(57)【要約】      （修正有）【課題】空燃比の徐変処理を伴う触媒昇温制御において、燃焼が不安定になるのを回避しつつ、触媒昇温にかかる時間を低減する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、触媒昇温制御を開始すると、各気筒の空燃比がそれぞれの目標空燃比となるまで所定の徐変速度で徐々に変化させ、燃焼悪化指標が第１閾値未満となったリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御が同一トリップ内において再実行されるとき、徐変速度を前回の徐変速度よりも速くし、燃焼悪化指標が第１閾値以上第２閾値未満となったリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御が同一トリップ内において再実行されるとき、徐変速度を前回の徐変速度と同一にし、燃焼悪化指標が第２閾値以上となったリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御が同一トリップ内において再実行されるとき、徐変速度を前回の徐変速度よりも遅くする。【選択図】図３
2017150412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられた触媒と、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部と、
前記運転状態検出部により検出された前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記内燃機関の燃焼状態が悪化しているか否かを示す燃焼悪化指標を算出する算出部と、
複数の気筒のうち、任意の気筒を筒内における燃焼時の空燃比が理論空燃比よりも小さいリッチ燃焼を実行するリッチ気筒に設定し、他の気筒を筒内における燃焼時の空燃比が理論空燃比よりも大きいリーン燃焼を実行するリーン気筒に設定する設定部と、
前記リッチ気筒を前記リッチ燃焼させ、前記リーン気筒を前記リーン燃焼させ、全ての気筒の空燃比の平均が理論空燃比となるよう各気筒への燃料噴射量を制御し前記触媒を昇温する触媒昇温制御を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記リッチ気筒と前記リーン気筒との任意の組み合わせでの前記触媒昇温制御を開始すると、各気筒の空燃比がそれぞれの目標空燃比となるまで、前記各気筒の空燃比を所定の徐変速度で徐々に変化させ、
前記燃焼悪化指標が第１閾値未満となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が同一トリップ内において再び実行されるとき、前記徐変速度を、前記燃焼悪化指標が第１閾値未満となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が前回実行されたときの徐変速度よりも速くし、
前記燃焼悪化指標が前記第１閾値以上第２閾値未満となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が同一トリップ内において再び実行されるとき、前記徐変速度を、前記燃焼悪化指標が前記第１閾値以上第２閾値未満となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が前回実行されたときの徐変速度と同一にし、
前記燃焼悪化指標が第２閾値以上となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が同一トリップ内において再び実行されるとき、前記徐変速度を、前記燃焼悪化指標が第２閾値以上となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が前回実行されたときの徐変速度よりも遅くする
内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の内燃機関から排出される炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などの有害成分を同時にかつ効率的に浄化するための排ガス浄化触媒として、貴金属である白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を主な活性種（触媒金属）とした三元触媒が広く用いられている。
【０００３】
触媒の排ガス浄化能力を有効に発揮させるためには、触媒昇温を行い、触媒の温度を活性化温度まで上昇させる必要がある。
【０００４】
特許文献１では、複数の気筒のうち任意の気筒において筒内における燃焼時の空燃比が理論空燃比よりも小さいリッチ燃焼を実行し、他の気筒において筒内における燃焼時の空燃比が理論空燃比よりも大きいリーン燃焼を実行し、複数の気筒の空燃比の平均が理論空燃比となるよう各気筒での燃料噴射量を制御することで、触媒昇温を促進している。
【０００５】
また、特許文献２では、リッチ燃焼を実行するリッチ気筒をリーン燃焼を実行するリーン気筒に切り替える場合又はその逆において、空燃比をリッチ側からリーン側又はその逆に所定の徐変速度で徐変させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−５７４９２号公報
