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JPH11343913A - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio controller for internal combustion engine

Info

Publication number
JPH11343913A
JPH11343913A JP7391399A JP7391399A JPH11343913A JP H11343913 A JPH11343913 A JP H11343913A JP 7391399 A JP7391399 A JP 7391399A JP 7391399 A JP7391399 A JP 7391399A JP H11343913 A JPH11343913 A JP H11343913A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
air
catalyst
fuel ratio
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7391399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyoshi Morinaga
規義 盛永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP7391399A priority Critical patent/JPH11343913A/en
Publication of JPH11343913A publication Critical patent/JPH11343913A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y02T10/47

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To warm catalysts in an early stage by supplying unburned oxygen and unburned fuel in the catalysts and reacting them without a rich/lean operation of each cylinder or a forced rich/lean switching operation every predetermined time during the warming condition of the catalysts. SOLUTION: This controller comprises a fuel injection valve 7 for supplying fuel to an intake port of an internal combustion engine, a catalyst converter 12 arranged in an exhaust passage of the internal combustion engine, and an O2 sensor 13 for detecting the air-fuel ratio. Prior to activating the catalysts, i.e., before the temperature of the catalyst converter 12 is increased to the active temperature, the air-fuel ratio is remained lean and the unburned oxygen is increased, while the fuel injection time during the valve opening of an intake valve 17 is longer than that after activating the catalysts so as to increase the unburned fuel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の空燃比制
御装置に関する。
The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、内燃機関始動後に内燃機関の排気
通路内に配置された三元触媒の温度を早期に活性温度ま
で上昇させるため、つまり、三元触媒の暖機を行うため
に、三元触媒に燃え残った未燃燃料と未燃酸素とを供給
してそれらを反応させる内燃機関の空燃比制御装置が知
られている。この種の内燃機関の空燃比制御装置の例と
しては、例えば特開昭62−178740号公報に記載
されたものがある。特開昭62−178740号公報に
記載された内燃機関の空燃比制御装置は、複数の気筒を
有しており、一の気筒にてリッチ運転を行って三元触媒
に未燃燃料を供給すると共に、他の気筒にてリーン運転
を行って三元触媒に未燃酸素を供給することより、三元
触媒の暖機を行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to quickly raise the temperature of a three-way catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine to an activation temperature after starting the internal combustion engine, that is, to warm up the three-way catalyst, 2. Description of the Related Art There is known an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that supplies unburned fuel and unburned oxygen remaining in a main catalyst and reacts them. An example of this type of air-fuel ratio control device for an internal combustion engine is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-178740. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-178740 has a plurality of cylinders, and performs rich operation in one cylinder to supply unburned fuel to a three-way catalyst. At the same time, the three-way catalyst is warmed up by supplying unburned oxygen to the three-way catalyst by performing a lean operation in another cylinder.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開昭62
−178740号公報に記載された内燃機関の空燃比制
御装置の場合、三元触媒の暖機期間中、一の気筒でリッ
チ運転を行うと共に他の気筒でリーン運転を行う必要が
あるため、つまり、各気筒毎に異なる空燃比制御を行う
必要があるため、空燃比制御が複雑になってしまう。
However, Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 62
In the case of the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine described in Japanese Patent No. 178740, it is necessary to perform the rich operation in one cylinder and the lean operation in the other cylinder during the warm-up period of the three-way catalyst. Since it is necessary to perform different air-fuel ratio control for each cylinder, the air-fuel ratio control becomes complicated.

【0004】各気筒毎に異なる空燃比制御を行う必要な
く、三元触媒内に未燃燃料と未燃酸素とを供給して三元
触媒の暖機を行うことができる内燃機関の空燃比制御装
置の例としては、例えば特開平5−33705号公報に
記載されたものがある。特開平5−33705号公報に
記載された内燃機関の空燃比制御装置は、三元触媒に未
燃燃料を供給するためのリッチ運転と、三元触媒に未燃
酸素を供給するためのリーン運転とを所定時間毎に強制
的に切り換えて実行するにより、三元触媒の暖機を行
う。
[0004] Air-fuel ratio control of an internal combustion engine that can supply unburned fuel and unburned oxygen to the three-way catalyst to warm up the three-way catalyst without having to perform different air-fuel ratio control for each cylinder. An example of the device is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-33705. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-33705 has a rich operation for supplying unburned fuel to the three-way catalyst and a lean operation for supplying unburned oxygen to the three-way catalyst. Are forcibly switched and executed at predetermined time intervals to warm up the three-way catalyst.

【0005】ところが、特開平5−33705号公報に
記載された内燃機関の空燃比制御装置の場合、三元触媒
の暖機期間中、リッチ運転とリーン運転とを切り換えて
実行する必要があるため、つまり、所定時間毎に空燃比
制御を変更する必要があるため、依然として、空燃比制
御が複雑になってしまう。
However, in the case of the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-33705, it is necessary to switch between rich operation and lean operation during the warm-up period of the three-way catalyst. That is, since it is necessary to change the air-fuel ratio control every predetermined time, the air-fuel ratio control is still complicated.

【0006】前記問題点に鑑み、本発明は、触媒の暖機
期間中、一の気筒にてリッチ運転を行うと共に他の気筒
にてリーン運転を行う必要なく、また、リッチ運転とリ
ーン運転とを所定時間毎に強制的に切り換えて実行する
必要なく、触媒に未燃燃料と未燃酸素とを供給して触媒
の暖機を行うことができる内燃機関の空燃比制御装置を
提供することを目的とする。
[0006] In view of the above problems, the present invention eliminates the need for performing rich operation in one cylinder and performing lean operation in another cylinder during the warm-up period of the catalyst. The present invention provides an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that can supply unburned fuel and unburned oxygen to a catalyst and warm up the catalyst without having to forcibly switch and execute the process every predetermined time. Aim.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射手段と、内
燃機関の排気通路内に配置された触媒と、空燃比を検出
する空燃比検出手段とを具備する内燃機関の空燃比制御
装置において、前記触媒の温度が活性温度まで上昇する
前である触媒活性前に、空燃比をリーンに維持しつつ、
触媒活性後よりも前記触媒に到達する未燃燃料を増量す
ることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置が提供さ
れる。
According to the first aspect of the present invention, a fuel injection means for supplying fuel to an internal combustion engine, a catalyst disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine, and an air-fuel ratio are detected. In the air-fuel ratio control device of the internal combustion engine including the air-fuel ratio detection means, before the catalyst is activated before the temperature of the catalyst rises to the activation temperature, while maintaining the air-fuel ratio lean,
An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine is provided, wherein the amount of unburned fuel reaching the catalyst is increased after the activation of the catalyst.

