特許 5796635 内燃機関の燃料カット制御装置及び燃料カット制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5796635

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】内燃機関の燃料カット制御装置及び燃料カット制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/12 20060101AFI20151001BHJP

   F02D 41/36 20060101ALI20151001BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20151001BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20151001BHJP

   F02P 5/15 20060101ALI20151001BHJP

【ＦＩ】

   F02D41/12 330J

   F02D41/12 305

   F02D41/12 330Z

   F02D41/36 B

   F02D43/00 301B

   F02D43/00 301H

   F02D43/00 301T

   F02D45/00 312F

   F02P5/15 F

【請求項の数】12

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-547026(P2013-547026)

(86)(22)【出願日】2012年10月3日

(86)【国際出願番号】JP2012075619

(87)【国際公開番号】WO2013080655

(87)【国際公開日】20130606

【審査請求日】2013年12月17日

(31)【優先権主張番号】特願2011-258391(P2011-258391)

(32)【優先日】2011年11月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100096459

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 剛

(72)【発明者】

【氏名】吉田 まりえ

(72)【発明者】

【氏名】木村 民一

【審査官】 二之湯 正俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−０２３８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１８４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１１２３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７８２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２７５００３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４１／００−４１／４０

Ｆ０２Ｄ １３／００−２８／００

Ｆ０２Ｄ ２９／００−２９／０６

Ｆ０２Ｄ ４３／００−４５／００

Ｆ０２Ｎ ３／２０

Ｆ０２Ｎ ３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の気筒を有する内燃機関の燃料カット制御装置であって、
所定の燃料カット条件が成立した場合、先ず一部の気筒の燃料供給をカットし、その後所定期間が経過したときに、全気筒の燃料供給をカットするとともに、
上記一部の気筒のみ燃料カットされているときに、所定の燃料カットリカバー条件が成立した場合、上記一部の気筒に対する燃料供給を再開し、かつ、再開後の所定期間は燃料供給量を増量して排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御する内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項2】

全気筒が燃料カットされているときに、所定の燃料カットリカバー条件が成立した場合、全気筒に対する燃料供給を再開し、かつ、再開後の所定期間は燃料供給量を増量して排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御する請求項１に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項3】

上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記リッチの度合いと、上記全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記リッチの度合いと、を異ならせる請求項２に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項4】

上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際に排気の空燃比をリッチに制御する上記所定期間を、全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際に排気の空燃比をリッチに制御する上記所定期間よりも短くする請求項３に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項5】

上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際、排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御するのと同時に点火プラグの点火時期を通常の点火時期よりも所定の遅角量だけ遅角側に制御する請求項１に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項6】

上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際、排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御するのと同時に点火プラグの点火時期を通常の点火時期よりも所定の遅角量だけ遅角側に制御するとともに、
上記全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際、排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御するのと同時に点火プラグの点火時期を通常の点火時期よりも所定の遅角量だけ遅角側に制御し、
上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記遅角量と、全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記遅角量と、を異ならせる請求項２に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項7】

上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記遅角量を、上記全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記遅角量よりも小さくする請求項６に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項8】

上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際、燃料供給の再開から上記リッチ制御を行うまでの間に所定のディレイ期間を設ける請求項１に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項9】

上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際、燃料供給の再開から上記リッチ制御を行うまでの間に所定のディレイ期間を設けるとともに、
上記全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際、燃料供給の再開から上記リッチ制御を行うまでの間に所定のディレイ期間を設け、
上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記ディレイ期間の長さと、上記全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記ディレイ期間の長さと、を異ならせる請求項２に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項10】

上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記ディレイ期間を、上記全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記ディレイ期間よりも短くする請求項９に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項11】

上記所定の燃料カット条件が成立するのと同時に所定の全気筒燃料カット条件が成立した場合、上記一部の気筒の燃料カットを行わずに全気筒の燃料供給をカットする請求項１〜１０の何れかに記載の内燃機関の燃料カット制御装置。

