a determination value change unit that changes a purification performance determination value used when the purification performance determination unit determines deterioration of the purification performance of the exhaust purification unit. I do.
[0036]
In an internal combustion engine, an air-fuel ratio sensor is disposed upstream and downstream of an exhaust purification catalyst, and the output signals of both sensors are compared to determine deterioration in characteristics of the exhaust purification catalyst. Since the explosion interval of the internal combustion engine is different between operation and all-cylinder operation, the transport speed and frequency of exhaust gas flowing into the catalyst, and the per-gas rate to the air-fuel ratio sensor are also different. Also change.
[0037]
Therefore, the purification performance determination value used for the purification performance determination is changed between the reduced cylinder operation and the all-cylinder operation.
[0038]
This makes it possible to determine the optimum purification performance regardless of the reduced cylinder operation or the all-cylinder operation. Defects such as determination that there is no deterioration despite deterioration can be eliminated, and as a result, good emission characteristics can be obtained.
[0039]
Further, the determination value changing means changes the purification performance determination value according to the number of operating cylinders during the reduced cylinder operation.
[0040]
As a result, the above-described accurate purification performance determination can be performed even in the reduced cylinder operation with any number of operating cylinders.
[0041]
Further, the determination value changing means changes the purification performance determination value according to the combination of the operating cylinders during the reduced cylinder operation.
[0042]
As a result, in any combination of the operating cylinders, the purification performance determination value corresponding to the individual cylinder reduction pattern is used, so that the purification performance determination can be performed more accurately.
[0043]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto unless otherwise specified. Absent.
[0044]
(First Embodiment)
1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of an internal combustion engine according to the present embodiment and an intake and exhaust system thereof. The internal combustion engine 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a four-stroke cycle water-cooled gasoline engine having four cylinders 21.
[0045]
The internal combustion engine 1 includes a cylinder block 1b in which four cylinders 21 are formed, and a cylinder head 1a fixed above the cylinder block 1b. A crankshaft 23, which is an engine output shaft, is rotatably supported by the cylinder block 1b. The crankshaft 23 is connected to a piston 22 slidably loaded in each cylinder 21 via a connecting rod 19. ing.
[0046]
A timing rotor 51a having a plurality of teeth formed on a peripheral edge is attached to an end of the crankshaft 23, and an electromagnetic pickup 51b is attached near the timing rotor 51a. These constitute the crank position sensor 51.
[0047]
A water temperature sensor 52 that outputs an electric signal corresponding to the temperature of the cooling water flowing in the cooling water passage 1c is attached to the cylinder block 1b. An ignition plug 25 is attached to the cylinder head 1a, and an igniter 25a for applying a drive current to the ignition plug 25 is connected to the ignition plug 25.
[0048]
In the cylinder head 1a, two open ends of the intake port 26 and two open ends of the exhaust port 27 are formed. An intake valve 28 that opens and closes each open end of the intake port 26 and an exhaust valve 29 that opens and closes each open end of the exhaust port 27 are provided to be able to move forward and backward.
[0049]
Further, an intake branch pipe 33 composed of four branch pipes is connected to the cylinder head 1a. Each branch pipe of the intake branch pipe 33 communicates with the intake port 26 of each cylinder 21. A fuel injection valve 32 is attached to the cylinder head 1a in the vicinity of a connection portion with the intake branch pipe 33. The intake branch pipe 33 is connected to an intake pipe 35 via a surge tank 34 for suppressing pulsation of intake air.
[0050]
The intake pipe 35 has an air flow meter 44 for outputting an electric signal corresponding to the mass of the air flowing through the intake pipe 35 (mass of the intake air) and an intake temperature sensor for outputting an electric signal corresponding to the temperature of the intake air. 50 are attached. A throttle valve 39 that adjusts a flow rate of intake air flowing through the intake pipe 35 is provided at a position downstream of the air flow meter 44 in the intake pipe 35.
[0051]
On the other hand, an exhaust branch pipe 45 formed so that four branch pipes join one collecting pipe immediately downstream of the internal combustion engine 1 is connected to the cylinder head 1a of the internal combustion engine 1. This exhaust branch pipe 45 is connected to an exhaust pipe 47 via an exhaust purification catalyst 46 which is an exhaust purification means in the present embodiment. Further, an air-fuel ratio sensor 48 that outputs an electric signal linearly corresponding to the oxygen concentration of the exhaust gas flowing through the exhaust branch pipe 45, in other words, the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst 46, is attached to the exhaust branch pipe 45. ing.
[0052]
Here, the exhaust gas purifying catalyst 46 includes hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the exhaust gas purifying catalyst 48 is a predetermined air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio. A three-way catalyst for purifying carbon oxides (CO) and nitrogen oxides (NOx) is used.
[0053]
Instead of the three-way catalyst, a storage reduction type NOx catalyst, a selective reduction type NOx catalyst, or a catalyst obtained by appropriately combining the various catalysts described above may be used. Detailed description is omitted.
[0054]
The internal combustion engine 1 is provided with an electronic control unit (ECU) 20 for controlling the operation state of the internal combustion engine 1. Various sensors such as an air flow meter 44, an air-fuel ratio sensor 48, an intake air temperature sensor 50, a crank position sensor 51, and a water temperature sensor 52 are connected to the ECU 20 via electric wiring, and output signals of the sensors are input to the ECU 20. It has become so.
[0055]
An igniter 25a, a fuel injection valve 32, and the like are connected to the ECU 20 via electric wiring, so that the ECU 20 can control the igniter 25a, the fuel injection valve 32, and the like using output signal values of various sensors as parameters. I have.
[0056]
Here, as shown in FIG. 3, the ECU 20 includes a CPU 401, a ROM 402, a RAM 403, a backup RAM 404, an input port 405, and an output port 406 interconnected by a bidirectional bus 400. An A / D converter (A / D) 407 is provided.
[0057]
The A / D 407 is connected to a sensor that outputs a signal in the form of an analog signal, such as an air flow meter 44, an air-fuel ratio sensor 48, an intake air temperature sensor 50, and a water temperature sensor 52, via electric wiring. The A / D 407 converts the output signal of each sensor described above from an analog signal format to a digital signal format, and then transmits the converted signal to the input port 405.
[0058]
The input port 405 is connected via the A / D 407 to a sensor that outputs a signal in the form of an analog signal, such as the above-described air flow meter 44, air-fuel ratio sensor 48, intake air temperature sensor 50, water temperature sensor 52, and the like. In addition, it is connected to a sensor that outputs a signal in digital signal format, such as a crank position sensor 51.
[0059]
The input port 405 inputs output signals of various sensors directly or via an A / D 407, and transmits those output signals to the CPU 401 and the RAM 403 via the bidirectional bus 400.
[0060]
The output port 406 is connected to the igniter 25a, the fuel injection valve 32, and the like via electric wiring. The output port 406 inputs a control signal output from the CPU 401 via the bidirectional bus 400, and transmits the control signal to the igniter 25a, the fuel injection valve 32, and the like.
[0061]
The ROM 402 includes a fuel injection amount control routine for determining the fuel injection amount, an ignition timing control routine for determining the ignition timing of the ignition plug 25 of each cylinder 21, and a variable for changing the operating cylinder of the internal combustion engine 1. In addition to an application program such as a cylinder control routine, a cylinder air amount estimation and target fuel amount calculation routine, a main air-fuel ratio feedback control routine, a fuel injection control routine, a gain determination routine, and the like according to the present embodiment are stored. .
[0062]
The ROM 402 stores various control maps in addition to the application programs described above. The control map described above includes, for example, a fuel injection amount control map indicating the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the fuel injection amount, and an ignition timing indicating the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the ignition timing of each spark plug 25. In addition to a control map, a working cylinder number control map indicating the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the working cylinder, and the like, an air-fuel ratio sensor output conversion map, a gain basic value setting map, a gain determination map, and the like according to the present embodiment. It is.