【特許文献２】特開２００９−２１５９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
リッチ燃焼とリーン燃焼とを別々の気筒で実行させる触媒昇温制御において、空燃比を徐々に変化させる場合、空燃比の徐変速度が速ければ、各気筒において目標空燃比での燃焼を開始するまでの時間が短くなるため、触媒昇温にかかる時間を短縮できるが、各気筒において一時的に燃焼が不安定となるおそれがある。一方、空燃比の徐変速度を遅くすると、各気筒において目標空燃比での燃焼を開始するまでの時間が長くなるため。触媒昇温にかかる時間が長くなるおそれがある。
【０００８】
そこで、本明細書開示の内燃機関の制御装置は、空燃比を徐々に変化させリッチ燃焼とリーン燃焼とを別々の気筒で実行させる触媒昇温制御において、各気筒において、燃焼が不安定になるのを回避しつつ、触媒昇温にかかる期間を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するために、本明細書に開示された内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気通路に設けられた触媒と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部と、前記運転状態検出部により検出された前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記内燃機関の燃焼状態が悪化しているか否かを示す燃焼悪化指標を算出する算出部と、複数の気筒のうち、任意の気筒を筒内における燃焼時の空燃比が理論空燃比よりも小さいリッチ燃焼を実行するリッチ気筒に設定し、他の気筒を筒内における燃焼時の空燃比が理論空燃比よりも大きいリーン燃焼を実行するリーン気筒に設定する設定部と、前記リッチ気筒を前記リッチ燃焼させ、前記リーン気筒を前記リーン燃焼させ、全ての気筒の空燃比の平均が理論空燃比となるよう各気筒への燃料噴射量を制御し前記触媒を昇温する触媒昇温制御を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記リッチ気筒と前記リーン気筒との任意の組み合わせでの前記触媒昇温制御を開始すると、各気筒の空燃比がそれぞれの目標空燃比となるまで、前記各気筒の空燃比を所定の徐変速度で徐々に変化させ、前記燃焼悪化指標が第１閾値未満となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が同一トリップ内において再び実行されるとき、前記徐変速度を、前記燃焼悪化指標が第１閾値未満となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が前回実行されたときの徐変速度よりも速くし、前記燃焼悪化指標が前記第１閾値以上第２閾値未満となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が同一トリップ内において再び実行されるとき、前記徐変速度を、前記燃焼悪化指標が前記第１閾値以上第２閾値未満となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が前回実行されたときの徐変速度と同一にし、前記燃焼悪化指標が第２閾値以上となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が同一トリップ内において再び実行されるとき、前記徐変速度を、前記燃焼悪化指標が第２閾値以上となった前記リッチ気筒と前記リーン気筒との組み合わせでの前記触媒昇温制御が前回実行されたときの徐変速度よりも遅くする。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書開示の内燃機関の制御装置によれば、空燃比を徐々に変化させリッチ燃焼とリーン燃焼とを別々の気筒で実行させる触媒昇温制御において、各気筒において、燃焼が不安定になるのを回避しつつ、触媒昇温にかかる期間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態に係る内燃機関の制御装置を適用したエンジンシステムの構成を示す概略図である。
【図２】図２は、ＥＣＵが実行する触媒昇温制御の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、ＥＣＵが実行する徐変速度変更処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、リッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御を同一トリップ内で実行した実績がない場合の、徐変速度、各気筒の空燃比の変化、及び燃焼悪化指標の関係の一例を示すタイムチャートである。
【図５】図５は、リッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御を同一トリップ内で実行した実績がある場合の、徐変速度、各気筒の空燃比の変化、及び燃焼悪化指標の関係の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