【請求項12】

複数の気筒を有する内燃機関の燃料カット制御方法であって、
所定の燃料カット条件が成立した場合、先ず一部の気筒の燃料供給をカットし、その後所定期間が経過したときに全気筒の燃料供給をカットし、
上記一部の気筒のみ燃料カットされているときに、所定の燃料カットリカバー条件が成立した場合、上記一部の気筒に対する燃料供給を再開するとともに、再開後の所定期間は燃料供給量を増量して排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御する内燃機関の燃料カット制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の燃料カットの制御に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載される内燃機関では、減速時に燃費向上等のために燃料カットが行われる。特許文献１には、このような燃料カットの際に、先ず一部に気筒に対して燃料カットを行い、その後に全気筒に対する燃料カットへと移行することにより、燃料カットにより発生するトルク段差を抑制するとともに、一部の気筒の燃料カットをすることで、一部の気筒に燃料を集中させることで燃料安定性を向上させる技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０４−２９８６５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

燃料カット中には、酸素濃度の高い排気（空気）が排気通路に供給されるために、排気通路に介装される排気浄化用の触媒内の酸素ストレージ量が増加していく。従って、一部の気筒に対する燃料カットの実行中に、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作等の燃料カットリカバー条件が成立した場合に、燃料カットを強制的に終了して単に燃料供給を再開すると、触媒内の酸素ストレージ量が過多となり、所期の触媒性能を阻害するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

そこで、本発明では、所定の燃料カット条件が成立した場合、先ず一部の気筒の燃料供給をカットし、その後所定期間が経過したときに全気筒の燃料供給をカットするとともに、一部の気筒のみ燃料カットされているときに所定の燃料カットリカバー条件が成立した場合、上記一部の気筒に対する燃料供給を再開し、かつ、再開後の所定期間は燃料供給量を増量して排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御するようにした。

【発明の効果】

【0006】

このような本発明によれば、一部の気筒のみ燃料カットされている状態で、燃料カットリカバー条件の成立により燃料カットを終了して、燃料供給を再開する場合においても、燃料供給の再開後の所定期間、燃料供給量をリッチ側へ増量することで、燃料カットによって増加した触媒内の酸素ストレージ量を低減し、燃料カットに伴って触媒内の酸素ストレージ量が過多となることを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施例に係る内燃機関の構成図。

【図2】本実施例に係る燃料カット制御の流れを示すフローチャート。

【図3】本実施例の制御を適用した場合の各特性値の変化を示すタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係るポート噴射方式の火花点火式ガソリン機関のシステム構成を示す構成図である。内燃機関１０は、複数のシリンダ（ボア）１１Ａが設けられたシリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１の上側に固定されるシリンダヘッド１２とを有している。なお、この図１では、一つの気筒のシリンダ１１Ａのみを描いており、実際には複数のシリンダ１１Ａが気筒列方向に並設されている。

【0009】

各シリンダ１１Ａにはピストン１５が摺動可能に配設されており、各ピストン１５の上方には、ペントルーフ型のシリンダヘッド１２の下面との間に燃焼室１３が形成されている。各燃焼室１３には吸気弁１６を介して吸気ポート１７が接続するとともに、排気弁１８を介して排気ポート１９が接続し、更に、燃焼室１３内の頂部中央に混合気を火花点火する点火プラグ２０が配設されている。

【0010】

各気筒の吸気ポート１７に接続する吸気通路２１には、吸気コレクタ２２の上流側に、吸気量（吸入空気量）を調整する電子制御式のスロットル弁２３が設けられるとともに、各気筒の吸気ポート１７へ向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２４が各気筒毎に設けられている。なお、このようなポート噴射型の構成に限らず、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式の構成であっても良い。また、スロットル弁２３の上流側には、吸気量を検出するエアフロメータ２５と、吸気中の異物を捕集するエアクリーナ２６と、が設けられている。

【0011】

各気筒の排気ポート１９が接続・集合する排気通路３０には、三元触媒等の触媒３１が介装されるとともに、この触媒３１の上流側に、排気の空燃比を検出する酸素濃度センサ等の空燃比センサ３２が設けられる。この空燃比センサ３２の検出信号に基づいて、排気の空燃比を目標空燃比（理論空燃比）に維持するように燃料噴射量を増減する空燃比フィードバック制御が行われる。