[0063]
The RAM 403 stores an output signal of each sensor, a calculation result of the CPU 401, and the like. The calculation result is, for example, an engine speed calculated based on an output signal of the crank position sensor 51 or the like. The various data stored in the RAM 403 is rewritten to the latest data every time the crank position sensor 51 outputs a signal.
[0064]
The backup RAM 404 is a non-volatile memory that retains data even after the operation of the internal combustion engine 1 is stopped, and stores a learning value related to various controls, information for identifying a location where an abnormality has occurred, and the like.
[0065]
The CPU 401 operates in accordance with an application program stored in the ROM 402, and executes air-fuel ratio feedback control, which is the gist of the present invention, in addition to well-known controls such as fuel injection control and variable cylinder control.
[0066]
In the variable cylinder control, the CPU 401 changes the number of operating cylinders according to the operating state of the internal combustion engine 1. For example, when the operating state of the internal combustion engine 1 is in the low-load operation region, the CPU 401 reduces the number of operating cylinders to perform the reduced-cylinder operation of the internal combustion engine 1, and when the operation state of the internal combustion engine is in the medium-high load operation region. Operates all the cylinders 21 to operate the internal combustion engine 1 in all cylinders.
[0067]
Specifically, when the engine operation information is read, for example, when it is determined that the engine speed is lower than the predetermined speed and the vehicle is in the medium to low load operation range and the vehicle is running at low speed, the reduced cylinder operation starts. Then, the reduced cylinder operation flag is set to 1.
[0068]
In the ECU 20, the CPU 401 reads and executes the above-described variable cylinder control routine from the ROM 402. At this time, the ECU 20 stops the fuel injection to the cylinder 21 to be stopped, sends a control signal to an electromagnetic valve of a valve stop mechanism (not shown), and closes the intake valve 28 and the exhaust valve 29. When the condition for the reduced cylinder operation is no longer satisfied, the reduced cylinder operation is canceled, the reduced cylinder operation flag is reset to 0, and the operation returns to the all cylinder operation.
[0069]
Therefore, in the present embodiment, the cylinder deactivation control means is configured to include the ECU 20 having the ROM 402 storing the above-described variable cylinder control routine and the operating cylinder number control map.
[0070]
Hereinafter, in order to describe the air-fuel ratio feedback control according to the first embodiment in detail, the procedure of a related processing routine will be sequentially shown.
[0071]
FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the in-cylinder air amount estimation and target fuel amount calculation routine according to the present embodiment. This routine is executed every predetermined crank angle. First, in S401, the in-cylinder air amount MC obtained by the previous traveling of this routine is performed._iAnd target in-cylinder fuel amount FCR_iTo update.
[0072]
That is, the MC of the i-th (i = 0, 1,..., N−1) times_iAnd FCR_iWith the “i + 1” th previous MC_{i + 1}And FCR_{i + 1}And This is the cylinder air volume MC for the past n times._iAnd target in-cylinder fuel amount FCR_iIs stored in the RAM 403, and a new MC₀And FCR₀Is calculated.
[0073]
Next, in S402, the current intake air flow rate GA and the engine speed NE are obtained from predetermined areas of the RAM 403. Next, in S403, the in-cylinder air amount MC supplied into the cylinder is obtained from the GA and NE data.₀Is estimated. Here, the values of GE and NE are obtained based on output signals of the air flow meter 44 and the crank position sensor 51.
[0074]
Next, in S404, the in-cylinder air amount MC₀And the stoichiometric air-fuel ratio AFT,₀← MC₀/ AFT to execute the target fuel amount FCR to be supplied into the cylinder in order to make the air-fuel mixture stoichiometric.₀Is calculated. The in-cylinder air amount MC calculated in this manner₀And target fuel amount FCR₀Is stored in the RAM 403 as the latest data obtained this time.
[0075]
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of a main air-fuel ratio feedback control routine. This routine is executed every predetermined crank angle. First, in S501, it is determined whether a condition for executing feedback is satisfied.
[0076]
For example, when the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 52 is equal to or lower than a predetermined value, during a start of the engine, when there is no change in the output signal of the air-fuel ratio sensor 48, during a fuel cut, and the like, the feedback condition is not satisfied. In the case of, the condition is satisfied. If the condition is not satisfied, the fuel correction amount DF by the feedback control is set to 0 in S507, and this routine ends.
[0077]
When the feedback condition is satisfied, in S502, the fuel deviation (difference between the actual in-cylinder fuel amount and the target in-cylinder fuel amount) FD obtained in the previous running of this routine._iTo update. That is, the FD of the i-th (i = 0, 1,..., M−1) times_iIs the FD of the "i + 1" th previous_{i + 1}And This is the fuel amount difference FD for the past m times._iIs stored in the RAM 403, and the fuel deviation FD is newly added this time.₀Is calculated.
[0078]
Next, in S503, the output voltage value VAF of the air-fuel ratio sensor 48 is detected. In step S504, the current air-fuel ratio ABF is determined based on the output voltage value VAF and the air-fuel ratio sensor output conversion map stored in the ROM 402 for obtaining the actual air-fuel ratio from the VAF.
[0079]
Next, in S505, the in-cylinder air amount MC already calculated by the in-cylinder air amount estimation and target in-cylinder fuel amount calculation routines._nAnd target in-cylinder fuel amount FCR_nBased on the FD₀← MC_n/ ABF-FCR_nBy this calculation, a deviation between the fuel amount actually burned in the cylinder, that is, the actual cylinder fuel amount and the target cylinder fuel amount is obtained.
[0080]
In this manner, the in-cylinder air amount MC n times before_nAnd target in-cylinder fuel amount FCR_nThe reason why is adopted is that the time difference between the air-fuel ratio currently detected by the air-fuel ratio sensor 48 and the actual combustion is considered. In other words, the air amount MC in the cylinder for the past n times_iAnd target in-cylinder fuel amount FCR_iIs required to be stored because of such a time difference.
[0081]
Next, in S506, DF ← K_FP* FD₀+ K_FI* ΣFD_i+ K_FD* (FD₀-FD₁), The fuel correction amount DF by proportional / integral / differential control (PID control) is determined. Note that the first term on the right side is a proportional term in PID control, and K_FPIs a proportional term gain. The second term on the right side is an integral term of the PID control._FIIs the integral term gain. The third term on the right side is a differential term of PID control, and K_FDIs the derivative term gain
[0082]
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of a fuel injection control routine according to the present embodiment. This routine is executed every predetermined crank angle. First, in S601, the target fuel amount FCR calculated in the cylinder air amount estimation and target fuel amount calculation routine described above.₀And FI ← FCR based on the fuel correction amount DF calculated in the main air-fuel ratio feedback control routine.₀* The calculation of α + DF + β is executed to determine the fuel injection amount FI.
[0083]
Note that α and β are a multiplication correction coefficient and an addition correction amount determined by other operation state parameters. For example, α includes a basic correction based on signals from the respective sensors such as the intake air temperature sensor 50 and the water temperature sensor 52, and β includes a correction term obtained by other calculation or experiment. In. Finally, in S602, the obtained fuel injection amount FI is set in the igniter 25a of the ignition plug 25.
[0084]
Next, a gain determination routine for changing the air-fuel ratio feedback gain during the reduced cylinder operation according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure of a gain determination routine that specifically performs the above-described gain setting. This routine is executed at a predetermined time period.
[0085]
First, in S701, the current engine speed NE and intake air flow rate GA are detected. Next, at S702, GA is divided by NE to obtain an in-cylinder air amount MC as an engine load.₀Is calculated. Next, in S703, the proportional term gain basic value K is determined based on the GN and NE and the gain basic value setting map._FPB, The integral term gain basic value K_{FI B}And differential term gain basic value K_FDBTo determine.