【0008】請求項1に記載の内燃機関の空燃比制御装
置は、触媒活性前に、空燃比をリーンに維持しつつ、触
媒活性後よりも触媒に到達する未燃燃料を増量するた
め、空燃比を一定に維持しつつ、つまり、空燃比を変更
する必要なく、触媒に未燃燃料及び酸素の両方を供給す
ることができ、それゆえ、触媒を早期に暖機することが
できる。
According to the first aspect of the present invention, the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine increases the amount of unburned fuel reaching the catalyst before the catalyst is activated while maintaining the air-fuel ratio lean before the catalyst is activated. It is possible to supply both unburned fuel and oxygen to the catalyst while maintaining a constant fuel ratio, that is, without having to change the air-fuel ratio, and therefore to warm up the catalyst early.

【0009】請求項2に記載の発明によれば、前記燃料
噴射手段が内燃機関の吸気ポートに燃料を供給し、前記
触媒の温度が活性温度まで上昇する前である触媒活性前
に、前記空燃比検出手段により検出される空燃比をリー
ンに維持して未燃酸素を増加させると共に、触媒活性後
よりも吸気弁開弁期間中の燃料噴射時間を長くすること
により前記触媒に到達する未燃燃料を増量することを特
徴とする請求項1に記載の内燃機関の空燃比制御装置が
提供される。
According to the second aspect of the present invention, the fuel injection means supplies fuel to the intake port of the internal combustion engine, and the fuel injection means supplies the fuel before the catalyst is activated, that is, before the catalyst temperature rises to the activation temperature. The air-fuel ratio detected by the fuel ratio detecting means is maintained lean to increase unburned oxygen, and the unburned fuel reaching the catalyst is increased by increasing the fuel injection time during the opening period of the intake valve from after activation of the catalyst. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the amount of fuel is increased.

【0010】請求項3に記載の発明によれば、触媒活性
前に、触媒活性後よりも燃料噴射終了時期を遅らせたこ
とを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の空燃比制御
装置が提供される。
According to the third aspect of the present invention, the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the second aspect of the present invention is characterized in that the fuel injection end timing is delayed before the activation of the catalyst as compared with after the activation of the catalyst. Provided.

【0011】請求項2及び3に記載の内燃機関の空燃比
制御装置は、触媒活性前に空燃比をリーンに維持するこ
とにより、触媒に燃え残った未燃酸素を供給する。更
に、触媒活性前に触媒活性後よりも吸気弁開弁期間中の
燃料噴射時間を長くすることにより、吸気ポート内で吸
気と十分に混合されない燃料量を増加させ、触媒に燃え
残った未燃燃料を供給する。そのため、空燃比を変更す
る必要なく、吸気弁開弁期間中の燃料噴射時間を長くす
ることのみにより、触媒に供給された未燃酸素と未燃燃
料とを反応せしめ、触媒を早期に暖機することができ
る。
The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the second and third aspects supplies unburned oxygen remaining to the catalyst by maintaining the air-fuel ratio lean before the catalyst is activated. Further, by increasing the fuel injection time during the opening period of the intake valve before the catalyst is activated and after the catalyst is activated, the amount of fuel that is not sufficiently mixed with the intake air in the intake port is increased, and the unburned fuel remaining on the catalyst is increased. Supply fuel. Therefore, it is not necessary to change the air-fuel ratio, and only by extending the fuel injection time during the opening period of the intake valve, the unburned oxygen and the unburned fuel supplied to the catalyst are reacted, and the catalyst is quickly warmed up. can do.

【0012】請求項4に記載の発明によれば、吸気弁
と、排気弁と、前記吸気弁及び排気弁が共に開弁するバ
ルブオーバラップ期間を変更可能な可変バルブタイミン
グ装置とを具備し、触媒活性前に、触媒活性後よりもバ
ルブオーバラップ期間を長くして未燃燃料の吹き抜け量
を増加させたことを特徴とする請求項2に記載の内燃機
関の空燃比制御装置が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an intake valve, an exhaust valve, and a variable valve timing device capable of changing a valve overlap period during which the intake valve and the exhaust valve are both opened. 3. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the valve overlap period is made longer before the catalyst is activated and the amount of unburned fuel is increased by increasing the valve overlap period. .

【0013】請求項4に記載の内燃機関の空燃比制御装
置は、更に、触媒活性前に触媒活性後よりもバルブオー
バラップ期間を長くすることにより、内燃機関の燃焼室
を吹き抜ける燃料量を増加させ、触媒に燃え残った未燃
燃料を供給する。その結果、触媒はより一層早期に暖機
される。
[0013] The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 4 further increases the amount of fuel flowing through the combustion chamber of the internal combustion engine by making the valve overlap period longer before the catalytic activity than after the catalytic activity. Then, unburned fuel remaining in the catalyst is supplied to the catalyst. As a result, the catalyst is warmed up even earlier.

【0014】請求項5に記載の発明によれば、吸気弁
と、排気弁と、前記吸気弁及び排気弁が共に開弁するバ
ルブオーバラップ期間を変更可能な可変バルブタイミン
グ装置とを具備し、前記触媒の温度が活性温度まで上昇
する前である触媒活性前に、前記空燃比検出手段により
検出される空燃比をリーンに維持して未燃酸素を増加さ
せると共に、触媒活性後よりもバルブオーバラップ期間
を長くして未燃燃料の吹き抜け量を増加させることによ
り前記触媒に到達する未燃燃料を増量することを特徴と
する請求項1に記載の内燃機関の空燃比制御装置が提供
される。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an intake valve, an exhaust valve, and a variable valve timing device capable of changing a valve overlap period during which the intake valve and the exhaust valve are both opened. Before the catalyst is activated before the temperature of the catalyst rises to the activation temperature, the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means is maintained lean to increase unburned oxygen, and the valve overflows after the catalyst is activated. 2. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the amount of unburned fuel reaching the catalyst is increased by lengthening the lap period to increase the amount of unburned fuel blow-through. .

【0015】請求項6に記載の発明によれば、触媒活性
前に、触媒活性後よりも排気弁閉弁時期を遅らせたこと
を特徴とする請求項5に記載の内燃機関の空燃比制御装
置が提供される。
According to the sixth aspect of the invention, the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the fifth aspect, wherein the exhaust valve closing timing is delayed before the activation of the catalyst compared with after the activation of the catalyst. Is provided.

【0016】請求項7に記載の発明によれば、前記燃料
噴射手段は内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射すること
を特徴とする請求項5に記載の内燃機関の空燃比制御装
置が提供される。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the fifth aspect, wherein the fuel injection means directly injects fuel into a cylinder of the internal combustion engine. Is done.

【0017】請求項8に記載の発明によれば、前記燃料
噴射手段は内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射すること
を特徴とする請求項5に記載の内燃機関の空燃比制御装
置が提供される。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the fifth aspect, wherein the fuel injection means injects fuel to an intake port of the internal combustion engine. You.