【0012】

各気筒のピストン１５はコネクティングロッド３３を介してクランクシャフト３４と連結されており、このクランクシャフト３４のクランク角を検出するクランク角センサ３５がシリンダブロック１１に設けられている。また、シリンダブロック１１には、内燃機関の振動を検知するノックセンサ３６が取り付けられている。

【0013】

機関運転状態を検出する各種センサ・スイッチ類として、上述したセンサ類の他に、ウォータジャケット３８内の冷却水温を検出する水温センサ３７、運転者により操作されるアクセルペダルのアクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ３９、及び内燃機関の起動及び停止用のイグニッションスイッチ４０等が設けられている。

【0014】

制御手段としてのＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）４１は、各種制御処理を記憶及び実行する機能を有するマイクロコンピュータを備えるもので、上述した各種センサ・スイッチ類からの入力信号に基づいて、スロットル弁２３、点火プラグ２０、燃料噴射弁２４等へ制御信号を出力して、その動作を制御する。

【0015】

図２は、本実施例に係る燃料カット及び燃料カットリカバー制御の流れを示すフローチャートであり。本ルーチンは、上記のＥＣＵ４１により記憶及び実行される。

【0016】

ステップＳ１１では、所定の燃料カット条件が成立するか否か、つまり燃料カットを行う減速運転状態であるか否かを判定する。例えば、アクセル開度ＡＰＯが０（アクセルＯＦＦ）であり、かつ、車速が一定値以上である場合に、燃料カット条件が成立していると判定する。燃料カット条件が成立していなければ本ルーチンを終了し、成立していればステップＳ１２へ進む。

【0017】

ステップＳ１２では、機関運転状態に基づいて、全ての気筒の燃料供給を停止する全気筒燃料カットを行うか、半分（一部）の気筒の燃料供給を停止する半気筒（一部の気筒）燃料カットを行うか否かを判定する。具体的には、車速と機関回転速度とに基づいて、全気筒燃料カットを行った場合に発生するトルク段差を推定し、このトルク段差が許容範囲内にある場合には、半気筒燃料を行わずに全気筒燃料カットへと移行する。一方、トルク段差が許容範囲を超える場合には、燃料カットの実行に伴い発生するトルク段差を抑制するように、半気筒燃料カットを行う。なお、一部気筒燃料カットにおいて燃料カットを行う気筒数は、この実施例では半分の気筒数であるが、これに限らず、他の気筒数であっても良い。

【0018】

ステップＳ１２において、全気筒燃料カットと判定されると、ステップＳ１７へ進み、全ての気筒の燃料供給を停止する全気筒燃料カットを実行する。一方、ステップＳ１２において全気筒燃料カットではないと判定されると、ステップＳ１３へ進み、半気筒燃料カットを実行する。つまり、全気筒のうちで半分（一部）の気筒にのみ燃料供給を行い、残る半分の気筒の燃料供給を停止する。

【0019】

ステップＳ１４では、所定の燃料カットリカバー条件が成立したか否かを判定する。具体的には、アクセル開度ＡＰＯ等に基づいて、アクセルペダルの踏み込み操作が行われた場合（アクセルＯＮ）、燃料カットリカバー条件が成立したと判定して、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、半気筒燃料カットのリカバー制御（強制リカバー）を行う。つまり、燃料供給を停止していた半分の気筒の燃料供給を強制的に再開する。なお、燃料カットリカバー条件として、上記のアクセルＯＮの他、車速が所定値以下に低下すること等を組み合わせて用いるようにしても良い。

【0020】

ステップＳ１４において、燃料カットリカバー条件が成立していなければ、ステップＳ１６へ進み、半気筒燃料カットを開始してから一定時間Ａ１（図３参照）が経過したか否かを判定する。この一定時間Ａ１は、この例では予め設定される一定の値であるが、燃料カット開始時における機関回転速度や車速等に応じて調整するようにしても良い。半気筒燃料カットの実行時間が一定時間Ａ１に達すると、ステップＳ１６からステップＳ１７へ進み、上記の全気筒燃料カットを実行する。つまり、半気筒燃料カットの開始から一定時間Ａ１が経過すると、燃料供給していた残りの半分の気筒の燃料供給をも停止して、全気筒燃料カットへと移行する。この際、半気筒燃料カットの実行によりある程度トルクが低下しているために、過度なトルク段差を生じることはない。