[0086]
Next, in S704, it is determined whether or not the engine operation state is the reduced cylinder operation. This determination is made by checking the state of the reduced cylinder operation flag. If it is determined in S704 that the reduced cylinder operation is being performed, the process proceeds to S705, in which the gain basic value K is set._FPB, K_FIBAnd K_FDBCorrection coefficient K_GTo a predetermined value K at which the best emission characteristics are obtained during the reduced cylinder operation._GASet to. On the other hand, when it is determined in S704 that all-cylinder operation is being performed, the process proceeds to S706, and the predetermined value K at which the best emission characteristic is obtained during all-cylinder operation is obtained._GBSet to.
[0087]
Here, in order to determine the final feedback gain, the gain basic value K_FPB, K_FIBAnd K_FDBCorrection coefficient K for multiplying_GAAnd K_GBIs stored in a gain determination map on the ROM 402. The feedback gain value required to optimize the emission, which is previously measured by an experiment or a test run during the full cylinder operation and the reduced cylinder operation, is stored in the gain determination map. Created based on
[0088]
In the last S707 executed after S705 or S706, K_FP← K_FPB* K_G, K_FI← K_FIB* K_G, K_FD← K_FDB* K_GIs calculated, the final feedback gain K_FP, K_FIAnd K_FDTo determine. The feedback gain K set in this way_FP, K_FIAnd K_FDWill be used in the main air-fuel ratio feedback control routine described above.
[0089]
As described above, in the present embodiment, the air-fuel ratio feedback control means includes the ROM 402 and the CPU 401 storing the in-cylinder air amount estimation and target fuel amount calculation routine, the main air-fuel ratio feedback control routine, and the fuel injection amount control routine. The ECU 20 is included.
[0090]
Further, the air-fuel ratio feedback gain changing means is configured to include the ECU 20 including the ROM 402 storing the gain determination routine and the gain determination map and the CPU 401. The flow in the air-fuel ratio feedback control means and the air-fuel ratio feedback gain changing means is, of course, not limited to those described above.
[0091]
According to the present embodiment, in the air-fuel ratio feedback control of the internal combustion engine 1, when determining the fuel correction amount DF for calculating the fuel injection amount, K serving as a control gain of the PID control._FP, K_FIAnd K_FDIs controlled to be changed between the case where the internal combustion engine 1 is in the reduced cylinder operation and the case where the internal combustion engine is in the all cylinder operation, and is determined as a value that optimizes the emission in each case.
[0092]
For this reason, even when the transport speed of the exhaust gas and the gas contact with the air-fuel ratio sensor 48 differ during the reduced cylinder operation and the all-cylinder operation, optimal air-fuel ratio feedback control can be performed in each case, and as a result, The best emission characteristics can be obtained for each operating state.
[0093]
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, a configuration different from the above-described first embodiment will be described, and a description of the same configuration will be omitted. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same components will be denoted by the same reference characters and description thereof will be omitted.
[0094]
In reduced-cylinder operation, the number of working cylinders may be changed in order to prevent the rotation balance of the entire engine or the balance from being lost over time.However, when the number of working cylinders is changed, Since the transport speed of the exhaust gas and the gas contact with the air-fuel ratio sensor 48 also change according to the number of operating cylinders, in the present embodiment, the feedback gain of the air-fuel ratio feedback control depends on the number of operating cylinders. Is to change.
[0095]
Here, the cylinder numbers and the like of the operating cylinders are written in the operating cylinder number control map together with the ignition timing and the control amount of the fuel injection amount during the reduced cylinder operation and stored in the ROM 402. Accordingly, data maps corresponding to different numbers of operating cylinders are created in advance and stored in the ROM 402. The number of operating cylinders is switched for each predetermined event.
[0096]
That is, the number of operating cylinders is changed every time a predetermined event occurs, and the reduced cylinder operation is performed using another operating cylinder data map. For example, a case where one cylinder # 3 is set as an active cylinder, a case where two cylinders # 1 and # 3 are set as idle cylinders, and a case where three cylinders # 1, # 3 and # 4 are set as active cylinders are interrupted. It is switched by a routine.
[0097]
The above-mentioned event is specifically as follows. For example, when a predetermined time has elapsed. This is to switch to another reduced cylinder pattern after a certain time, such as one hour, has elapsed since the start of the reduced cylinder operation.
[0098]
Alternatively, it is when the internal combustion engine 1 rotates by a predetermined number of revolutions. This is to change the number of operating cylinders every time the internal combustion engine 1 rotates by a predetermined number, based on information that counts a predetermined crank position signal, that is, information that is counted up each time the crankshaft 23 makes one rotation. In addition, there are various examples of the above-mentioned events, but detailed description is omitted here.
[0099]
FIG. 8 is a flowchart illustrating a processing procedure of a gain determination routine according to the present embodiment. In S801 and S802, as in S701 and S702 of the first embodiment, the current engine speed NE and the intake air flow rate GA are detected, and GA is divided by NE to obtain the in-cylinder air amount as the engine load. MC₀Is calculated.
[0100]
Next, in S803, as in S703 of the first embodiment, the proportional term gain basic value K is determined based on the GN and NE and the gain basic value setting map._FPB, The integral term gain basic value K_FIBAnd differential term gain basic value K_FDBTo determine. Next, after it is determined in S804 whether or not the reduced cylinder operation is being performed, if it is determined that all the cylinders are being operated, the correction coefficient K is determined in S807 as in the first embodiment._GIs a predetermined value K at which the best emission characteristics are obtained during all-cylinder operation._GBSet to.
[0101]
On the other hand, when it is determined in S804 that the reduced cylinder operation is being performed, the process proceeds to S805, and the number of operating cylinders is determined. This determination of the number of operating cylinders is performed by reading the operating cylinder number data stored in the RAM 402 described above. Then, in S806, the predetermined value K at which the best emission characteristics are obtained for each number of operating cylinders is obtained._GAIs read from the gain determination map in the ROM 403, and the correction coefficient K_GSet as
[0102]
In this case, K per operating cylinder number_GAThe gain determination map storing the data of (1) and (2) is created based on a feedback gain value required for optimizing the emission, which is measured in advance by an experiment, a test run, or the like for each of the operating cylinders.
[0103]
After that, in S808, the final feedback gain K is calculated by the same operation as S707 shown in the first embodiment._FP, K_FIAnd K_FDTo determine. The gain K thus set_FP, K_FIAnd K_FDAre used in the main air-fuel ratio feedback control routine described above.
[0104]
According to the present embodiment, in the air-fuel ratio feedback control of the internal combustion engine 1, when determining the fuel correction amount DF for calculating the fuel injection amount FI, K serving as a feedback gain of the PID control._FP, K_FIAnd K_FDIs changed between the case where the internal combustion engine 1 is performing the reduced cylinder operation and the case where the internal combustion engine 1 is performing the full cylinder operation, and in the case where the internal combustion engine 1 is performing the reduced cylinder operation, further in each case according to the number of operating cylinders, It is determined as a value that can obtain the best emission characteristics.
[0105]
For this reason, in the reduced cylinder operation, even if the transport speed of the exhaust gas or the gas contact with the air-fuel ratio sensor 48 differs depending on the number of operating cylinders, the optimal air-fuel ratio feedback control can be performed in each case, and as a result, As a result, the best emission characteristics can be obtained for each operating state.
[0106]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, a configuration different from the above-described first and second embodiments will be described, and a description of the same configuration will be omitted. Other configurations and operations are the same as those of the first and second embodiments, and therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0107]
FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing procedure of a gain determination routine according to the third embodiment. The processing from S901 to S903 is the same as the processing from S701 to S703 and the processing from S801 to S803 described in the first and second embodiments, respectively, and thus the description is omitted here.