【0018】請求項5から8に記載の内燃機関の空燃比
制御装置は、触媒活性前に空燃比をリーンに維持するこ
とにより、触媒に燃え残った未燃酸素を供給する。更
に、触媒活性前に触媒活性後よりもバルブオーバラップ
期間を長くすることにより、内燃機関の燃焼室を吹き抜
ける燃料量を増加させ、触媒に燃え残った未燃燃料を供
給する。そのため、空燃比を変更する必要なく、バルブ
オーバラップ期間を長くすることのみにより、触媒に供
給された未燃酸素と未燃燃料とを反応せしめ、触媒を早
期に暖機することができる。
The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the fifth to eighth aspects supplies the unburned oxygen remaining on the catalyst by maintaining the air-fuel ratio lean before the catalyst is activated. Further, the amount of fuel flowing through the combustion chamber of the internal combustion engine is increased by making the valve overlap period longer before the catalyst activation than after the catalyst activation, and unburned fuel remaining on the catalyst is supplied. Therefore, the unburned oxygen and the unburned fuel supplied to the catalyst can react with each other only by extending the valve overlap period without changing the air-fuel ratio, and the catalyst can be warmed up at an early stage.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0020】図1は本発明の内燃機関の空燃比制御装置
の第一の実施形態を示す全体概要図である。図1におい
て、機関本体1の吸気通路2にはエアフローメータ3が
設けられている。エアフローメータ3は吸入空気量を直
接計測するものであって、ポテンショメータを内蔵して
吸入空気量に比例したアナログ電圧の出力信号を発生す
る。この出力信号は制御回路10のマルチプレクサ内蔵
A/D変換器101に供給されている。ディストリビュ
ータ4には、その軸が例えばクランク角に換算して72
0°毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク
角センサ5及びクランク角に換算して30°毎に基準位
置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ6が設
けられている。これらのクランク角センサ5、6のパル
ス信号は制御回路10の入出力インターフェース102
に供給され、このうち、クランク角センサ6の出力はC
PU103の割り込み端子に供給される。
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a first embodiment of an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. In FIG. 1, an air flow meter 3 is provided in an intake passage 2 of an engine body 1. The air flow meter 3 directly measures the amount of intake air, and has a built-in potentiometer to generate an analog voltage output signal proportional to the amount of intake air. This output signal is supplied to the A / D converter 101 with a built-in multiplexer of the control circuit 10. The distributor 4 has its shaft converted to, for example, a crank angle of 72.
A crank angle sensor 5 for generating a reference position detection pulse signal every 0 ° and a crank angle sensor 6 for generating a reference position detection pulse signal every 30 ° in terms of crank angle are provided. The pulse signals of these crank angle sensors 5 and 6 are supplied to the input / output interface 102
And the output of the crank angle sensor 6 is C
It is supplied to the interrupt terminal of the PU 103.

【0021】更に、吸気通路2には各気筒毎に燃料供給
系から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射
弁7が設けられている。また、機関本体1のシリンダブ
ロックのウォータジャケット8には、冷却水の温度を検
出するための水温センサ9が設けられている。水温セン
サ9は冷却水の温度THWに応じたアナログ電圧の電気
信号を発生する。この出力もA/D変換器101に供給
されている。
Further, the intake passage 2 is provided with a fuel injection valve 7 for supplying pressurized fuel from a fuel supply system to an intake port for each cylinder. The water jacket 8 of the cylinder block of the engine body 1 is provided with a water temperature sensor 9 for detecting the temperature of the cooling water. The water temperature sensor 9 generates an analog voltage electric signal corresponding to the cooling water temperature THW. This output is also supplied to the A / D converter 101.

【0022】排気マニホルド11より下流の排気系に
は、排気ガス中の三つの有害成分HC、CO、NOxを
同時に浄化する三元触媒を収容する触媒コンバータ12
が設けられている。尚、本実施形態では触媒コンバータ
12に収容される触媒は三元触媒であるが、他の実施形
態では触媒コンバータに収容される触媒は三元触媒に限
定されない。本実施形態の説明に戻り、排気マニホルド
11には、すなわち触媒コンバータ12の上流側には、
2 センサ13が設けられている。O2 センサ13は排
気ガス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。
すなわち、O2 センサ13は空燃比が理論空燃比に対し
てリーン側かリッチ側かに応じて、異なる出力電圧を制
御回路10でA/D変換器101に発生する。また、触
媒コンバータ12内に配置された温度センサ16は、触
媒コンバータ12の触媒温度に応じて異なる出力電圧を
制御回路10でA/D変換器101に発生する。
The exhaust system downstream of the exhaust manifold 11 has a catalytic converter 12 containing a three-way catalyst for simultaneously purifying three harmful components HC, CO and NOx in the exhaust gas.
Is provided. In the present embodiment, the catalyst contained in the catalytic converter 12 is a three-way catalyst, but in other embodiments, the catalyst contained in the catalytic converter is not limited to a three-way catalyst. Returning to the description of the present embodiment, the exhaust manifold 11, that is, on the upstream side of the catalytic converter 12,
An O 2 sensor 13 is provided. The O 2 sensor 13 generates an electric signal corresponding to the concentration of the oxygen component in the exhaust gas.
That is, the O 2 sensor 13 generates a different output voltage to the A / D converter 101 by the control circuit 10 depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. Further, the temperature sensor 16 arranged in the catalytic converter 12 generates an output voltage that differs depending on the catalyst temperature of the catalytic converter 12 to the A / D converter 101 by the control circuit 10.

【0023】制御回路10は、例えばマイクロコンピュ
ータとして構成され、A/D変換器101、入出力イン
ターフェース102、CPU103の他に、ROM10
4、RAM105、バックアップRAM106、クロッ
ク発生回路107等が設けられている。
The control circuit 10 is configured as, for example, a microcomputer, and includes an A / D converter 101, an input / output interface 102, a CPU 103, and a ROM 10
4, a RAM 105, a backup RAM 106, a clock generation circuit 107, and the like.

【0024】また、制御回路10において、ダウンカウ
ンタ108、フリップフロップ109、及び駆動回路1
10は燃料噴射弁7を制御するためのものである。すな
わち、制御回路10において、燃料噴射量TAUが演算
されると、燃料噴射量TAUがダウンカウンタ108に
プリセットされると共にフリップフロップ109もセッ
トされる。この結果、駆動回路110が燃料噴射弁7の
付勢を開始する。他方、ダウンカウンタ108がクロッ
ク信号(図示せず)を計数して最後にそのキャリアウト
端子が“1”レベルとなった時に、フリップフロップ1
09がセットされて駆動回路110は燃料噴射弁7の付
勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射量TAUだけ燃
料噴射弁7は付勢され、従って、燃料噴射量TAUに応
じた量の燃料が機関本体1の燃焼室に送り込まれること
になる。
In the control circuit 10, the down counter 108, the flip-flop 109, and the driving circuit 1
Reference numeral 10 is for controlling the fuel injection valve 7. That is, when the control circuit 10 calculates the fuel injection amount TAU, the fuel injection amount TAU is preset in the down counter 108 and the flip-flop 109 is also set. As a result, the drive circuit 110 starts energizing the fuel injection valve 7. On the other hand, when the down counter 108 counts a clock signal (not shown) and its carry-out terminal finally becomes "1" level, the flip-flop 1
09 is set, and the drive circuit 110 stops energizing the fuel injection valve 7. That is, the fuel injection valve 7 is energized by the above-described fuel injection amount TAU, so that an amount of fuel corresponding to the fuel injection amount TAU is sent to the combustion chamber of the engine body 1.