【００１３】
まず、図１を参照し、一実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムについて説明する。図１は、一実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステム１の構成を示す概略図である。
【００１４】
図１に示すように、エンジンシステム１は、内燃機関２０を備えている。内燃機関２０は、シリンダブロック２１に形成された燃焼室２３の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室２３内でピストン２４を往復移動させることにより動力を発生する。内燃機関２０は車両用多気筒エンジン（１気筒のみ図示）であり、本実施形態では、気筒＃１〜＃４を備える４気筒エンジンであるものとする。なお、内燃機関２０が備える気筒数は、本実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
内燃機関２０のシリンダヘッドには、吸気ポートを開閉する吸気弁Ｖｉと、排気ポートを開閉する排気弁Ｖｅとが気筒ごとに設けられている。各吸気弁Ｖｉおよび各排気弁Ｖｅは図示しないカムシャフトによって開閉させられる。また、シリンダヘッドの頂部には、燃焼室２３内の混合気に点火するための点火プラグ２７が気筒ごとに取り付けられている。
【００１６】
各気筒の吸気ポートは気筒毎の枝管を介してサージタンク１８に接続されている。サージタンク１８の上流側には吸気管１０が接続されており、吸気管１０の上流端にはエアクリーナ１９が設けられている。そして吸気管１０には、上流側から順に、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１５と、電子制御式スロットルバルブ１３とが組み込まれている。
【００１７】
また、各気筒の吸気ポートには、燃料を吸気ポート内に噴射するインジェクタ１２が設置されている。インジェクタ１２から噴射された燃料は吸入空気と混合されて混合気をなし、この混合気が吸気弁Ｖｉの開弁時に燃焼室２３に吸入され、ピストン２４で圧縮され、点火プラグ２７で点火燃焼させられる。
【００１８】
一方、各気筒の排気ポートは気筒毎の枝管を介して排気管３０に接続されている。排気管３０には、三元触媒３１が設けられている。なお排気ポート、枝管及び排気管３０により排気通路が形成される。三元触媒３１の上流側には、排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ３３が設置されている。空燃比センサ３３は、いわゆる広域空燃比センサであり、比較的広範囲に亘る空燃比を連続的に検出可能で、その空燃比に比例した値の信号を出力する。
【００１９】
エンジンシステム１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び記憶装置等を備える。ＥＣＵ５０は、ＲＯＭや記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う。ＥＣＵ５０は、算出部、設定部、及び制御部の一例である。
【００２０】
ＥＣＵ５０には、上述の点火プラグ２７、スロットルバルブ１３及びインジェクタ１２等が電気的に接続されている。またＥＣＵ５０には、前述のエアフローメータ１５、空燃比センサ３３、内燃機関２０のクランク角を検出するクランク角センサ２５のほか、アクセル開度を検出するアクセル開度センサやその他の各種センサが図示されないＡ／Ｄ変換器等を介して電気的に接続されている。なお、クランク角センサ２５は、内燃機関２０の運転状態を検出する運転状態検出部の一例である。ＥＣＵ５０は、各種センサの検出値等に基づいて、所望の出力が得られるように、点火プラグ２７、スロットルバルブ１３、インジェクタ１２等を制御し、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期、スロットル開度等を制御する。
【００２１】
また、ＥＣＵ５０は、三元触媒３１を昇温するための触媒昇温制御を実行する。図２は、ＥＣＵ５０が実行する触媒昇温制御の一例を示すフローチャートである。図２の処理は、所定の演算周期（例えば、０．１〜０．３ｍｓ毎）で実行される。
【００２２】
まず、ＥＣＵ５０は、触媒昇温要求がＯＮか否か判断する（ステップＳ１１）。触媒昇温要求がＯＦＦの場合（ステップＳ１１／ＮＯ）、ＥＣＵ５０は、図２の処理を終了する。
【００２３】
一方、触媒昇温要求がＯＮの場合（ステップＳ１１／ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、筒内における燃焼時の空燃比が理論空燃比よりも小さいリッチ燃焼を行うリッチ気筒と、筒内における燃焼時の空燃比が理論空燃比よりも大きいリーン燃焼を行うリーン気筒との組み合わせを設定する（ステップＳ１３）。ＥＣＵ５０は、例えば、４つの気筒＃１〜＃４のうち、任意の気筒（例えば、気筒＃１）をリッチ気筒に設定し、他の気筒（例えば、気筒＃２〜＃４）をリーン気筒に設定する。
【００２４】