[0108]
The difference between the present embodiment and the first and second embodiments is that the gain correction coefficient K is determined by the number of operating cylinders after it is determined in S904 that the reduced cylinder operation is being performed._GIs not changed, but the gain correction coefficient K according to the combination of the operating cylinders is changed._GIs used.
[0109]
The present embodiment is also applicable to a method of determining an operating cylinder that performs well-balanced cylinder control by changing the operating cylinder without changing the number of operating cylinders when performing the reduced cylinder operation. The cylinder number of the operating cylinder and the like, along with the ignition timing and the control amount of the fuel injection amount during the reduced cylinder operation, are written in the operating cylinder number control map and stored in the ROM 402.
[0110]
In the present embodiment, a reduced cylinder pattern is configured for each combination of different operating cylinders. Even if the number of operating cylinders is the same, a data map is created in advance according to each pattern and stored in the ROM 402. These reduced cylinder patterns are switched for each predetermined event.
[0111]
That is, for example, a first reduced cylinder pattern A using two cylinders # 1 and # 3 as operating cylinders, a second reduced cylinder pattern B using two cylinders # 2 and # 4 as operating cylinders, and # 1 and # A third cylinder reduction pattern C in which two cylinders No. 4 and 4 are used as operating cylinders. The cylinder reduction pattern is switched every time a predetermined event occurs, and cylinder deactivation control is performed using a map of another cylinder reduction pattern.
[0112]
Such determination of pattern switching is performed in an interrupt routine. In the example of the pattern described above, all the two cylinders are the working cylinders. However, the number of the working cylinders includes the case of one cylinder and the case of the three cylinders. Of course, the case where the numbers are different is included. The above-described reduced cylinder pattern is switched to another pattern when an event similar to that described in the second embodiment occurs.
[0113]
In the gain determination map according to the present embodiment, the gain correction coefficient K corresponding to all-cylinder operation is set._GBIn addition, for the reduced cylinder operation, the gain correction coefficient K corresponding to each of the reduced cylinder patterns is set._GA1, K_GA2And K_GA3Is stored.
[0114]
If it is determined in S904 of the present embodiment that all-cylinder operation is in progress, the gain correction coefficient K is determined in S909._GValue K to obtain the best emission characteristics_GBIs the same as in the previous embodiment, but if it is determined in S904 that the reduced-cylinder operation is being performed, it is determined in S905 which reduced-cylinder pattern is used. This determination is made, for example, by switching the pattern when the event occurs, setting a flag of the pattern, and reading the flag.
[0115]
Then, in the processing of S905 to S908, the gain correction coefficient data K corresponding to each of the cylinder patterns A, B, and C is obtained._GA1, K_GA2Or K_GA3And the correction coefficient K_GTo be adopted. Then, in step S909, the correction coefficient K adopted above is used._GIs used to determine the feedback gain, and this routine ends.
[0116]
In this case, K for each cylinder pattern_GAIs stored on the basis of the feedback gain value required to optimize the emission, which is measured in advance by experiment or test running for each cylinder rest pattern.
[0117]
In the present embodiment, by adopting the above-described flow, even when the combination of the operating cylinders changes during the reduced-cylinder operation, the mutual influence between the cylinders, the transport speed of the exhaust gas, Problems such as deterioration in controllability of the air-fuel ratio control due to a difference in gas contact with the fuel ratio sensor 48 can be prevented, and the best emission characteristics can always be obtained.
[0118]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from the above-described first embodiment will be described, and a description of the same configuration will be omitted. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same components will be denoted by the same reference characters and description thereof will be omitted.
[0119]
In the air-fuel ratio feedback control of the internal combustion engine according to the present embodiment, the target fuel amount FCR determined from the operating state parameter of the internal combustion engine 1₀Is corrected by a feedback correction coefficient FAF for performing feedback control of the actual engine air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio AFT, and the fuel injection amount FI is determined according to the engine operating state so as to obtain optimum efficiency and exhaust conditions. Is controlled by
[0120]
In the present embodiment, unlike the first, second, and third embodiments, the air-fuel ratio sensor 48 before the exhaust gas purification device does not output a linear signal with respect to the oxygen concentration, but exhausts air. A sensor having a so-called Z characteristic for detecting whether the fuel ratio is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio is used. Another difference is that the control is performed using a variable called a feedback correction coefficient FAF in place of the change in the fuel correction amount DF.
[0121]
The biggest difference between the air-fuel ratio feedback control in the present embodiment and the first, second, and third embodiments is as follows.
[0122]
Regarding the air-fuel ratio feedback control, in an actual engine, for example, various factors such as manufacturing variations and changes over time of the air flow meter 44, the spark plug 25, etc., non-linearity of the spark plug 25, changes in operating conditions and environment, etc. As a result, the control air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, and the controllability of the air-fuel ratio control is reduced, thereby deteriorating the efficiency and exhaust conditions of the engine.
[0123]
Therefore, a correction coefficient for correcting the deviation between the control air-fuel ratio during the air-fuel ratio feedback control and the stoichiometric air-fuel ratio is stored together with the operating state at that time as the air-fuel ratio learning correction amount KGX, and the same operating state is established. In some cases, the air-fuel ratio learning control for improving the responsiveness of the air-fuel ratio control is performed using the air-fuel ratio learning correction amount KGX stored at the time.
[0124]
FIG. 10 is a graph showing an example of the value of the air-fuel ratio learning correction amount KGX in the present embodiment. Here, the engine operation state is divided into regions based on the intake air flow rate GA, and the air-fuel ratio learning correction amount KGXj is set and stored for each region KGj.
[0125]
Further, in the present embodiment, there are two types of graphs of the air-fuel ratio learning correction amount KGXj, one for the reduced-cylinder operation and one for the all-cylinder operation. The air-fuel ratio learning correction amount KGX of each of these regions is updated by obtaining the average value of the deviation from the reference value of the feedback correction coefficient FAF in the actual operation state of the engine and the feedback correction coefficient FAF at a predetermined time or period. You.
[0126]
FIG. 11 is a flowchart of an FI calculation routine which is a main routine of the fuel injection control executed by the ECU 20, and is executed at regular time intervals or at a predetermined crank angle timing.
First, in S1101, the target fuel amount FCR₀Further, various increase coefficients FW, such as an increase in the amount at the time of warm-up, are calculated.
[0127]
Next, in S1102, it is determined whether or not the feedback control condition is satisfied based on, for example, whether a fixed time has elapsed after the start, after the engine has been warmed up, or during a fuel cut. If the feedback control condition is satisfied, the process advances to step S1103 to determine whether the air-fuel ratio is rich. If rich (Y), the FAF is reduced by a certain amount (KFAF) in S1105, and if lean (N), the FAF is increased by a certain amount in S1106. Subsequently, in an air-fuel ratio learning subroutine of S1107, an update control of an air-fuel ratio learning correction amount KGX described later is executed.
[0128]
Thereafter, or if it is determined in S1102 that the feedback control condition is not satisfied, the above procedure is skipped, FAF is set to 1 in S1104, and in S1108, the intake air flow rate GA currently used by the engine is set in S1108. Is determined in which air-fuel ratio learning region KGj (j is the region number shown in FIG. 10), and in S1109, the reduced-cylinder operation flag is checked to determine whether the internal combustion engine 1 is in the reduced-cylinder operation or not. It is determined whether the cylinder is operating.
[0129]
Then, in the processing from S1110 to S1111, when the reduced cylinder operation is being performed, the air-fuel ratio learning correction region obtained in S1108 is obtained from the air-fuel ratio learning correction amount graph (A) for reduced cylinder operation shown in FIG. If the air-fuel ratio learning correction amount KGXA is in the all-cylinder operation, the air-fuel ratio learning correction amount KGXB corresponding to the air-fuel ratio learning region is adopted as the value of KGX from the air-fuel ratio learning correction amount graph (B).