【0025】吸気弁17及び排気弁18のバルブタイミ
ングを変更するため、駆動回路111に接続された可変
バルブタイミング装置19が設けられている。可変バル
ブタイミング装置19は、吸気弁17及び排気弁18の
バルブタイミングを変更することによって、吸気弁17
及び排気弁18が共に開弁しているバルブオーバラップ
期間を変更することができる。
A variable valve timing device 19 connected to a drive circuit 111 is provided to change the valve timing of the intake valve 17 and the exhaust valve 18. The variable valve timing device 19 changes the valve timing of the intake valve 17 and the exhaust valve 18 so that the intake valve 17
The valve overlap period during which both the exhaust valve 18 and the exhaust valve 18 are open can be changed.

【0026】なお、CPU103の割り込み発生は、A
/D変換器101のA/D変換終了時、入出力インター
フェース102がクランク角センサ6のパルス信号を受
信した時、クロック発生回路107からの割り込み信号
を受信した時等である。エアフローメータ3の吸入空気
量データQ及び冷却水温データTHWは所定時間毎に実
行されるA/D変換ルーチンによって取り込まれてRA
M105の所定領域に格納される。つまり、RAM10
5におけるデータQ及びTHWは所定時間毎に更新され
ている。また、回転速度データNeはクランク角センサ
6の30°CA毎の割り込みによって演算されてRAM
105の所定領域に格納される。
The CPU 103 generates an interrupt at A
For example, when the A / D conversion of the / D converter 101 is completed, when the input / output interface 102 receives a pulse signal of the crank angle sensor 6, or when an interrupt signal from the clock generation circuit 107 is received. The intake air amount data Q and the cooling water temperature data THW of the air flow meter 3 are taken in by an A / D conversion routine executed at predetermined time intervals, and are taken into RA.
It is stored in a predetermined area of M105. That is, the RAM 10
5, the data Q and THW are updated every predetermined time. The rotation speed data Ne is calculated by an interruption of the crank angle sensor 6 at every 30 ° CA, and is stored in the RAM.
105 is stored in a predetermined area.

【0027】以下、本実施形態の内燃機関の空燃比制御
装置による空燃比制御方法について説明する。図2は本
実施形態の空燃比制御方法を示すフローチャートであ
る。内燃機関の空燃比制御装置は所定周期で図2に示す
空燃比制御を実行する。図2に示すように、内燃機関の
空燃比制御装置は、空燃比制御を開始すると、まずステ
ップ201にて空燃比制御フィードバック制御条件が成
立するか否か、つまり、O2 センサの出力値に基づいて
燃料噴射量TAUを決定するか否かを判断する。NOと
判断したときにはステップ202に進み、O2 センサの
出力値に基づくことなく、吸入空気量Q、機関回転数N
e及び予めRAM内に格納された所定の空燃比補正係数
FAFに基づいて燃料噴射量TAUを算出すると共に、
算出された燃料噴射量TAUの燃料を噴射し、このルー
チンを終了する。一方、YESと判断したときにはステ
ップ203に進む。
Hereinafter, an air-fuel ratio control method by the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the air-fuel ratio control method of the present embodiment. The air-fuel ratio control device of the internal combustion engine executes the air-fuel ratio control shown in FIG. 2 at a predetermined cycle. As shown in FIG. 2, when starting the air-fuel ratio control, the air-fuel ratio control device for the internal combustion engine first determines in step 201 whether the air-fuel ratio control feedback control condition is satisfied, that is, the output value of the O 2 sensor It is determined whether or not to determine the fuel injection amount TAU based on this. When the determination is NO, the process proceeds to step 202, where the intake air amount Q and the engine speed N are determined based on the output value of the O 2 sensor.
e, and calculates a fuel injection amount TAU based on a predetermined air-fuel ratio correction coefficient FAF stored in the RAM in advance.
The fuel of the calculated fuel injection amount TAU is injected, and this routine ends. On the other hand, when the determination is YES, the process proceeds to step 203.

【0028】ステップ203において、内燃機関の空燃
比制御装置は、触媒コンバータの触媒温度Tbが、後述
するステップ205を実行するのに適切な温度であるか
否か、つまり、未燃燃料と未燃酸素とを触媒コンバータ
に供給して反応させることにより触媒コンバータの暖機
を行うのに適切な触媒温度であるか否かを判断する。触
媒温度Tbが所定の閾値TbL以下であり、未燃燃料と
未燃酸素とが触媒コンバータにて適切に反応できないと
きにはステップ204に進む。また、触媒温度Tbが所
定の閾値TbH以上であり、触媒温度Tbが活性温度T
bHに到達しているため、触媒コンバータの暖機を行う
必要がないときにもステップ204に進む。一方、Tb
L<Tb<TbHであって触媒コンバータの暖機を行う
必要があるときにはステップ205に進む。
In step 203, the air-fuel ratio control device for the internal combustion engine determines whether the catalyst temperature Tb of the catalytic converter is at a temperature suitable for executing step 205 described below, that is, whether the unburned fuel and the unburned fuel It is determined whether or not the catalyst temperature is appropriate for warming up the catalytic converter by supplying oxygen to the catalytic converter and causing it to react. When the catalyst temperature Tb is equal to or lower than the predetermined threshold TbL and the unburned fuel and the unburned oxygen cannot react properly in the catalytic converter, the process proceeds to step 204. Further, the catalyst temperature Tb is equal to or higher than a predetermined threshold TbH, and the catalyst temperature Tb is equal to the activation temperature Tb.
Since bH has been reached, the process also proceeds to step 204 when there is no need to warm up the catalytic converter. On the other hand, Tb
If L <Tb <TbH and it is necessary to warm up the catalytic converter, the routine proceeds to step 205.

