(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排気通路内に三元触媒が配置されており、該三元触媒の温度を代表する代表温度が予め定められた第２の設定温度よりも低いときに複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を停止して該気筒から排出される空気が残りの運転気筒から排出される排気と共に三元触媒に流入するようにし、各気筒に供給された全燃料量に対する全空気量の割合が三元触媒に流入する排気の平均空燃比に一致する内燃機関において、代表温度が第２の設定温度よりも低く設定された第１の設定温度であって三元触媒が部分的に活性化する第１の設定温度よりも低いときには、三元触媒に流入する排気の平均空燃比がリーンとなるように運転気筒に供給される燃料量を制御すると共に、代表温度が高くなるにつれて小さくなるように運転気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比のリッチ度合いを定め、代表温度が第１の設定温度よりも高くかつ第２の設定温度よりも低いときには、三元触媒に流入する排気の平均空燃比が理論空燃比又はわずかばかりリーンに維持されるように運転気筒に供給される燃料量を制御するようにした内燃機関の供給燃料制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の供給燃料制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リッチ混合気を燃焼せしめると機関発生トルクが増大し、排気温度が高くなる。そこで、従来より、機関始動時にリッチ混合気を燃焼せしめて大きな摩擦を克服すると共に、機関及び触媒の暖機運転が速やかに完了するようにした内燃機関が知られている。
【０００３】
ところが、この場合の排気中には多量の未燃ＨＣ，ＣＯが含まれ、このとき触媒は活性化していなければ触媒から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出される恐れがある。一方、触媒に流入する排気中に多量の燃料成分と多量の酸素とが同時に含まれているとこれら燃料成分と酸素とが触媒上で発熱反応するので触媒温度が高められ、しかも触媒から排出される未浄化の燃料成分が低減される。
【０００４】
そこで、内燃機関の複数の気筒のうち一部の気筒でリッチ混合気を燃焼せしめると共に、残りの気筒への燃料供給を停止して前記残りの気筒から排出される空気を前記一部の気筒から排出される排気と共に触媒に流入せしめるようにした内燃機関が公知である（特開平９−９６２１６号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この内燃機関では次のような問題点を有する。即ち、機関排気通路内の或る位置よりも上流の排気通路内、燃焼室内、及び吸気通路内に供給された全燃料量に対する全空気量の割合をその位置を流通する排気の空燃比と称すると、触媒に流入する排気の平均空燃比について一切考慮されていない。このため、触媒に流入する排気の平均空燃比が理論空燃比に対してリッチになったり、リーンになったりする恐れがある。触媒に流入する排気の平均空燃比がリッチになると触媒から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出され、リーンになると過剰空気によって触媒が冷却されるために触媒温度を速やかに上昇させることができない。
【０００６】
従って、本発明の目的は触媒から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるのを阻止しつつ触媒温度を速やかに上昇させることができる内燃機関の供給燃料制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明によれば、複数の気筒を有する内燃機関の排気通路内に三元触媒が配置されており、三元触媒の温度を代表する代表温度が予め定められた第２の設定温度よりも低いときに複数の気筒のうち一部の気筒への燃料供給を停止してこの又はこれらの気筒から排出される空気が残りの気筒から排出される排気と共に三元触媒に流入するようにし、各気筒に供給された全燃料量に対する全空気量の割合が三元触媒に流入する排気の平均空燃比に一致する内燃機関において、代表温度が第２の設定温度よりも低く設定された第１の設定温度であって三元触媒が部分的に活性化する第１の設定温度よりも低いときには、三元触媒に流入する排気の平均空燃比がリーンとなるように運転気筒に供給される燃料量を制御すると共に、代表温度が高くなるにつれて小さくなるように運転気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比のリッチ度合いを定め、代表温度が第１の設定温度よりも高くかつ第２の設定温度よりも低いときには、三元触媒に流入する排気の平均空燃比が理論空燃比又はわずかばかりリーンに維持されるように運転気筒に供給される燃料量を制御するようにしている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、機関本体１は複数例えば４つの気筒＃１，＃２，＃３，＃４を具備する。各気筒はそれぞれ対応する吸気枝管２を介して共通のサージタンク３に接続され、サージタンク３は吸気ダクト４を介してエアクリーナ５に接続される。吸気ダクト４内には例えばステップモータのような電磁式アクチュエータ６により駆動されるスロットル弁７が配置される。一方、各気筒は共通の排気マニホルド８及び排気管９を介して触媒コンバータ１０に接続され、触媒コンバータ１０は排気管１１に接続される。さらに、各気筒には筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１２が設けられる。