[0130]
Next, in S1112, the target fuel amount FCR₀The fuel injection amount FI is calculated by reflecting the increase coefficient FW, the feedback correction coefficient FAF, and the air-fuel ratio learning correction amount KGX. Finally, in S1113, the obtained fuel injection amount FI is set in the igniter 25a of the ignition plug 25.
[0131]
Next, the air-fuel ratio learning subroutine executed in S1107 will be described. FIG. 12 is a flowchart showing an air-fuel ratio learning routine for updating the air-fuel ratio learning correction amount KGX in the present embodiment, which is executed according to a command from the FI calculation routine of FIG. First, in S1201, the area number tj of the currently used air-fuel ratio learning area KGj is calculated. Next, in S1202, the value of the reduced cylinder operation flag is confirmed. Get information.
[0132]
In S1203, has the number of operating cylinders changed since the previous execution? That is, it is determined whether the operation state has changed from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation or from the all cylinder operation to the reduced cylinder operation. Here, if the number of operating cylinders has changed, the process proceeds to S1206, and if not, the process proceeds to S1204. Then, in S1204, it is determined whether the air-fuel ratio learning region has changed since the previous execution, that is, whether j ≠ tj.
[0133]
If it has changed, the flow advances to S1205 to update the learning area number tj, clear the skip count CSKIP in S1206, and end the processing. On the other hand, if the air-fuel ratio learning region is the same in S1204, the process proceeds to S1207, and it is determined whether it is the skip timing of the air-fuel ratio feedback control. If the answer is no (N), the process ends. If the answer is (Y), the process proceeds to S1208.
[0134]
In S1208, the FAF value (FAF immediately before the previous skip) is set.₀) And the FAF value immediately before the current skip are calculated as FAFAV. Next, in step S1209, the skip count CSKIP is counted up or incremented, and in step S1210, it is determined whether, for example, CSKIP ≧ 3, that is, whether the engine operating state remains in the learning region for a predetermined time or more.
[0135]
If it is determined that it has not stayed for the predetermined time or more, the process ends. If it is determined that it has stayed for the predetermined time or more, the process proceeds to S1211. In S1211, if the reduced cylinder operation flag at the time of S1202 is 1, that is, it is determined that the reduced cylinder operation is being performed at the time of S1202, the process proceeds to S1212, and if it is determined that the all cylinder operation is being performed, the process proceeds to S1216. .
[0136]
In each case, in S1212 and S1213 or S1216 and S1217, it is determined whether the FAFAV is shifted upward or downward by more than 2% (FAFAV> 1.02? Or FAFAV <0.98?). Is ended, and if less than -2%, the air-fuel ratio learning value KGXA is reduced in S1214 or S1218 for reduced cylinder operation, and KGXB is reduced to a small fixed value, for example, 0.2% in all cylinder operation. Is updated negatively.
[0137]
Similarly, when the deviation of the FAFAV is larger than + 2%, in S1215 or S1219, the air-fuel ratio learning value KGXA for the reduced cylinder operation, and the KGXB for the all-cylinder operation, a small fixed value, for example, 0.2. Update% and exit. In the present embodiment, the feedback correction amount generating means includes the ECU 20 including the ROM 402 which stores the FI calculation routine for determining the feedback correction coefficient FAF, in particular, the processing from S1103 to S1106.
[0138]
Further, the air-fuel ratio learning value setting means is configured to include the ECU 20 including the ROM 402 storing the processing of S1109 to S1111 in the FI calculation routine for setting the air-fuel ratio learning correction amount KGX which is the air-fuel ratio learning value. Further, the fuel injection amount determination means is configured to include the ECU 20 including the ROM 402 storing the FI calculation routine.
[0139]
Further, the air-fuel ratio learning value updating means is configured to include the ECU 20 including the ROM 402 storing the air-fuel ratio learning routine. Needless to say, the flow in the feedback correction amount generating means, the air-fuel ratio learning value setting means, the fuel injection amount determining means, the air-fuel ratio learning value updating means and the like is not limited to the above.
[0140]
According to the present embodiment, in the air-fuel ratio learning control, different air-fuel ratio learning correction amounts are used from the graph of FIG. 10 during the reduced cylinder operation and during the all-cylinder operation. Data stored in the air-fuel ratio learning correction amount map as separate data for cylinder operation and all-cylinder operation is read and used as the value of KGX.
[0141]
Therefore, in calculating the fuel injection amount FI in the FI calculation routine, it is possible to calculate the optimum fuel injection amount FI in each case by properly using the value of KGX depending on whether the cylinder is being operated or during the all-cylinder operation. it can. In addition, when the air-fuel ratio learning correction amount is updated in the air-fuel ratio learning routine, it is distinguished between reduced-cylinder operation and all-cylinder operation, and the air-fuel ratio learning correction amount is updated in each case. In the case of the operation, the optimum value can always be obtained for both the case of the all-cylinder operation.
[0142]
As a result, during the reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation, even if the transport speed of the exhaust gas and the gas contact with the air-fuel ratio sensor 48 are different, the optimum air-fuel ratio feedback control can be performed in each case. The best emission characteristics can be obtained for the operating state.
[0143]
In the present embodiment, the air-fuel ratio learning correction amount during the reduced-cylinder operation is divided into two cases, namely, during the reduced-cylinder operation or during the all-cylinder operation. The case may be divided in detail, and another air-fuel ratio learning correction amount may be used for each number of operating cylinders. Further, another air-fuel ratio learning correction amount may be used for each reduced cylinder pattern in the reduced cylinder operation.
[0144]
As a result, the air-fuel ratio learning control can be accurately performed even when the transport speed of the exhaust gas is slightly different due to the difference in the number of operating cylinders or the combination of the operating cylinders during the reduced-cylinder operation, and the gas contact with the air-fuel ratio sensor 48. The air-fuel ratio feedback control can be optimized in each case. As a result, the best emission characteristics can be obtained for each state.
[0145]
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from the above-described first embodiment will be described, and a description of the same configuration will be omitted. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same components will be denoted by the same reference characters and description thereof will be omitted.
[0146]
In the present embodiment, a case will be described in which the purification performance of the exhaust purification catalyst 46 is determined using different purification performance determination values during the reduced cylinder operation and during the all-cylinder operation. In the present embodiment, as shown in FIG. 13, in addition to the air-fuel ratio sensor 48 disposed upstream of the exhaust purification catalyst 46 as the exhaust purification means, an air-fuel ratio sensor 49 is disposed downstream of the exhaust purification catalyst 46. Are arranged, and by comparing the output signals of the two sensors, the characteristic deterioration of the exhaust gas purification catalyst 46 is determined.
[0147]
However, since the explosion interval of the internal combustion engine is different between the reduced cylinder operation and the full cylinder operation, the transportation speed, timing and frequency of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst 46, and the gas flow to the air-fuel ratio sensors 48 and 49 The output values of the air-fuel ratio sensors 48 and 49 also change. Therefore, the purification performance determination value used for the purification performance determination is changed between the reduced cylinder operation and the all-cylinder operation.
[0148]
In the present embodiment, the ratio LVOS / LVOM between the output locus length LVOS of the downstream air-fuel ratio sensor 49 and the output locus length LVOM of the upstream air-fuel ratio sensor 48 per predetermined time, and the downstream air-fuel ratio per predetermined time Using the relationship between the ratio AVOS / AVOM between the area AVOS surrounded by the output of the sensor 49 and the reference value and the area AVOM surrounded by the output of the upstream air-fuel ratio sensor 48 and the reference value, Deterioration of the purification performance of the source catalyst is determined.