【0029】ステップ204において、内燃機関の空燃
比制御装置は、通常のF/B制御を行う、つまり、O2
センサの出力値が理論空燃比を示すように燃料噴射量T
AUを算出すると共に、算出された燃料噴射量TAUの
燃料を噴射し、このルーチンを終了する。尚、ステップ
204においては、噴射された燃料が適切に燃焼するよ
うに燃料噴射終了時期を設定する。つまり、噴射された
燃料と吸入空気とが吸気ポート内で十分に混合するよう
に、吸気弁の開弁動作前に燃料噴射を終了させる。
In step 204, the air-fuel ratio control device of the internal combustion engine performs normal F / B control, that is, O 2
The fuel injection amount T is set so that the output value of the sensor indicates the stoichiometric air-fuel ratio.
AU is calculated, the fuel of the calculated fuel injection amount TAU is injected, and this routine ends. In step 204, the fuel injection end timing is set so that the injected fuel is appropriately burned. That is, the fuel injection is terminated before the intake valve is opened so that the injected fuel and the intake air are sufficiently mixed in the intake port.

【0030】一方、ステップ205において、内燃機関
の空燃比制御装置は、リーン運転を行う、つまり、O2
センサの出力値が理論空燃比を示すのではなくリーンを
示すように燃料噴射量TAUを算出する。リーン運転を
行うことにより、燃焼室における燃焼の際に燃え残った
未燃酸素を触媒コンバータに供給することができる。続
いてステップ206にて、燃料噴射終了時期が吸気弁の
開弁期間中となるように、燃料噴射終了時期をステップ
204よりも遅らせ、このルーチンを終了する。ステッ
プ206により、吸気弁開弁期間中に噴射されて吸入空
気と十分に混合していない燃料を燃焼室内に供給するこ
とができ、その結果、燃焼室における燃焼の際に燃え残
った未燃燃料を生じさせ、その未燃燃料を触媒コンバー
タに供給することができる。触媒コンバータに供給され
た未燃燃料と未燃酸素とが反応して熱を発生することに
より、触媒コンバータの暖機を行うことができる。
On the other hand, in step 205, the air-fuel ratio control device for the internal combustion engine performs a lean operation, that is, O 2
The fuel injection amount TAU is calculated so that the output value of the sensor does not indicate the stoichiometric air-fuel ratio but indicates lean. By performing the lean operation, unburned oxygen remaining after combustion in the combustion chamber can be supplied to the catalytic converter. Subsequently, in step 206, the fuel injection end timing is delayed from that in step 204 so that the fuel injection end timing is during the opening period of the intake valve, and this routine ends. According to step 206, fuel that is injected during the opening of the intake valve and is not sufficiently mixed with the intake air can be supplied into the combustion chamber. As a result, unburned fuel remaining unburned during combustion in the combustion chamber can be supplied. And the unburned fuel can be supplied to the catalytic converter. By reacting the unburned fuel and unburned oxygen supplied to the catalytic converter to generate heat, the catalytic converter can be warmed up.

【0031】図3は本実施形態の燃料噴射終了時期と未
燃燃料量との関係を示したグラフである。図3に示すよ
うに、燃料噴射終了時期を遅らせた時、つまり、吸気弁
の開弁期間中に燃料噴射を終了させた時の未燃燃料量
は、通常のF/B制御における、つまり、吸気弁の開弁
動作前に燃料噴射を終了させた時の未燃燃料量よりも多
くなっている。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the fuel injection end timing and the unburned fuel amount according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, when the fuel injection end timing is delayed, that is, when the fuel injection is ended during the opening period of the intake valve, the unburned fuel amount is determined in the normal F / B control, that is, It is larger than the unburned fuel amount when the fuel injection is terminated before the opening operation of the intake valve.

【0032】図4は本実施形態の暖機の効果を示したグ
ラフである。図4に示すように、従来の通常のF/B制
御と同様のステップ204を実行した時、つまり、触媒
コンバータに未燃燃料及び未燃酸素があまり供給されな
い時よりも、ステップ205、206を実行した時、つ
まり、触媒コンバータに未燃燃料及び未燃酸素が供給さ
れた時の方が、触媒温度は早期に上昇している。
FIG. 4 is a graph showing the effect of the warm-up of this embodiment. As shown in FIG. 4, when Step 204 similar to the conventional normal F / B control is executed, that is, when Step 205 and Step 206 are not supplied much to the catalytic converter, Steps 205 and 206 are performed. At the time of execution, that is, when unburned fuel and unburned oxygen are supplied to the catalytic converter, the catalyst temperature rises earlier.

【0033】尚、上述したように本実施形態では、ステ
ップ204において吸気弁の開弁動作前に燃料噴射を終
了させると共に、ステップ206において吸気弁の開弁
期間中に燃料噴射を終了させている。しかし、本実施形
態の変形例において上述した効果と同様の効果を奏する
ためには、触媒活性前の吸気弁開弁期間中の燃料噴射量
が触媒活性後よりも多くなっていればよく、上述した燃
料噴射終了時期に限定されるものではない。
As described above, in the present embodiment, the fuel injection is terminated before the opening operation of the intake valve in step 204, and the fuel injection is terminated during the opening period of the intake valve in step 206. . However, in order to achieve the same effect as the above-described effect in the modification of the present embodiment, the fuel injection amount during the opening period of the intake valve before the activation of the catalyst only needs to be larger than that after the activation of the catalyst. The present invention is not limited to the fuel injection ending timing.

【0034】以下、本発明の内燃機関の空燃比制御装置
の第二の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図1に示した第一の実施形態の構成と同様である。
図5は本実施形態の空燃比制御方法を示すフローチャー
トである。図5において、上述した図2のステップと同
様のステップには同一の参照番号が付してあり、説明を
省略する。つまり、本実施形態の空燃比制御方法は、ス
テップ204’とステップ506とが第一の実施形態の
空燃比制御方法と異なる。
Hereinafter, a second embodiment of the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described. The configuration of the present embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing the air-fuel ratio control method of the present embodiment. In FIG. 5, the same steps as those in FIG. 2 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. That is, the air-fuel ratio control method of the present embodiment differs from the air-fuel ratio control method of the first embodiment in steps 204 'and 506.

【0035】ステップ204’において、内燃機関の空
燃比制御装置は、第一の実施形態と同様に通常のF/B
制御を行う、つまり、O2 センサの出力値が理論空燃比
を示すように燃料噴射量TAUを算出すると共に、算出
された燃料噴射量TAUの燃料を噴射し、このルーチン
を終了する。尚、ステップ204’においては、噴射さ
れた燃料が適切に燃焼するように、吸気弁及び排気弁が
共に開弁するバルブオーバラップ期間を設定する。つま
り、噴射された燃料が排気通路内に吹き抜けないよう
に、バルブオーバラップ期間を設定する。
In step 204 ', the air-fuel ratio control device for the internal combustion engine performs the normal F / B control as in the first embodiment.
The control is performed, that is, the fuel injection amount TAU is calculated so that the output value of the O 2 sensor indicates the stoichiometric air-fuel ratio, the fuel of the calculated fuel injection amount TAU is injected, and this routine ends. In step 204 ', a valve overlap period during which both the intake valve and the exhaust valve are opened is set so that the injected fuel is appropriately burned. That is, the valve overlap period is set so that the injected fuel does not flow into the exhaust passage.