続いて、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ２５の検出値に基づくエンジン回転速度のサイクル間変動及び気筒間変動の算出及び記録を開始する（ステップＳ１４）。エンジン回転速度のサイクル間変動及びエンジン回転速度の気筒間変動は、内燃機関２０の燃焼状態が悪化しているか否かを示す燃焼悪化指標の一例である。エンジン回転速度のサイクル間変動とは、クランク角０度から７２０度までの間を１サイクルとした場合の、サイクル間のエンジン回転速度の差を意味する。また、エンジン回転速度の気筒間変動とは、燃焼行程における気筒間のエンジン回転速度の差を意味する。なお、ＥＣＵ５０は、算出したエンジン回転速度のサイクル間変動及び気筒間変動を、リーン気筒とリッチ気筒との組み合わせと関連付けて記録する。
【００２５】
ステップＳ１４の後、ＥＣＵ５０は、各気筒の空燃比をそれぞれの目標空燃比まで所定の徐変速度をもって徐々に変更する徐変処理を行い（ステップＳ１５）、各気筒の空燃比がそれぞれの目標空燃比に到達すると、当該目標空燃比での運転を継続する（ステップＳ１７）。ここで、三元触媒３１は、三元触媒３１に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比（ストイキ、例えば１４．５５）近傍のときにＮＯｘ，ＨＣおよびＣＯを同時に浄化する。そのため、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１５及びＳ１７の処理の実行中、リッチ気筒でリッチ燃焼が実行され、リーン気筒でリーン燃焼が実行され、全ての気筒の空燃比の平均が理論空燃比となるように、各気筒への燃料噴射量を制御する。具体的には、ＥＣＵ５０は、空燃比センサ３３により検出された空燃比が理論空燃比に一致するように、各気筒への燃料噴射量をフィードバック制御する。
【００２６】
続いて、ＥＣＵ５０は、現在のリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせで所定サイクル数運転したか否かを判断する（ステップＳ１９）。
【００２７】
現在のリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせで所定サイクル数運転した場合（ステップＳ１９／ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、リッチ気筒とリーン気筒との組み合わせを変更する（ステップＳ２１）。ＥＣＵ５０は、例えば、４つの気筒＃１〜＃４のうち、任意の気筒（例えば、気筒＃２）をリッチ気筒に設定し、他の気筒（例えば、気筒＃１、＃３、＃４）をリーン気筒に設定する。
【００２８】
ＥＣＵ５０は、リッチ気筒とリーン気筒との組み合わせを変更すると、各気筒の空燃比がそれぞれの目標空燃比となるまで徐変処理を実行し（ステップＳ１５）、その後、目標空燃比での運転を継続する（ステップＳ１７）。
【００２９】
ところで、ＥＣＵ５０は、現在のリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせで所定サイクル数運転していない場合（ステップＳ１９／ＮＯ）、触媒昇温要求がＯＦＦされたか否かを判断する（ステップＳ２３）。触媒昇温要求がＯＦＦされていない場合（ステップＳ２３／ＮＯ）、ステップＳ１７に戻り、現在のリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせで運転を継続する。
【００３０】
一方、触媒昇温要求がＯＦＦされた場合（ステップＳ２３／ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度のサイクル間変動及び気筒間変動の算出及び記録を終了し（ステップＳ２５）、図２の処理を終了する。
【００３１】
このように、本実施形態に係るＥＣＵ５０は、触媒昇温制御の開始時、及び、触媒昇温制御中にリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせを変更した時、徐変処理（図２：ステップＳ１５）を行う。このとき、前述したように、徐変速度が遅いほど、各気筒において目標空燃比での燃焼を開始するまでの時間が長くなり、触媒昇温にかかる時間が長くなるおそれがある。また、徐変速度が速すぎると、各気筒における燃焼が一時的に不安定となるおそれがある。
【００３２】
そこで、本実施形態に係るＥＣＵ５０では、徐変処理（図２：ステップＳ１５）開始時に、以下の徐変速度変更処理を実行することにより、燃焼が不安定になることを回避しつつ、各気筒においてそれぞれの目標空燃比で燃焼を開始するまでの時間を短縮することで、触媒昇温にかかる時間を低減する。
【００３３】
図３は、ＥＣＵ５０が実行する徐変速度変更処理の一例を示すフローチャートである。図３の処理は、徐変処理の開始時、すなわち、触媒昇温制御の開始時、及び、触媒昇温制御中にリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせを変更した時に実行される。
【００３４】