[0149]
That is, when the exhaust purification catalyst 46 is normal, due to the air-fuel ratio storage effect of the exhaust purification catalyst 46, the air-fuel ratio obtained by the upstream-side air-fuel ratio sensor 48 of the exhaust purification catalyst 46 is changed to the rich side and the lean side by feedback control. The air-fuel ratio obtained from the exhaust gas that has passed through the exhaust gas purification catalyst 46 is kept close to the stoichiometric air-fuel ratio even if the air-fuel ratio periodically changes from the upstream air-fuel ratio sensor 48 to the downstream air-fuel ratio sensor 49. Output change is small.
[0150]
When the purification performance of the exhaust purification catalyst 46 is deteriorated, the air-fuel ratio storage effect of the exhaust purification catalyst 46 is reduced, so that the air-fuel ratio obtained downstream of the exhaust purification catalyst 46 is obtained upstream of the exhaust purification catalyst 46. Therefore, the output of the downstream air-fuel ratio sensor 49 fluctuates in the same manner as the output of the upstream air-fuel ratio sensor 48. Based on these principles, the exhaust purification catalyst 46 is determined by using the relationship between the ratio LVOS / LVOM between the output locus length LVOS of the downstream air-fuel ratio sensor 49 and the output locus length LVOM of the upstream air-fuel ratio sensor 48 per predetermined time. That is, the deterioration of the purification performance is determined.
[0151]
Furthermore, in this embodiment, in order to prevent erroneous determination due to deterioration of the air-fuel ratio sensor 48 or 49, in addition to the trajectory length ratio, the area AVOS enclosed by the output of the downstream air-fuel ratio sensor 49 and the reference value and the upstream side The deterioration of the exhaust purification catalyst 46 is determined using the ratio AVOS / AVOM between the output of the air-fuel ratio sensor 48 and the area AVOM surrounded by the reference value. Since this determination method is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.
[0152]
FIG. 14 shows a routine for calculating the trajectory lengths LVOS, LVOM and the areas AVOS, AVOM. It is executed for each predetermined signal of the crank position sensor 51, that is, for each predetermined crank angle. In FIG. 14, when the routine is started, it is determined in S1401 whether or not the condition for executing the calculation of the trajectory length and the area is satisfied. The calculation execution condition is determined as to whether the air-fuel ratio feedback control is being performed, whether the engine load is equal to or more than a predetermined value, and the like.
[0153]
Here, the condition that the engine load is equal to or higher than the predetermined value is set as a condition for executing the calculation because, when the engine load is low, the temperature of the exhaust purification catalyst 46 decreases, and the activity of the exhaust purification catalyst 46 decreases. However, this is because there is a possibility that it is determined to be deteriorated. Whether the engine load is equal to or more than a predetermined value is determined, for example, by the intake air amount MC per one engine revolution.₀Is determined to be greater than or equal to a predetermined value, and whether the accelerator opening is greater than or equal to a predetermined value.
[0154]
If it is determined in S1401 that the calculation execution condition is not satisfied, the routine ends without calculating the trajectory length and area. If it is determined in S1401 that the condition for executing the calculation of the trajectory length and the area is satisfied, the trajectory length LVOM and the area AVOM of the output of the upstream air-fuel ratio sensor 48 are calculated in S1402.
[0155]
In this embodiment, both the upstream air-fuel ratio sensor 48 and the downstream air-fuel ratio sensor 49 are configured to output a signal that is linear with respect to the oxygen concentration.
[0156]
Here, LVOM and AVOM are defined by the following equations.
LVOM = LVOM + | VOM−VOM_i-1|, AVOM = AVOM + | VOM−V_R1|, Where the subscript i-1 indicates the value when the previous routine was executed. Also, V_R1Is a reference voltage for the output VOM of the upstream air-fuel ratio sensor 48._R1= 0 (GND level).
[0157]
Next, in S1403, similarly, the trajectory length LVOS and the area AVOS of the output VOS of the downstream air-fuel ratio sensor 49 are calculated by the following equation.
LVOS = LVOS + | VOS−VOS_i-1|, AVOS = AVOS + | VOS−V_R2|, Where the subscript i-1 indicates the value when the previous routine was executed. Also, V_R2Is a reference voltage for the output VOS of the downstream air-fuel ratio sensor 49._R2= 0 (GND level). Next, in S1404, the VOM is prepared for the next execution._i-1, VOS_i-1Update the value of.
[0158]
According to this routine, the variables LVOM, LVOS, AVOM, and AVOS store the integrated values of the trajectory lengths and areas of the outputs of the upstream air-fuel ratio sensor 48 and the downstream air-fuel ratio sensor 49 each time the execution condition is satisfied. .
[0159]
Next, FIG. 15 shows a purification performance determination routine using the trajectory length and area calculated above. It is executed every predetermined signal of the crank position sensor 51, that is, every predetermined crank angle, but is executed at a longer time interval than the routine shown in FIG.
[0160]
In FIG. 15, when the purification performance determination routine starts, in S1501, it is determined whether the purification performance determination execution condition is satisfied. The purification performance determination execution condition is the same as the calculation execution condition shown in FIG.
[0161]
If the execution condition in S1501 is not satisfied, the counter C20 is reset (= "0") in S1506, and the routine ends without performing deterioration detection. If the condition of S1501 is satisfied, the process proceeds to S1502, where the value of the counter C20 is incremented by one, and it is determined in S1503 whether the value of the counter C20 is equal to or more than a predetermined value CN.
[0162]
Here, the counter C20 is a count value of the number of routine executions after the purification performance determination execution condition (S1501) is satisfied, and the predetermined value CN is the number of routine executions corresponding to 20 seconds. If it is determined in S1503 that C20 <CN, the routine ends without performing the purification performance determination. That is, in the present embodiment, the purification performance determination is performed when the integration of the time during which the purification performance determination execution condition is satisfied becomes 20 seconds.
[0163]
If it is determined in S1503 that the time for satisfying the purification performance determination execution condition is equal to or longer than 20 seconds, C20 is reset in S1504, and then purification performance determination is performed. That is, in S1505, the trajectory length ratio LVOS / LVOM is calculated using the LVOS and LVOM obtained by the trajectory length and area calculation routine of FIG. 14, and stored as LRATIO.
[0164]
Next, proceeding to FIG. 16, in S1606, an area ratio AVOS / AVOM is calculated using the AVOS and AVOM obtained by the trajectory length and area calculation routine in FIG. 14, and stored as ARATIO.
[0165]
In the processing from S1607 to S1613, an operation of determining whether or not the purification performance of the exhaust purification catalyst has deteriorated is shown. In the present embodiment, the deterioration of the purification performance of the exhaust purification catalyst is determined based on the relationship between the locus length ratio LRATIO and the area ratio ARATIO based on FIG. The shaded region in FIG. 17 is a region where it is determined that the purification performance of the exhaust purification catalyst has deteriorated. That is, when the trajectory length ratio LRATIO is equal to or less than the predetermined value L1, it is determined that the purification performance of the exhaust purification catalyst is sound regardless of the value of the area ratio ARATIO.
[0166]
This is because when the purification performance of the exhaust purification catalyst is not deteriorated, the trajectory length ratio LRATIO becomes small regardless of whether the air-fuel ratio sensor 48 or 49 is deteriorated. This is to prevent the new exhaust gas purifying catalyst 46 from being judged to be deteriorated during steady operation.
[0167]
Here, the predetermined value L1 differs depending on the type of the exhaust purification catalyst and the like. As L1, for example, a value of about L1 = 0.7 is set. When LRATIO ≧ L1, it is determined whether or not the relationship between the area ratio ARATIO and the trajectory length ratio LRATIO is below the slope of the determination line in FIG. Here, the slope of the determination line in FIG. 17 is a straight line represented by LRATIO = (ARATIO) × A1. A1 is a predetermined constant, and is conventionally set to a value such as 0.8 because the determination line is determined based on the state at the time of the transient operation.