【0036】ステップ506において、内燃機関の空燃
比制御装置は、噴射された燃料が排気通路内に吹き抜け
るように、ステップ204’よりも排気弁閉弁時期を遅
らせてバルブオーバラップ期間を長くし、このルーチン
を終了する。ステップ506により、燃焼室を吹き抜け
て燃焼室において燃焼されなかった未燃燃料を触媒コン
バータに供給することができる。触媒コンバータに供給
された未燃燃料と未燃酸素とが反応して熱を発生するこ
とにより、触媒コンバータの暖機を行うことができる。
In step 506, the air-fuel ratio control device of the internal combustion engine delays the exhaust valve closing timing from step 204 'to extend the valve overlap period so that the injected fuel flows through the exhaust passage, This routine ends. According to step 506, unburned fuel that has blown through the combustion chamber and has not been burned in the combustion chamber can be supplied to the catalytic converter. By reacting the unburned fuel and unburned oxygen supplied to the catalytic converter to generate heat, the catalytic converter can be warmed up.

【0037】図6は本実施形態の排気弁閉弁時期と未燃
燃料量との関係を示したグラフである。図6に示すよう
に、排気弁閉弁時期を遅らせた時、つまり、バルブオー
バラップ期間を長くした時の吹き抜けした未燃燃料量
は、通常のF/B制御における、つまり、通常のバルブ
オーバラップ期間に設定した時の未燃燃料量よりも多く
なっている。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the exhaust valve closing timing and the amount of unburned fuel in this embodiment. As shown in FIG. 6, when the exhaust valve closing timing is delayed, that is, when the valve overlap period is lengthened, the amount of unburned fuel that has blown out is determined by the normal F / B control, that is, the normal valve overflow. It is larger than the unburned fuel amount when set during the lap period.

【0038】図7は本実施形態の暖機の効果を示したグ
ラフである。図7に示すように、従来の通常のF/B制
御と同様のステップ204’を実行した時、つまり、触
媒コンバータに未燃燃料及び未燃酸素があまり供給され
ない時よりも、ステップ205、506を実行した時、
つまり、触媒コンバータに未燃燃料及び未燃酸素が供給
された時の方が、触媒温度は早期に上昇している。
FIG. 7 is a graph showing the effect of the warm-up of this embodiment. As shown in FIG. 7, when Step 204 ′ similar to the conventional normal F / B control is executed, that is, when Steps 205 and 506 are not supplied much to the catalytic converter, unburned fuel and unburned oxygen are not supplied. When you execute
That is, the catalyst temperature rises earlier when unburned fuel and unburned oxygen are supplied to the catalytic converter.

【0039】尚、本実施形態の燃料噴射弁7は燃料を吸
気ポート内に供給しているが、本実施形態の変形例とし
て、燃料噴射弁7の代わりに、燃料を気筒内に直接供給
する燃料噴射弁を設けた場合でも、上述した効果と同様
の効果を奏することができる。
Although the fuel injection valve 7 of this embodiment supplies fuel to the intake port, as a modification of this embodiment, fuel is supplied directly to the cylinder instead of the fuel injection valve 7. Even when the fuel injection valve is provided, the same effects as those described above can be obtained.

【0040】以下、本発明の内燃機関の空燃比制御装置
の第三の実施形態について説明する。本実施形態の構成
は、図1に示した第一の実施形態の構成と同様である。
図8は本実施形態の空燃比制御方法を示すフローチャー
トである。図8において、上述した図2のステップと同
様のステップには同一の参照番号が付してあり、説明を
省略する。つまり、本実施形態の空燃比制御方法は、ス
テップ204の代わりにステップ204”を組み込んだ
点と、ステップ206の後に第二の実施形態と同様のス
テップ506を組み込んだ点とが第一の実施形態の空燃
比制御方法と異なる。
Hereinafter, a third embodiment of the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described. The configuration of the present embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing the air-fuel ratio control method of the present embodiment. 8, the same steps as those in FIG. 2 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In other words, the air-fuel ratio control method of the present embodiment is different from the first embodiment in that step 204 ″ is incorporated instead of step 204, and that step 506 similar to that of the second embodiment is incorporated after step 206. It is different from the air-fuel ratio control method of the embodiment.

【0041】ステップ204”において、内燃機関の空
燃比制御装置は、第一の実施形態と同様に通常のF/B
制御を行う、つまり、O2 センサの出力値が理論空燃比
を示すように燃料噴射量TAUを算出すると共に、算出
された燃料噴射量TAUの燃料を噴射し、このルーチン
を終了する。尚、ステップ204”においては、噴射さ
れた燃料が適切に燃焼するように、燃料噴射終了時期及
びバルブオーバラップ期間を設定する。つまり、噴射さ
れた燃料と吸入空気とが吸気ポート内で十分に混合する
ように、吸気弁の開弁動作前に燃料噴射を終了させると
共に、噴射された燃料が排気通路内に吹き抜けないよう
に、バルブオーバラップ期間を設定する。
In step 204 ″, the air-fuel ratio control device for the internal combustion engine performs the normal F / B control as in the first embodiment.
The control is performed, that is, the fuel injection amount TAU is calculated so that the output value of the O 2 sensor indicates the stoichiometric air-fuel ratio, the fuel of the calculated fuel injection amount TAU is injected, and this routine ends. In step 204 ", the fuel injection end timing and the valve overlap period are set so that the injected fuel burns properly. That is, the injected fuel and the intake air are sufficiently mixed in the intake port. The fuel injection is terminated before the intake valve is opened so that the fuel is mixed, and the valve overlap period is set so that the injected fuel does not flow into the exhaust passage.