【0021】

続くステップＳ１８では、上記のステップＳ１４と同様に、所定の燃料カットリカバー条件が成立したか否か、つまりアクセルペダルの踏み込み操作（アクセルＯＮ）等を検出したか否かを判定する。燃料カットリカバー条件が成立している場合、ステップＳ１８からステップＳ１９へ進み、全気筒燃料カットの強制的なリカバー制御（強制リカバー）を行う。つまり、燃料供給を停止していた全ての気筒の燃料供給を強制的に再開する。

【0022】

上記のステップＳ１８において、燃料カットリカバー条件が成立していない場合には、ステップＳ２０へ進み、全気筒燃料カットの開始から所定の一定時間が経過したかを判定する。一定時間が経過すると、ステップＳ２０からステップＳ２１へ進み、全気筒燃料カットのリカバー制御（自然リカバー）を行う。つまり、上記の強制リカバー制御と同様に、燃料供給を停止していた全ての気筒の燃料供給を再開する。

【0023】

図３は、このような本実施例の制御を適用した場合の各特性値の変化を示すタイミングチャートである。時刻ｔ１でアクセルＯＦＦ（アクセル開度ＡＰＯが０）となり、車両減速状態へ移行してから所定期間Δｔ経過後の時点ｔ２で、燃料カットリカバー条件が成立して、燃料カットが開始される。なお、この例では、急激なトルク変動の回避等の目的で、車両減速状態への移行時点ｔ１から所定期間Δｔの経過後ｔ２に燃料カットを開始しているが、車両減速状態への移行時点ｔ１の直後から燃料カットを行うようにしても良い。

【0024】

この例では、燃料カットの開始時点ｔ２において、推定されるトルク段差が許容範囲内であるために、先ず、半気筒燃料カットが行われる。この半気筒燃料カットの実行中のある時点ｔ３において、一定時間Ａ１が経過する前に、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作によりアクセルＯＮとなると、図２のステップＳ１４からステップＳ１５へ進み、半気筒燃料カットからのリカバー制御が開始されて、燃料供給が再開される。なお、図３では時刻ｔ２からｔ３までの時間Ａ１'が一定時間Ａ１よりも長く見えるが、実際にはＡ１'＜Ａ１の関係となっている。

【0025】

燃料カットの実施に伴い、酸素濃度の高い空気が触媒３１を通過することで、触媒３１内に吸蔵される酸素ストレージ量は増加する。そこで、この半気筒燃料カットからのリカバー制御においては、触媒３１内の酸素ストレージ量を低減するために、燃料噴射量を一時的に増量する第１のリッチスパイクＤ１が実施される。

【0026】

この第１のリッチスパイクＤ１は、燃料カットの終了時点、つまり燃料供給の再開時点ｔ３から所定のディレイ期間Ｂ１が経過した時点ｔ４から開始されて、所定の実施期間Ｃ１だけ実施されるもので、排気の空燃比が理論空燃比よりもリッチ側となるように、燃料供給量を目標当量比に応じた目標値よりも増量される。つまり、燃料供給の再開時点ｔ３の直後は燃焼安定性を考慮してリッチスパイク制御を行わずに機関再始動用の燃料噴射制御を行い、燃焼が安定する所定のディレイ期間Ｂ１の経過後に、燃料供給量を増量する第１のリッチスパイクＤ１を開始する。

【0027】

この第１のリッチスパイクＤ１における燃料の増量量及び実施期間Ｃ１は、触媒３１に吸蔵されている酸素ストレージ量に応じた値となるように、リカバー開始時点ｔ３（あるいは、リッチスパイク開始時点ｔ４）での機関回転速度に基づいて設定され、機関回転数が高いほど増量量が多く（リッチ度合いが大きく）なるように設定される。なお、後述する全気筒燃料カットからの第２のリッチスパイクＤ２においては、酸素ストレージ量に基づいて増量量を設定するが、この半気筒燃料カットからの第１のリッチスパイクＤ１においては、触媒３１を通過する空気量の指標として、適合が容易な機関回転速度に基づいて燃料の増量量を設定している。