[0168]
In the present embodiment, as the purification performance determination values L1 and A1 of the exhaust purification catalyst 46, various types of values corresponding to whether the cylinders are being operated or all the cylinders are operating are stored in the ROM 402. Here, L1A and A1A are numerical values stored as values used for determination of purification performance during reduced-cylinder operation, and L1B and A1B are values stored as values used for determination of purification performance during all-cylinder operation.
[0169]
Note that the values of L1A, A1A, L1B, and A1B are created based on the purification performance deterioration data of the exhaust gas purification unit 46 measured in advance in each of the reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation.
[0170]
In the purification performance determination routine, in S1607, it is determined whether or not the reduced cylinder operation is performed. Here, if it is determined that the reduced cylinder operation is being performed, the process proceeds to S1608, where L1A and A1A are read from the ROM 402 and stored as the values of L1 and A1, respectively. If it is determined in S1607 that the all-cylinder operation is being performed, the process proceeds to S1609, where L1B and A1B are read from the ROM 402 and stored as the values of L1 and A1, respectively.
[0171]
Next, in step S1610, the value of LRATIO is compared with the value of L1. If it is determined that L1 is larger, it is determined that the purification performance of the exhaust purification catalyst 46 has not deteriorated, and the process proceeds to S1613, where ALM is reset to 0.
[0172]
If it is determined in step S1610 that LRATIO is larger, the process advances to step S1611 to compare the value of LRATIO with a value obtained by multiplying A1 by ARATIO. Here, if it is determined that the value obtained by multiplying A1 and ARATIO is larger, it is determined that the purification performance of the exhaust purification catalyst 46 has not deteriorated as described above. ALM is reset to zero.
[0173]
In the present embodiment, the purification performance is determined by S1610 and S1611. However, the map of LRATIO and ARATIO corresponding to the hatched portion in FIG. The purification performance may be determined by determining whether or not the value corresponds to the hatched portion in FIG.
[0174]
If it is determined in S1610 and S1611 that the purification performance of the exhaust purification catalyst 46 has deteriorated, the alarm flag ALM is set (= “1”) in S1612. At this time, an alarm lamp (not shown) may be turned on at the same time to notify the driver of catalyst deterioration.
[0175]
Next, after the above processing is completed, the value of the alarm flag ALM is stored in the backup RAM 404 as data for repair and inspection in S1614, and the VOM is prepared in S1615 in preparation for the next purification performance determination._,VOS_,Etc. are all cleared, and the routine ends.
[0176]
As described above, in the present embodiment, the purification performance determining means includes the ROM 402 storing the trajectory length, area calculation routine, and the purification performance determination routine, and the ECU 20 including the CPU 401. The determination value changing means includes the ROM 402 storing the processing of the purification performance determination routine, particularly, the processing from S1607 to S1609, and the ECU 20 including the CPU 401.
[0177]
It should be noted that the flow in the purification performance determining means and the determination value changing means is not limited to those described above.
[0178]
According to the present embodiment, in S1607 of the purification performance determination routine, it is determined whether the reduced cylinder operation or the all-cylinder operation is in progress, and values corresponding to the respective operating states are adopted as L1 and A1, and then the purification performance is determined. Since the determination is performed, a malfunction such as an erroneous determination due to a difference in the transport speed, timing and frequency of the exhaust gas during the reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation, a difference in the gas contact with the air-fuel ratio sensors 48 and 49, and the like is avoided. As a result, the best emission characteristics can be obtained regardless of the reduced-cylinder operation or the all-cylinder operation.
[0179]
In the present embodiment, the cases are classified according to the reduced cylinder operation or the all-cylinder operation, and the different purification performance determination values L1 and A1 are used. However, the purification performance determination values L1A and L1A during the reduced cylinder operation are used. A1A may be divided into more detailed cases, and another purification performance determination value may be used for each operating cylinder number.
[0180]
FIG. 18 shows processing that should be substituted for the processing from S1607 to S1609 in the flow in FIG. 16 when another purification performance determination value is used for each number of operating cylinders. In FIG. 18, when it is determined in S1801 that the all-cylinder operation is being performed, the process proceeds to S1802 and the same processing as in FIG. 16 is performed. On the other hand, if it is determined in S1801 that the reduced cylinder operation is being performed, the number of operating cylinders is determined in S1803. Then, in S1804, the purification performance determination values L1A and A1A corresponding to the determined number of operating cylinders are read from the map stored in the ROM 402 and employed.
[0181]
By making the flow as shown in FIG. 18, it is possible to accurately determine the purification performance for the reduced cylinder operation of any operating cylinder number, and as a result, for the reduced cylinder operation of any operating cylinder number. , The best emission characteristics can be obtained.
[0182]
Further, a purification performance determination value according to the combination of the operating cylinders in the reduced cylinder operation may be used. FIG. 19 shows processing that should be substituted for the processing from S1607 to S1609 in the flow in FIG. 16 in this case. If it is determined in S1901 that all-cylinder operation is in progress, the process proceeds to S1902, and the same processing as in FIG. 16 is performed.
[0183]
On the other hand, if it is determined in S1901 that the reduced cylinder operation is being performed, the reduced cylinder pattern is further determined in S1903. Then, in the processing from S1904 to S1906, the purification performance determination value corresponding to each reduced cylinder pattern, in other words, the combination of the operating cylinders is adopted.
[0184]
As a result, the transport speed, timing, and frequency of the exhaust gas, which are slightly different depending on the combination of the operating cylinders during the reduced cylinder operation, and the gas contact with the air-fuel ratio sensors 48 and 49 can be accurately determined without erroneous determination. The purification performance can be determined at the same time. As a result, the best emission characteristics can be obtained for each state.
[0185]
Here, as the types of combinations of the operating cylinders, the same types as those considered in the third embodiment can be considered.
[0186]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the variable cylinder system of the internal combustion engine, the so-called reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation are controlled so as to change the feedback gain of the air-fuel ratio feedback control. Exhaust gas transport speed and gas contact with the air-fuel ratio sensor are also different between reduced cylinder operation and full cylinder operation.However, a feedback gain that optimizes emissions in each state can be adopted, and the best emission characteristics can be obtained. Can be realized.
[0187]
Further, according to the present invention, in the variable cylinder system of the internal combustion engine, different air-fuel ratio learning values of the air-fuel ratio learning control are used during the so-called reduced cylinder operation and during the all-cylinder operation. Although the exhaust gas transport speed and the gas contact with the air-fuel ratio sensor are different between when and all-cylinder operation, the air-fuel ratio learning value that optimizes the emission can be adopted for each state, achieving the best emission characteristics be able to.