まず、ＥＣＵ５０は、同一トリップ内で、現在設定されているリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御を実行した実績があるか否かを判断する（ステップＳ５１）。なお、本実施形態において、１トリップとは１回のエンジンの始動から停止までの期間をいう。
【００３５】
現在設定されているリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御を実行した実績がない場合（ステップＳ５１／ＮＯ）、ＥＣＵ５０は、徐変速度を予め定められたデフォルト値に設定する（ステップＳ５３）。例えば、図４の時刻ｔ１において触媒昇温要求がＯＮにされ、ＥＣＵ５０が、気筒＃１をリッチ気筒に設定し、気筒＃２〜＃４をリーン気筒に設定したとする。ここで、気筒＃１をリッチ気筒とし気筒＃２〜＃４をリーン気筒とする組み合わせでの触媒昇温制御を同一トリップ内で実行した実績がない場合、ＥＣＵ５０は、図４に示すように、徐変速度をデフォルト値であるＶｄｅｆに設定する。また、例えば、図４の時刻ｔ４において触媒昇温要求がＯＮにされ、ＥＣＵ５０が、気筒＃２をリッチ気筒に設定し、気筒＃１、＃３、＃４をリーン気筒に設定したとする。ここで、気筒＃２をリッチ気筒とし気筒＃１、＃３、＃４をリーン気筒とする組み合わせでの触媒昇温制御を同一トリップ内で実行した実績がない場合、ＥＣＵ５０は、図４に示すように、徐変速度をデフォルト値であるＶｄｅｆに設定する。図４の場合、徐変速度が同一であるため、気筒＃１をリッチ気筒と設定したときに各気筒がそれぞれの目標空燃比に到達するまでの期間Ｔ１（ｔ２−ｔ１）と、気筒＃２をリッチ気筒と設定したときに各気筒がそれぞれの目標空燃比に到達するまでの期間Ｔ２（ｔ５−ｔ４）は、同一となる。
【００３６】
図３に戻り、現在設定されているリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御を実行した実績がある場合（ステップＳ５１／ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、当該組み合わせで前回触媒昇温制御を実行したときのエンジン回転速度のサイクル間変動がサイクル間第１閾値未満であり、かつ、エンジン回転速度の気筒間変動が気筒間第１閾値未満であるか否かを判断する（ステップＳ５５）。なお、サイクル間第１閾値及び気筒間第１閾値は、第１閾値の一例であり、内燃機関２０が安全に運転されていると判断できる値である。
【００３７】
ステップＳ５５の判断がＹＥＳの場合、ＥＣＵ５０は、徐変速度を、現在設定されているリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせで前回触媒昇温制御を実行したときの徐変速度よりも速くする（ステップＳ５７）。
【００３８】
例えば、最初に気筒＃１をリッチ気筒とし気筒＃２〜＃４をリーン気筒とする組み合わせでの触媒昇温制御を実行したとき、図４に示すようにエンジン回転速度のサイクル間変動がサイクル間第１閾値未満であり、かつ、エンジン回転速度の気筒間変動が気筒間第１閾値未満であったとする。ここで、図５に示すように同一トリップ内の時刻ｔ７で触媒昇温要求がＯＮとなり、ＥＣＵ５０が気筒＃１をリッチ気筒とし気筒＃２〜＃４をリーン気筒とする組み合わせを設定したとする。この場合、ＥＣＵ５０は、図５に示すように、徐変速度を、前回触媒昇温制御を実行したときの徐変速度Ｖｄｅｆよりも速い徐変速度Ｖ１とする。これにより、各気筒においてそれぞれの目標空燃比での燃焼を開始するまでの期間Ｔ３（ｔ８−ｔ７）を、図４の期間Ｔ１よりも短くすることができるため、触媒昇温にかかる時間を短縮することができる。
【００３９】
一方、ステップＳ５５の判断がＮＯの場合、ＥＣＵ５０は、現在設定されているリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせで前回触媒昇温制御を実行したときのエンジン回転速度のサイクル間変動がサイクル間第２閾値未満であり、かつ、エンジン回転速度の気筒間変動が気筒間第２閾値未満であるか否かを判断する（ステップＳ５６）。ここで、サイクル間第２閾値及び気筒間第２閾値は、第２閾値の一例であり、内燃機関２０が許容範囲内で安全に運転されていると判断できる値である。
【００４０】
ステップＳ５６の判断がＹＥＳの場合、ＥＣＵ５０は、徐変速度を、現在設定されているリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせで前回触媒昇温制御を実行したときの徐変速度と同一にする（ステップＳ５９）。前回の徐変速度が、現在のリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせにおいて、内燃機関２０を安全に運転できる範囲で、各気筒において目標空燃比での燃焼を開始するまでの期間を最小とする徐変速度となっているからである。
【００４１】
一方、ステップＳ５６の判断がＮＯの場合、ＥＣＵ５０は、徐変速度を、現在設定されているリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせで前回触媒昇温制御を実行したときの徐変速度よりも遅くする（ステップＳ６１）。
【００４２】