【0028】

また、この第１のリッチスパイクＤ１においては、後述する全気筒燃料カットからの第２のリッチスパイクＤ２に比して、発生するトルク段差が小さく、許容できる増量量（リッチスパイクの深さ）が大きいことから、増量量が大きく設定され、これによりリッチスパイクの実施期間Ｃ１を短くして（Ｃ１＜Ｃ２）、短い時間でリカバー制御を終えることができる。更に、燃料噴射量の増量に伴うトルク段差の発生を抑制するように、第１のリッチスパイクＤ１の開始前に所定のディレイ期間Ｂ１が設定されるとともに、燃料の増量と同時に点火プラグ２０による点火時期の遅角制御が行われる。このときの点火時期の遅角量Ｆ１は、図３に示すように、想定されるトルク段差Ｅ１に応じて設定され、これによって、トルク段差Ｅ１を抑制・相殺することができる。

【0029】

時刻ｔ６において、アクセルＯＦＦ（アクセル開度が０）となると、車両減速状態へ移行してから所定期間トｔの経過後ｔ７の時点で、燃料カットリカバー条件が成立して、再び燃料カットが開始される。上述した場合と同様に、この燃料カットの開始時点ｔ７において、推定されるトルク段差が許容範囲内であるために、先ず、半気筒燃料カットが行われる。この半気筒燃料カットの実行中に、アクセルＯＮ等の燃料カットリカバー条件が成立することなく、燃料カットの開始時点ｔ７から一定時間Ａ１が経過すると、この時点ｔ８で全気筒燃料カットへと移行する。このように半気筒燃料カットの開始から一定時間Ａ１が経過すると、全気筒燃料カットへと移行することにより、燃焼安定性を確保しつつ、燃料カットに伴うトルク段差の発生を抑制することができる。

【0030】

この全気筒燃料カットの開始から一定時間Ａ２が経過した時点ｔ９で、図２のステップＳ２０からステップＳ２１へ進み、全気筒燃料カットからのリカバー制御（自然リカバー）が開始される。このリカバー制御では、燃料カットの終了時点ｔ９、つまり燃料供給の再開時点ｔ９から燃焼が安定する所定のディレイ期間Ｂ２が経過した時点ｔ１０から所定の実施期間Ｃ２だけ第２のリッチスパイクＤ２が実施される。この第２のリッチスパイクＤ２では、第１のリッチスパイクＤ１と同様に、燃料供給量を、目標当量比に応じた目標値よりも増量して、排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に制御する。この第２のリッチスパイクＤ２における燃料の増量量及び実施期間Ｃ２は、触媒３１に吸蔵されている酸素ストレージ量に応じた値となるように、この酸素ストレージ量に基づいて設定される。つまり、この第２のリッチスパイクＤ２においては、触媒３１内に残存する酸素ストレージ量を低減させて触媒３１による所期の浄化性能を確保するために、酸素ストレージ量が多いほど増量量が多く（リッチ度合いが大きく）なるように設定される。この酸素ストレージ量は、例えば、触媒３１の上流側に配置された空燃比センサ３２の出力信号と排気流量とに基づいて推定可能であり、上記の排気流量は、例えばエアフロメータ２５の出力信号から推定可能である。

【0031】

また、この第２のリッチスパイクＤ２においては、半気筒燃料カット用の第１のリッチスパイクＤ１に比して、トルク段差が大きく、許容できる増量量（リッチスパイクの深さ）が小さいことから、トルク段差を抑制するように増量量が小さく設定され、これにより、第２のリッチスパイクＤ２の実施期間Ｃ２は、第１のリッチスパイクＤ１の実施期間Ｃ１よりも長くなる。更に、この第２のリッチスパイクＤ２においても、上記の第１のリッチスパイクＤ１と同様に、燃料噴射量の増量に伴うトルク段差の発生を抑制するように、第２のリッチスパイクＤ２の開始前に所定のディレイ期間Ｂ２が設定されるとともに、燃料の増量と同時に点火時期の遅角制御が行われる。このときの点火時期の遅角量Ｆ２は、図３に示すように、想定されるトルク段差Ｅ２に応じて設定され、これによって、トルク段差Ｅ２を抑制・相殺することができる。