[0188]
Further, according to the present invention, in the variable cylinder system of the internal combustion engine, the so-called reduced cylinder operation and the all-cylinder operation change the purification performance determination value used for the purification performance determination. Although the exhaust gas transportation speed and the gas contact with the air-fuel ratio sensor are different from those during all-cylinder operation, the optimum purification performance can be determined for each state, and the purification performance of the exhaust purification catalyst deteriorates due to erroneous determination. It is possible to solve the problems such as the determination that the exhaust gas purifying catalyst has deteriorated despite the fact that the exhaust gas purifying catalyst has not deteriorated even though the purifying performance of the exhaust gas purifying catalyst has deteriorated. Emission characteristics can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a variable cylinder system of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of a variable cylinder system of the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of an ECU according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of a routine for estimating in-cylinder air amount and calculating a target in-cylinder fuel amount according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a flowchart illustrating a main air-fuel ratio feedback control routine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a fuel injection control routine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a gain determination routine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a gain determination routine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a gain determination routine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a graph showing an air-fuel ratio learning correction amount according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart illustrating an FI calculation routine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart illustrating an air-fuel ratio learning routine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic view showing the vicinity of an exhaust purification catalyst according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart illustrating a calculation routine of a trajectory length LVOS, LVOM and area AVOS, AVOM according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a purification performance determination routine according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart of a second half of a purification performance determination routine according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a graph showing a region where it is determined that the catalyst has deteriorated in the relationship between the trajectory length ratio LRATIO and the area ratio ARATIO according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram illustrating a flowchart of an example of employing a purification performance determination value according to the number of operating cylinders in a purification performance determination routine according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a view illustrating a flowchart of an example of employing a purification performance determination value according to a combination of operating cylinders in a purification performance determination routine according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Internal combustion engine
20 ECU
21 ... cylinder
25 ... spark plug
25a igniter
26 ... intake port
27 ・ ・ ・ Exhaust port
28 ... intake valve
29 ・ ・ ・ Exhaust valve
32 ... fuel injection valve
46 ・ ・ ・ Exhaust purification catalyst
47 ・ ・ ・ Exhaust pipe
48 ・ ・ ・ Air-fuel ratio sensor
49 ・ ・ ・ Air-fuel ratio sensor
51 ・ ・ ・ Crank position sensor

Claims (9)

複数の気筒を有する内燃機関と、
該内燃機関の運転条件に応じて前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる気筒休止制御手段と、
機関の空燃比を検出し、該検出された機関の空燃比に応じて機関の空燃比が目標空燃比になるようにフィードバック制御する空燃比フィードバック制御手段と、
前記フィードバック制御において、前記気筒休止制御手段が一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる減筒運転時と、全ての気筒を稼動させる全筒運転時とでは、フィードバックゲインを変更するように制御する空燃比フィードバックゲイン変更手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の可変気筒システム。An internal combustion engine having a plurality of cylinders,
Cylinder deactivation control means for interrupting fuel supply to some of the plurality of cylinders according to operating conditions of the internal combustion engine, deactivating some of the cylinders, and operating the remaining cylinders,
Air-fuel ratio feedback control means for detecting the air-fuel ratio of the engine and performing feedback control so that the air-fuel ratio of the engine becomes the target air-fuel ratio in accordance with the detected air-fuel ratio of the engine;
In the feedback control, during the reduced cylinder operation in which the cylinder deactivation control unit deactivates some cylinders and activates the remaining cylinders, and in the all-cylinder operation in which all cylinders are activated, the feedback gain is changed. Air-fuel ratio feedback gain changing means to be controlled;
A variable cylinder system for an internal combustion engine, comprising: 前記空燃比フィードバックゲイン変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の数に応じて前記フィードバックゲインを変更するように制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変気筒システム。2. The variable cylinder system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback gain changing unit controls to change the feedback gain in accordance with the number of operating cylinders during the reduced cylinder operation. 前記空燃比フィードバックゲイン変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の組み合わせに応じて前記フィードバックゲインを変更するように制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変気筒システム。2. The variable cylinder system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback gain changing unit controls to change the feedback gain according to a combination of the operating cylinders during the reduced cylinder operation. 複数の気筒を有する内燃機関と、
該内燃機関の運転条件に応じて前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる気筒休止制御手段と、
機関の空燃比を検出し、該検出された機関の空燃比を目標空燃比にフィードバック制御するためのフィードバック補正量を発生するフィードバック補正量発生手段と、
少なくとも、前記気筒休止制御手段が一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる減筒運転中かどうかを含む機関の運転状況に応じて、前記フィードバック制御された機関の空燃比と前記目標空燃比の間のずれを補正する空燃比学習値を設定する空燃比学習値設定手段と、
少なくとも、前記フィードバック補正量と前記空燃比学習値とによって燃料噴射量を決定する燃料噴射量決定手段と、
前記空燃比フィードバック補正量と、その基準値との偏差を減少させるように、前記空燃比学習値を更新する空燃比学習値更新手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の可変気筒システム。An internal combustion engine having a plurality of cylinders,
Cylinder deactivation control means for interrupting fuel supply to some of the plurality of cylinders according to operating conditions of the internal combustion engine, deactivating some of the cylinders, and operating the remaining cylinders,
Feedback correction amount generating means for detecting an air-fuel ratio of the engine and generating a feedback correction amount for feedback-controlling the detected air-fuel ratio of the engine to a target air-fuel ratio;
At least, the air-fuel ratio of the feedback-controlled engine and the target air-fuel ratio depend on the operating state of the engine including whether or not the reduced-cylinder operation in which the cylinder deactivation control means deactivates some of the cylinders and activates the remaining cylinders. Air-fuel ratio learning value setting means for setting an air-fuel ratio learning value for correcting a deviation between fuel ratios,
At least, a fuel injection amount determining unit that determines a fuel injection amount based on the feedback correction amount and the air-fuel ratio learning value,
Air-fuel ratio learning value updating means for updating the air-fuel ratio learning value so as to reduce the deviation between the air-fuel ratio feedback correction amount and the reference value;
A variable cylinder system for an internal combustion engine, comprising: 前記空燃比学習値設定手段は、減筒運転時に、稼動気筒の数に応じた空燃比学習値を設定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の可変気筒システム。5. The variable cylinder system for an internal combustion engine according to claim 4, wherein said air-fuel ratio learning value setting means sets an air-fuel ratio learning value according to the number of operating cylinders during reduced cylinder operation. 前記空燃比学習値設定手段は、減筒運転時に、稼動気筒の組み合わせに応じた空燃比学習値を設定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の可変気筒システム。5. The variable cylinder system for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the air-fuel ratio learning value setting means sets an air-fuel ratio learning value according to a combination of operating cylinders during the reduced cylinder operation. 複数の気筒を有する内燃機関と、
該内燃機関の運転条件に応じて前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる気筒休止制御手段と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気を浄化する排気浄化手段と、
該排気浄化手段の浄化性能の劣化を判定する浄化性能判定手段と、
前記気筒休止制御手段が、前記複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を遮断して該一部の気筒を休止させ残りの気筒を稼動させる減筒運転時と、全ての気筒を稼動させる全筒運転時とで、前記浄化性能判定手段が前記排気浄化手段の浄化性能の劣化を判定する際に用いる浄化性能判定値を変更する判定値変更手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の可変気筒システム。An internal combustion engine having a plurality of cylinders,
Cylinder deactivation control means for interrupting fuel supply to some of the plurality of cylinders according to operating conditions of the internal combustion engine, deactivating some of the cylinders, and operating the remaining cylinders,
Exhaust purification means provided in an exhaust passage of the internal combustion engine to purify exhaust gas of the internal combustion engine;
Purification performance determining means for determining deterioration of purification performance of the exhaust gas purification means,
The cylinder deactivation control unit is configured to cut off fuel supply to some of the plurality of cylinders, deactivate some of the cylinders, and operate the remaining cylinders. At the time of all-cylinder operation to be performed, a determination value changing unit that changes a purification performance determination value used when the purification performance determination unit determines deterioration of the purification performance of the exhaust gas purification unit,
A variable cylinder system for an internal combustion engine, comprising: 前記判定値変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の数に応じて前記浄化性能判定値を変更することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の可変気筒システム。8. The variable cylinder system for an internal combustion engine according to claim 7, wherein said determination value changing means changes said purification performance determination value according to the number of operating cylinders during reduced cylinder operation. 前記判定値変更手段は、減筒運転時に、稼動気筒の組み合わせに応じて前記浄化性能判定値を変更することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の可変気筒システム。8. The variable cylinder system for an internal combustion engine according to claim 7, wherein said determination value changing means changes said purification performance determination value according to a combination of operating cylinders during reduced cylinder operation.

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