【００１０】
図１に示す実施態様において触媒コンバータ１０には三元触媒１３が収容される。機関排気通路内の或る位置よりも上流の排気通路内、燃焼室内、及び吸気通路内に供給された全燃料量に対する全空気量の割合をその位置を流通する排気の空燃比と称すると、この三元触媒１３は流入排気の空燃比が概ね理論空燃比であると排気中に含まれるほぼ全てのＨＣ，ＣＯ，ＮＯX を同時に浄化することができる。なお、三元触媒に換えて酸化触媒を収容することもできる。また、図１の実施態様では、機関排気通路内に燃料又は空気が２次的に供給されず、従って各気筒に供給された全燃料量に対する全空気量の割合は三元触媒１３に流入する排気の平均空燃比に一致する。
【００１１】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス２１を介して相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２４、常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）２５、入力ポート２６、および出力ポート２７を具備する。機関本体１には機関冷却水温ＴＨＷを検出するための水温センサ２８が取り付けられ、この水温センサ２８は機関冷却水温ＴＨＷを表す出力電圧を発生する。吸気ダクト４内には吸入空気質量流量Ｇａを検出するための吸入空気量センサ２９が取り付けられ、この吸入空気量センサ２９は吸入空気質量流量Ｇａを表す出力電圧を発生する。排気管９には三元触媒１３に流入する排気の空燃比を検出するための空燃比センサ３０が取り付けられ、このメイン空燃比センサ３０は三元触媒１３への流入排気の空燃比を表す出力電圧ＶＭを発生する。また、排気管１１には三元触媒１３から流出する排気の空燃比を検出するための空燃比センサ３１が取り付けられ、この空燃比センサ３１は三元触媒１３からの流出排気の空燃比を表す出力電圧ＶＳを発生する。一方、排気管１１には三元触媒１３からの流出排気の温度を検出するための温度センサ３２が取り付けられ、この温度センサ３２は三元触媒１３からの流出排気の温度を表す出力電圧を発生する。また、踏み込み量センサ３３はアクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰに比例した出力電圧を発生する。これらセンサ２８，２９，３０，３１，３２，３３の出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器３４を介して入力ポート２６に入力される。さらに、入力ポート２６には機関回転数Ｎを表す出力パルスを発生する回転数センサ３５、車速ＳＰＤを表す出力パルスを発生する車速センサ３６、及び変速機（図示しない）のギア位置ＧＰを表す出力パルスを発生するギア位置センサ３７が接続される。一方、出力ポート２７はそれぞれ対応する駆動回路３８を介して各燃料噴射弁１３及びアクチュエータ１４に接続される。
【００１２】
空燃比センサ３０，３１には例えば排気中の酸素濃度に応じた出力電圧を発生するセンサが用いられる。具体的には、三元触媒１３上流側の空燃比センサ３０として空燃比と一対一対応の出力電圧を発生するセンサが用いられる。一方、三元触媒１３下流側の空燃比センサ３１として理論空燃比周りで急変する出力電圧を発生するセンサが用いられる。このセンサ３１の出力電圧は空燃比がリーンであると約０．１ボルトになり、空燃比がリッチであると約０．９ボルトになる。
【００１３】
三元触媒１３の温度を代表する温度として本発明による実施態様では温度センサ３２により検出される排気温度、即ち三元触媒１３からの流出排気の温度を用いている。ところが、例えば冷間始動時には温度センサ３２が活性化しておらず、排気温度を正確に検出できない。そこで、この場合には例えば機関冷却水温ＴＨＷ、機関が始動されてからの経過時間（以下、始動後経過時間と称する）ＰＳ、機関回転数Ｎなどに基づいて三元触媒１３の温度を代表する温度を推定するようにしている。従って、いずれにしても三元触媒１３の温度を代表する温度が求められ、以下ではこの温度を触媒温度ＴＣＡＴと称することにする。
【００１４】
まず、本発明による実施態様を概略的に説明する。
触媒温度ＴＣＡＴが低いときには三元触媒１３を速やかに活性化する必要がある。そこで本発明による実施態様では、触媒温度ＴＣＡＴが予め定められた第１の設定温度Ｔ１よりも低いときには減筒運転、即ち４つの気筒のうち一部の気筒でリッチ混合気を燃焼せしめると共に、残りの気筒への燃料供給を停止して前記残りの気筒から排出される空気を前記一部の気筒から排出される排気と共に触媒に流入せしめるようにしている。