【0032】

また、図３の例では表れていないが、全気筒燃料カットの実施中に、アクセルペダルの踏み込み操作（アクセルＯＮ）によりリカバー条件が成立すると、図２のステップＳ１８からステップＳ１９へ進み、強制的なリカバー制御（強制リカバー）が行われる。この強制的なリカバー制御においても、上述した第２のリッチスパイクＤ２と同様のリッチスパイクが行われ、触媒３１の酸素ストレージ量に基づいて燃料増量量及び実施期間が設定される。

【0033】

なお、半気筒燃料カット用の第１のリッチスパイクＤ１におけるディレイ期間Ｂ１と、全気筒燃料カット用の第２のリッチスパイクＤ２におけるディレイ期間Ｂ２とは、この実施例では制御の簡素化のために同じ時間としているが、互いに異なる時間としても良い。

【0034】

このような本実施例の特徴的な構成及び作用効果について、以下に説明する。

【0035】

［１］所定の燃料カット条件が成立した場合、先ず一部の気筒の燃料供給をカットし、その後所定期間Ａ１が経過したときに全気筒の燃料供給をカットすることにより、一部の気筒の燃料カットによる燃焼安定性を確保しつつ、一部の気筒の燃料カット後に全気筒燃料カットを行うことで、燃料カットに伴うトルク段差を抑制することができる。そして、一部の気筒のみ燃料カットされているときに所定の燃料カットリカバー条件が成立した場合、一部の気筒に対する燃料供給を再開し、かつ、再開後の所定期間Ｃ１は燃料供給量を増量して排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御する、第１のリッチスパイクＤ１を行うようにしている。従って、燃料カットの実施に伴い排気通路３０内に介装される触媒３１内に吸蔵されている酸素ストレージ量が増加するが、本実施例では、一部の気筒に対する燃料カットの実施中に、アクセルペダルの踏み込み操作等により燃料供給が再開される場合であっても、上記の第１のリッチスパイクＤ１が行われることで、触媒３１内の酸素ストレージ量を減少させて、所期の排気浄化性能を得ることができる。

【0036】

［２］また、全気筒が燃料カットされているときに所定の燃料カットリカバー条件が成立した場合には、全気筒に対する燃料供給を再開し、かつ、再開後の所定期間Ｃ２は燃料供給量を増量して排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御する、第２のリッチスパイクＤ２を行うようにしている。従って、全気筒に対する燃料カットの実施中に、アクセルペダルの踏み込み操作等により燃料供給が再開される場合であっても、上記の第２のリッチスパイクＤ２が行われることで、触媒３１内の酸素ストレージ量を減少させて、所期の排気浄化性能を得ることができる。

【0037】

［３］好ましくは、発生するトルク段差等を勘案して、一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際に実施される第１のリッチスパイクＤ１でのリッチの度合いと、全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際に実施される第２のリッチスパイクＤ２でのリッチの度合いと、を異ならせることで、トルク段差を抑えつつ、リッチスパイクの実施期間を短縮することができる。

【0038】

［４］具体的には、一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際に実施される第１のリッチスパイクＤ１でのリッチの度合いを、全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際に実施される第２のリッチスパイクＤ２でのリッチの度合いよりも大きくする。このように、発生するトルク段差の小さい一部気筒燃料カットの場合には、全気筒燃料カットの場合に比して、リッチスパイクでの燃料の増量量を大きくして、リッチ度合いを大きくすることで、リッチスパイクの実施期間Ｃ１を短くして、早期にリッチスパイクを終えることができる。

【0039】

［５］つまり、一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際に排気の空燃比をリッチにするための所定期間、つまり第１のリッチスパイクの実施期間Ｃ１を、全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際に排気の空燃比をリッチにするための所定期間、つまり第２のリッチスパイクＤ２の実施期間Ｃ２よりも短くする。これにより、上記の［４］と同様、トルク段差を抑制しつつ、一部の気筒燃料カットにおけるリッチスパイクの実施期間Ｃ１を短くして、早期にリッチスパイクを終えることが可能となる。