【0042】内燃機関の空燃比制御装置は、ステップ2
06において、燃料噴射終了時期が吸気弁の開弁期間中
となるように、燃料噴射終了時期をステップ204”よ
りも遅らせる。ステップ206により、吸気弁開弁期間
中に噴射されて吸入空気と十分に混合していない燃料を
燃焼室内に供給することができる。続いてステップ50
6において、噴射された燃料が排気通路内に吹き抜ける
ように、ステップ204”よりも排気弁閉弁時期を遅ら
せてバルブオーバラップ期間を長くし、このルーチンを
終了する。ステップ206により、燃焼室における燃焼
の際に燃え残った未燃燃料を生じさせ、その未燃燃料を
触媒コンバータに供給することができる。更に、ステッ
プ506により、燃焼室を吹き抜けて燃焼室において燃
焼されなかった未燃燃料を触媒コンバータに供給するこ
とができる。その結果、触媒コンバータに供給された未
燃燃料と未燃酸素とが反応して熱を発生することによ
り、触媒コンバータの暖機を行うことができる。本実施
形態によれば、第一及び第二の実施形態よりも多くの未
燃燃料を触媒コンバータに供給できるため、三元触媒を
より一層早期に暖機することができる。
The air-fuel ratio control device for the internal combustion engine performs step 2
At step 06, the fuel injection end timing is delayed from step 204 ″ so that the fuel injection end timing is during the opening period of the intake valve. At step 206, the fuel is injected during the intake valve opening period and the intake air is sufficiently supplied. Unmixed fuel can be supplied into the combustion chamber.
In step 6, the exhaust valve closing timing is delayed to extend the valve overlap period from step 204 "so that the injected fuel blows into the exhaust passage, and the valve overlap period is ended. This routine is terminated. Unburned fuel left unburned during combustion can be generated and the unburned fuel can be supplied to the catalytic converter.Step 506 further removes unburned fuel that has blown through the combustion chamber and has not been burned in the combustion chamber. As a result, the unburned fuel and unburned oxygen supplied to the catalytic converter react with each other to generate heat, so that the catalytic converter can be warmed up. According to the embodiment, since more unburned fuel can be supplied to the catalytic converter than in the first and second embodiments, the three-way catalyst is warmed up more quickly. Rukoto can.

【0043】尚、上述したように本実施形態では、ステ
ップ204”において吸気弁の開弁動作前に燃料噴射を
終了させると共に、ステップ206において吸気弁の開
弁期間中に燃料噴射を終了させている。しかし、本実施
形態の変形例において上述した効果と同様の効果を奏す
るためには、触媒活性前の吸気弁開弁期間中の燃料噴射
量が触媒活性後よりも多くなっていればよく、上述した
燃料噴射終了時期に限定されるものではない。また、一
定の噴射速度(単位時間当たりに噴射される燃料量)を
有する燃料噴射弁を備えた内燃機関においては、触媒活
性前の吸気弁開弁期間中の燃料噴射時間が触媒活性後よ
り長くなっていれば、上述した効果と同様の効果を得る
ことができる。
As described above, in the present embodiment, the fuel injection is terminated before the intake valve is opened in step 204 ″, and the fuel injection is terminated during the intake valve opening period in step 206. However, in order to achieve the same effect as the above-described effect in the modification of the present embodiment, it is sufficient that the fuel injection amount during the opening period of the intake valve before the catalyst is activated is larger than that after the catalyst is activated. In addition, in the internal combustion engine having the fuel injection valve having a constant injection speed (the amount of fuel injected per unit time), the intake air before the catalyst is activated is not limited to the above-described fuel injection end timing. If the fuel injection time during the valve opening period is longer than after the activation of the catalyst, the same effects as those described above can be obtained.

【0044】尚、本実施形態の燃料噴射弁7は燃料を吸
気ポート内に供給しているが、本実施形態の変形例とし
て、燃料噴射弁7の代わりに、燃料を気筒内に直接供給
する燃料噴射弁を設けることも可能である。
Although the fuel injection valve 7 of this embodiment supplies fuel to the intake port, as a modification of this embodiment, fuel is supplied directly to the cylinder instead of the fuel injection valve 7. It is also possible to provide a fuel injection valve.

【0045】尚、上述したすべての実施形態において、
空燃比を検出するためにO2 センサを使用したが、他の
実施形態では、A/Fセンサ等、公知の任意の空燃比検
出手段を使用可能である。
Incidentally, in all the embodiments described above,
Although the O 2 sensor is used to detect the air-fuel ratio, in other embodiments, any known air-fuel ratio detecting means such as an A / F sensor can be used.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、空燃比
を一定に維持しつつ、つまり、空燃比を変更する必要な
く、触媒に未燃燃料及び酸素の両方を供給することがで
き、それゆえ、触媒を早期に暖機することができる。
According to the first aspect of the invention, it is possible to supply both unburned fuel and oxygen to the catalyst while maintaining the air-fuel ratio constant, that is, without changing the air-fuel ratio. Therefore, the catalyst can be warmed up early.

【0047】請求項2及び3に記載の発明によれば、空
燃比を変更する必要なく、吸気弁開弁期間中の燃料噴射
時間を長くすることのみにより、触媒に供給された未燃
酸素と未燃燃料とを反応せしめ、触媒を早期に暖機する
ことができる。詳細には、触媒の暖機期間中、一の気筒
にてリッチ運転を行うと共に他の気筒にてリーン運転を
行う必要なく、また、リッチ運転とリーン運転とを所定
時間毎に強制的に切り換えて実行する必要なく、触媒に
燃え残った未燃酸素を供給すると共に、吸気ポート内で
吸気と十分に混合されない燃料量を増加させ、触媒に燃
え残った未燃燃料を供給することができる。その結果、
触媒に供給された未燃酸素と未燃燃料とを反応させ、触
媒を早期に暖機することができる。
According to the second and third aspects of the present invention, it is not necessary to change the air-fuel ratio, and only by extending the fuel injection time during the intake valve opening period, the unburned oxygen supplied to the catalyst can be reduced. By reacting with unburned fuel, the catalyst can be warmed up early. In detail, during the warm-up period of the catalyst, it is not necessary to perform rich operation in one cylinder and lean operation in another cylinder, and forcibly switch between rich operation and lean operation at predetermined time intervals. Unburned fuel remaining unburned can be supplied to the catalyst, and the amount of fuel that is not sufficiently mixed with the intake air in the intake port can be increased to supply unburned fuel remaining unburned to the catalyst. as a result,
The unburned oxygen and unburned fuel supplied to the catalyst are caused to react with each other, so that the catalyst can be warmed up at an early stage.

【0048】請求項4に記載の発明によれば、内燃機関
の燃焼室を吹き抜ける燃料量を増加させ、触媒に燃え残
った未燃燃料を供給することができる。その結果、触媒
をより一層早期に暖機することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to increase the amount of fuel flowing through the combustion chamber of the internal combustion engine and supply unburned fuel remaining on the catalyst. As a result, the catalyst can be warmed up even earlier.