【００１５】
このようにリッチ混合気を燃焼せしめると機関発生トルクが増大するので機関冷間時の大きな摩擦を克服でき、また排気温度が高くなるので機関及び触媒の暖機が促進される。さらに、燃料供給が行われる気筒を運転気筒、燃料供給が停止される気筒を休止気筒と称すると、運転気筒からは多量の未燃ＨＣ，ＣＯを含む排気が排出され、休止気筒からは空気が排出される。これら未燃ＨＣ，ＣＯ及び酸素は次いで三元触媒１３内で発熱反応即ち燃焼し、その結果触媒温度ＴＣＡＴが速やかに高められると共に、三元触媒１３から排出される未浄化の未燃ＨＣ，ＣＯが低減される。
【００１６】
この場合、三元触媒１３への流入排気の平均空燃比がリーン又は理論空燃比となるように運転気筒での燃料噴射量が定められている。このようにすると排気中の未燃ＨＣ，ＣＯが三元触媒１３において確実に燃焼せしめられる。
さらに、触媒温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて三元触媒１３で燃焼させるべき未燃ＨＣ，ＣＯ量が少なくなり、またこのとき機関温度も高くなるので摩擦が小さくなる。そこで本発明による実施態様では、触媒温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて運転気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比のリッチ度合いが小さくなるように定められている。なお、このように触媒温度ＴＣＡＴが第１の設定温度Ｔ１よりも低いときに行われる減筒運転を第１の減筒運転と称する。
【００１７】
運転気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比のリッチ度合いが小さくなるにつれて運転気筒から排出されるＮＯX 量が増大する。ところが、三元触媒１３への流入排気の平均空燃比がリーンであると三元触媒１３においてＮＯX を良好に還元浄化できない。一方、三元触媒１３が部分的にでも活性化しているならば、三元触媒１３への流入排気の空燃比を理論空燃比にしてＨＣ，ＣＯだけでなくＮＯX も浄化するのが好ましい。
【００１８】
そこで本発明による実施態様では、触媒温度ＴＣＡＴが第１の設定温度Ｔ１よりも高くなり、かつ第１の設定温度Ｔ１よりも高く定められた第２の設定温度Ｔ２よりも低いときには三元触媒１３への流入排気の平均空燃比が理論空燃比になるように、運転気筒の燃料噴射量又は運転気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比を制御している。このように、ただ単に減筒運転を行うのではなく、三元触媒１３への流入排気の平均空燃比が目標となる空燃比となるように運転気筒の燃料噴射量を制御しているので、三元触媒１３において未燃ＨＣ，ＣＯだけでなくＮＯX が良好に浄化される。また、運転気筒ではリッチ混合気が燃焼せしめられ、三元触媒１３では未燃ＨＣ，ＣＯが燃焼せしめられるので機関及び三元触媒１３の暖機が速やかに完了せしめられる。なお、このとき目標となる空燃比を理論空燃比よりもわずかばかりリーンにしてもよい。
【００１９】
さらにこの場合、三元触媒１３への流入排気の空燃比が理論空燃比に維持されるように空燃比センサ３１の出力電圧ＶＳに基づいて運転気筒の燃料噴射量がフィードバック制御される。従って、三元触媒１３において未燃ＨＣ，ＣＯ，ＮＯX の良好な浄化が確保できる。なお、このように触媒温度ＴＣＡＴが第１の設定温度Ｔ１よりも高くかつ第２の設定温度Ｔ２よりも低いときに行われる減筒運転を第２の減筒運転と称する。
【００２０】
触媒温度ＴＣＡＴがさらに高くなり、第２の設定温度Ｔ２よりも高くなると、このような減筒運転を行う必要はなく、むしろ大きな機関出力が要求される。そこで、全気筒運転が行われ、即ち全気筒で燃料供給が行われる。このとき、空燃比センサ３０又は空燃比センサ３１の出力電圧に基づいて三元触媒１３の流入排気の空燃比が理論空燃比になるように全気筒の燃料噴射量がフィードバック制御される。その結果、三元触媒１３において排気が良好に浄化される。
【００２１】
次に、本発明による実施態様を詳細に説明する。本発明による実施態様では燃料噴射時間ＴＡＵが例えば次式に基づいて算出される。
ＴＡＵ＝ＴＢ・ＫＩ・ＦＡＦ
ここでＴＢは基本燃料噴射時間、ＫＩは増量補正係数、ＦＡＦはフィードバック補正係数をそれぞれ表している。
【００２２】
基本燃料噴射時間ＴＢは各気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比を理論空燃比にするのに必要な燃料噴射時間であって、予め実験により求められている。この基本燃料噴射時間ＴＢは機関負荷を表す吸入空気量Ｇａ及び機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ２２内に記憶されている（ＴＢ＝ｆ２（Ｇａ，Ｎ））。なお、基本燃料噴射時間ＴＢは全気筒運転時に三元触媒１３への流入排気の平均空燃比を理論空燃比にするのに必要な燃料噴射時間ということもできる。
【００２３】