例えば、図４に示すように、気筒＃２をリッチ気筒とし気筒＃１、＃３、＃４をリーン気筒とする組み合わせでの触媒昇温制御を初めて実行したとき、エンジン回転速度のサイクル間変動がサイクル間第２閾値以上となり、かつ、エンジン回転速度の気筒間変動も気筒間第２閾値以上となったとする。ここで、図５に示すように、同一トリップ内の時刻ｔ９で触媒昇温要求がＯＮとなり、ＥＣＵ５０が気筒＃２をリッチ気筒とし気筒＃１、＃３、＃４をリーン気筒とする組み合わせを設定したとする。この場合、ＥＣＵ５０は、図５に示すように、徐変速度を、前回触媒昇温制御を実行したときの徐変速度Ｖｄｅｆよりも遅い徐変速度Ｖ２とする。これにより、各気筒において燃焼が不安定となることを回避することができる。
【００４３】
ステップＳ５３、Ｓ５７、Ｓ５９、又はＳ６１の実行後、ＥＣＵ５０は、現在設定されているリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせと、ステップＳ５３、Ｓ５７、Ｓ５９、又はＳ６１で設定した徐変速度とを記憶し（ステップＳ６３）、当該徐変速度で徐変処理を実行する（ステップＳ６５）。
【００４４】
以上、詳細に説明したように、本実施形態にかかるエンジンシステム１は、内燃機関２０の排気管３０に設けられた三元触媒３１と、内燃機関２０のクランク角を検出するクランク角センサ２５と、クランク角センサ２５により検出されたクランク角に基づいて、エンジン回転速度のサイクル間変動及び気筒間変動を算出し、複数の気筒のうち、任意の気筒を筒内における燃焼時の空燃比が理論空燃比よりも小さいリッチ燃焼を実行するリッチ気筒に設定し、他の気筒を筒内における燃焼時の空燃比が理論空燃比よりも大きいリーン燃焼を実行するリーン気筒に設定し、リッチ気筒をリッチ燃焼させ、リーン気筒をリーン燃焼させ、全ての気筒の空燃比の平均が理論空燃比となるよう各気筒への燃料噴射量を制御し三元触媒３１を昇温する触媒昇温制御を実行するＥＣＵ５０と、を備える。そして、ＥＣＵ５０は、リッチ気筒とリーン気筒との任意の組み合わせでの触媒昇温制御を開始されると、各気筒の空燃比がそれぞれの目標空燃比となるまで、各気筒の空燃比を所定の徐変速度で徐々に変化させる。そして、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度のサイクル間変動及び気筒間変動がそれぞれサイクル間第１閾値未満及び気筒間第１閾値未満となったリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御が同一トリップ内において再び実行されるとき、徐変速度を、当該組み合わせでの触媒昇温制御が前回実行されたときの徐変速度よりも速くする。これにより、各気筒においてそれぞれの目標空燃比での燃焼を開始するまでの期間を前回制御時よりも短くすることができるため、触媒昇温にかかる時間を短縮することができる。また、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度のサイクル間変動及び気筒間変動がそれぞれサイクル間第１閾値以上サイクル間第２閾値未満及び気筒間第１閾値以上気筒間第２閾値未満となったリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御が同一トリップ内において再び実行されるとき、徐変速度を、当該組み合わせでの触媒昇温制御が前回実行されたときの徐変速度と同一にする。これにより、内燃機関２０を安全に運転できる範囲で、各気筒においてそれぞれの目標空燃比での燃焼を開始するまでの期間を最小とすることができる。さらに、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度のサイクル間変動がサイクル間第２閾値以上、
又はエンジン回転速度の気筒間変動が気筒間第２閾値以上となったリッチ気筒とリーン気筒との組み合わせでの触媒昇温制御が同一トリップ内において再び実行されるとき、徐変速度を、当該組み合わせでの触媒昇温制御が前回実行されたときの徐変速度よりも遅くする。これにより、各気筒において燃焼が不安定となることを回避することができる。
【００４５】
上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【００４６】
なお、上記実施形態において、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数のサイクル間変動及びエンジン回転速度の気筒間変動を用いて、燃焼悪化を判定していたが、エンジン回転数のサイクル間変動及びエンジン回転速度の気筒間変動のいずれか一方を用いて、燃焼悪化を判定してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１    エンジンシステム（内燃機関の制御装置）
２０  内燃機関
２５  クランク角センサ（運転状態検出部）
３０  排気管（排気通路）
５０  ＥＣＵ（設定部、制御部、算出部）
【図１】
2017150412.tif 000003
【図２】
2017150412.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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