【0049】請求項5から8に記載の発明によれば、空
燃比を変更する必要なく、バルブオーバラップ期間を長
くすることのみにより、触媒に供給された未燃酸素と未
燃燃料とを反応せしめ、触媒を早期に暖機することがで
きる。詳細には、触媒の暖機期間中、一の気筒にてリッ
チ運転を行うと共に他の気筒にてリーン運転を行う必要
なく、また、リッチ運転とリーン運転とを所定時間毎に
強制的に切り換えて実行する必要なく、触媒に燃え残っ
た未燃酸素を供給すると共に、内燃機関の燃焼室を吹き
抜ける燃料量を増加させ、触媒に燃え残った未燃燃料を
供給することができる。その結果、触媒に供給された未
燃酸素と未燃燃料とを反応させ、触媒を早期に暖機する
ことができる。
According to the invention as set forth in claims 5 to 8, the unburned oxygen and the unburned fuel supplied to the catalyst are reacted only by extending the valve overlap period without changing the air-fuel ratio. At the very least, the catalyst can be warmed up early. In detail, during the warm-up period of the catalyst, it is not necessary to perform rich operation in one cylinder and lean operation in another cylinder, and forcibly switch between rich operation and lean operation at predetermined time intervals. Unburned unburned fuel can be supplied to the catalyst and the amount of fuel flowing through the combustion chamber of the internal combustion engine can be increased, and unburned fuel remaining in the catalyst can be supplied. As a result, the unburned oxygen and the unburned fuel supplied to the catalyst react with each other, and the catalyst can be warmed up at an early stage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の内燃機関の空燃比制御装置の第一の実
施形態を示す全体概要図である。
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a first embodiment of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine of the present invention.

【図2】第一の実施形態の空燃比制御方法を示すフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an air-fuel ratio control method according to the first embodiment.

【図3】第一の実施形態の燃料噴射終了時期と未燃燃料
量との関係を示したグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a fuel injection end timing and an unburned fuel amount according to the first embodiment.

【図4】第一の実施形態の暖機の効果を示したグラフで
ある。
FIG. 4 is a graph showing a warming-up effect of the first embodiment.

【図5】第二の実施形態の空燃比制御方法を示すフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an air-fuel ratio control method according to a second embodiment.

【図6】第二の実施形態の排気弁閉弁時期と未燃燃料量
との関係を示したグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an exhaust valve closing timing and an unburned fuel amount according to the second embodiment.

【図7】第二の実施形態の暖機の効果を示したグラフで
ある。
FIG. 7 is a graph showing a warming-up effect of the second embodiment.

【図8】第三の実施形態の空燃比制御方法を示すフロー
チャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an air-fuel ratio control method according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7…燃料噴射弁 10…制御回路 12…触媒コンバータ 13…O2 センサ 16…温度センサ7 ... fuel injection valves 10 ... control circuit 12 ... catalytic converter 13 ... O 2 sensor 16 ... Temperature sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 13/02 F02D 13/02 J 41/06 305 41/06 305 330 330A 41/14 310 41/14 310A 41/34 41/34 F ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 13/02 F02D 13/02 J 41/06 305 41/06 305 330 330A 41/14 310 41/14 310A 41/34 41 / 34 F

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関に燃料を供給する燃料噴射手段
と、内燃機関の排気通路内に配置された触媒と、空燃比
を検出する空燃比検出手段とを具備する内燃機関の空燃
比制御装置において、前記触媒の温度が活性温度まで上
昇する前である触媒活性前に、空燃比をリーンに維持し
つつ、触媒活性後よりも前記触媒に到達する未燃燃料を
増量することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
1. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: fuel injection means for supplying fuel to the internal combustion engine; a catalyst disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine; and air-fuel ratio detection means for detecting an air-fuel ratio. In the method, before the temperature of the catalyst rises to the activation temperature, before the catalyst is activated, the amount of unburned fuel reaching the catalyst is increased from that after the catalyst is activated while maintaining the air-fuel ratio lean. Air-fuel ratio control device for internal combustion engine.
【請求項2】 前記燃料噴射手段が内燃機関の吸気ポー
トに燃料を供給し、前記触媒の温度が活性温度まで上昇
する前である触媒活性前に、前記空燃比検出手段により
検出される空燃比をリーンに維持して未燃酸素を増加さ
せると共に、触媒活性後よりも吸気弁開弁期間中の燃料
噴射時間を長くすることにより前記触媒に到達する未燃
燃料を増量することを特徴とする請求項1に記載の内燃
機関の空燃比制御装置。
2. The air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detecting means before the catalyst is activated, that is, before the temperature of the catalyst rises to an activation temperature, wherein the fuel injection means supplies fuel to an intake port of the internal combustion engine. To increase the amount of unburned fuel that reaches the catalyst by maintaining the lean and increasing the unburned oxygen and increasing the fuel injection time during the intake valve opening period after the activation of the catalyst. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項3】 触媒活性前に、触媒活性後よりも燃料噴
射終了時期を遅らせたことを特徴とする請求項2に記載
の内燃機関の空燃比制御装置。
3. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the fuel injection end timing is delayed before the catalyst is activated and after the catalyst is activated.
【請求項4】 吸気弁と、排気弁と、前記吸気弁及び排
気弁が共に開弁するバルブオーバラップ期間を変更可能
な可変バルブタイミング装置とを具備し、触媒活性前
に、触媒活性後よりもバルブオーバラップ期間を長くし
て未燃燃料の吹き抜け量を増加させたことを特徴とする
請求項2に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
4. An intake valve, an exhaust valve, and a variable valve timing device capable of changing a valve overlap period during which the intake valve and the exhaust valve are both opened, wherein the variable valve timing device is provided before and after the catalyst is activated. 3. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the valve overlap period is extended to increase the blow-through amount of unburned fuel.
【請求項5】 吸気弁と、排気弁と、前記吸気弁及び排
気弁が共に開弁するバルブオーバラップ期間を変更可能
な可変バルブタイミング装置とを具備し、前記触媒の温
度が活性温度まで上昇する前である触媒活性前に、前記
空燃比検出手段により検出される空燃比をリーンに維持
して未燃酸素を増加させると共に、触媒活性後よりもバ
ルブオーバラップ期間を長くして未燃燃料の吹き抜け量
を増加させることにより前記触媒に到達する未燃燃料を
増量することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の
空燃比制御装置。
5. An intake valve, an exhaust valve, and a variable valve timing device capable of changing a valve overlap period during which the intake valve and the exhaust valve are both opened, wherein the temperature of the catalyst rises to an activation temperature. Before the catalyst is activated, the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detecting means is kept lean to increase unburned oxygen, and the valve overlap period is made longer than after the catalyst is activated to increase the unburned fuel. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the amount of unburned fuel reaching the catalyst is increased by increasing the blow-through amount of the fuel.
【請求項6】 触媒活性前に、触媒活性後よりも排気弁
閉弁時期を遅らせたことを特徴とする請求項5に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。
6. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the closing timing of the exhaust valve is delayed before the activation of the catalyst as compared with after the activation of the catalyst.
【請求項7】 前記燃料噴射手段は内燃機関の気筒内に
燃料を直接噴射することを特徴とする請求項5に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。
7. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein said fuel injection means directly injects fuel into a cylinder of the internal combustion engine.
【請求項8】 前記燃料噴射手段は内燃機関の吸気ポー
トに燃料を噴射することを特徴とする請求項5に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。
8. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein said fuel injection means injects fuel to an intake port of the internal combustion engine.
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