【0040】

［６］一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際には、第１のリッチスパイクＤ１により排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御するのと同時に、点火プラグ２０の点火時期を通常の点火時期よりも所定の遅角量Ｆ１だけ遅角側に制御する。このときの点火時期の遅角量Ｆ１は、燃料供給の再開により生じるトルク段差Ｅ１を抑制するように、機関回転速度が高いほど、また触媒３１の酸素ストレージ量が多いほど、更にはリッチの度合いが大きいほど、遅角量Ｆ１が大きくなるように設定される。このように、燃料供給の再開とあわせて点火時期を遅角させることにより、燃料供給の再開に伴って生じるトルク段差Ｅ１を十分に抑制することができる。

【0041】

［７］上記［６］に加えて、上記全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際、第２のリッチスパイクＤ２により排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御するのと同時に、点火プラグ２０の点火時期を通常の点火時期よりも所定の遅角量Ｆ２だけ遅角側に制御する。そして、一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記遅角量Ｆ１と、全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記遅角量Ｆ２と、を異ならせており、つまり、燃料供給の再開に伴って発生するトルク段差を適切に抑制するように、それぞれのトルク段差Ｅ１，Ｅ２を勘案して、点火時期の遅角量Ｆ１，Ｆ２を個別に設定するようにしている。これによって、一部気筒燃料カットから燃料供給を再開する際と、全気筒燃料カットから燃料供給を再開する際と、のいずれの場合であっても、個々の状況に応じて適切にトルク段差Ｅ１，Ｅ２を抑制することが可能となる。

【0042】

［８］具体的には、上記一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する場合、全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する場合に比して、発生するトルク段差が小さいことから、点火時期の遅角量Ｆ１を小さくすれば良く、逆に、全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する場合には、発生するトルク段差が大きいことから点火時期の遅角量Ｆ２を大きくすれば良い（Ｆ１＜Ｆ２）。

【0043】

［９］一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際、燃料供給の再開から第１のリッチスパイクＤ１を開始するまでの間に、所定のディレイ期間Ｂ１を設けており、これによって、燃料カットからの燃焼供給再開時における燃焼安定性を確保し、また、急激なトルク段差の発生を抑制することができる。

【0044】

［１０］上記の［９］に加えて、全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際にも、燃料供給の再開時点ｔ９から第２のリッチスパイクの開始時点ｔ１０までの間に、所定のディレイ期間Ｂ２を設けることで、燃料カットからの燃焼供給再開時における燃焼安定性を確保するとともに、急激なトルク段差の発生を抑制することができる。

【0045】

ここで、上記の実施例では、制御の簡素化のために、一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際のディレイ期間Ｂ１の長さと、全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際のディレイ期間Ｂ２の長さと、を同じ長さに設定しているが、トルク段差をより効果的に抑制するように、互いに異なる長さに設定しても良い。

【0046】

［１１］具体的には、一部気筒燃料カットからのリカバー時は発生するトルク段差が小さくなることから、一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記ディレイ期間Ｂ１を、上記全気筒が燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際の上記ディレイ期間Ｂ２よりも短くすることで、トルク段差の発生を抑制しつつ、一部の気筒のみ燃料カットされている状態から燃料供給を再開する際のディレイ期間Ｂ１の短縮化を図ることができる。

【0047】

［１２］所定の燃料カット条件が成立するのと同時に所定の全気筒燃料カット条件が成立した場合、図２のステップＳ１２からステップＳ１７へ進み、上記一部の気筒の燃料カットを行わずに全気筒の燃料供給をカットする。これによって、例えば、燃料カット条件が成立する直前の機関負荷が小さく、発生するトルク段差が小さい場合には、一部の気筒の燃料カットを行わずに全気筒の燃料カットを実施することによって、トルク段差を抑制しつつ早期に燃料カットを終えることが可能となる。

【図1】

【図2】

【図3】