全気筒運転時用フィードバック補正係数ＦＡＦは全気筒運転時に三元触媒１３への流入排気の空燃比を目標となる理論空燃比に維持するためのものである。この全気筒運転時用フィードバック補正係数ＦＡＦは空燃比センサ３１，３２の出力電圧に応じて定められ、１．０を中心として変動する。
増量補正係数ＫＩは第１の増量補正係数ＫＩ１と第２の増量補正係数ＫＩ２とのうち大きいほうの値をとるものであり、補正する必要がないときには１．０に保持される。第１の増量補正係数ＫＩ１は例えば加速時増量補正係数、過熱防止増量補正係数、暖機時増量補正係数などを一まとめにして表したものであり、アクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰ、機関回転数Ｎ、吸入空気量Ｇａ、機関冷却水温ＴＨＷ、始動後経過時間ＰＳの関数として予めＲＯＭ２２内に記憶されている（ＫＩ１＝ｆ３（ＤＥＰ，Ｎ，Ｇａ，ＴＨＷ，ＰＳ））。
【００２４】
一方、第２の増量補正係数ＫＩ２は減筒運転時に運転気筒の燃料噴射量を増量補正するためのものであり、全気筒数が４の場合には例えば次式により算出される。
ＫＩ２＝４／（４−ＮＳＣ）・ＫＲ＋ＫＳ
ここでＮＳＣは休止気筒数、ＫＲはリッチ度合い係数、ＫＳは減筒運転時用フィードバック補正係数をそれぞれ表している。
【００２５】
休止気筒数ＮＳＣ（＝０，１，２，３）は要求負荷ＲＬが高くなるにつれて小さくなり、機関冷却水温ＴＨＷが低くなるにつれて大きくなる。というのは、休止気筒数ＮＳＣが大きくなると一方では機関出力が低下し、他方では三元触媒１３に供給される２次的な空気量が増大するからである。この休止気筒数ＮＳＣは予め実験により求められており、要求負荷ＲＬ及び機関冷却水温ＴＨＷの関数として予めＲＯＭ２２内に記憶されている（ＮＳＣ＝ｆ４（ＲＬ，ＴＨＷ））。ここで要求負荷ＲＬは予め実験により求められており、アクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰ、車速ＳＰＤ、ギア位置ＧＰ、及び機関冷却水温ＴＨＷの関数として予めＲＯＭ２２内に記憶されている（ＲＬ＝ｆ１（ＤＥＰ，ＳＰＤ，ＧＰ，ＴＨＷ））。
【００２６】
リッチ度合い係数ＫＲは減筒運転時に運転気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比のリッチ度合いを表している。リッチ度合い係数ＫＲは例えば０．１から１．０の範囲内で定められ、触媒温度ＴＣＡＴが低くなるにつれて小さくなり、吸入空気量Ｇａが大きくなるにつれて小さくなる。リッチ度合い係数ＫＲは予め実験により求められており、触媒温度ＴＣＡＴ及び吸入空気量Ｇａの関数として予めＲＯＭ２２内に記憶されている（ＫＲ＝ｆ５（ＴＣＡＴ，Ｇａ））。
【００２７】
減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳは第２の減筒運転時に三元触媒１３への流入排気の平均空燃比を目標となる理論空燃比に維持するためのものである。この減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳは空燃比センサ３２の出力電圧に応じて定められ、零を中心として変動する。
従って、例えばＮＳＣ＝１の場合運転気筒の燃料噴射時間ＴＡＵを基本燃料噴射時間ＴＢの４／３倍にすれば、三元触媒１３への流入排気の平均空燃比が理論上、理論空燃比になるということになる。
【００２８】
第１の減筒運転時には休止気筒数ＮＳＣが１から３の間で定められ、リッチ度合い係数ＫＲが０．１から１．０の間で定められ、減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳが零に固定され、全気筒運転時用フィードバック補正係数ＦＡＦが１．０に固定される。
第２の減筒運転時には休止気筒数ＮＳＣが１から３の間で定められ、リッチ度合い係数ＫＲが１．０に固定され、減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳが空燃比センサ３１の出力電圧に基づいて算出され、全気筒運転時用フィードバック補正係数ＦＡＦが１．０に固定される。
【００２９】
全気筒運転時には休止気筒数ＮＳＣが零に固定され、リッチ度合い係数ＫＲが１．０に固定され、減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳが零に固定され、全気筒運転時用フィードバック補正係数ＦＡＦが空燃比センサ３０，３１の出力電圧に基づいて算出される。
次に、図２から図６を参照して本発明による実施態様をさらに詳細に説明する。
【００３０】
図２は本発明による実施態様による運転気筒の燃料噴射時間ＴＡＵ及び目標スロットル開度ＴＴＡの算出ルーチンである。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
図２を参照すると、まず始めにステップ２００では要求負荷ＲＬが算出される（ＲＬ＝ｆ１（ＤＥＰ，ＳＰＤ，ＧＰ，ＴＨＷ））。続くステップ２０１では基本燃料噴射時間ＴＢが算出される（ＴＢ＝ｆ２（Ｇａ，Ｎ））。続くステップ２０２では第１の増量補正係数ＫＩ１が算出される（ＫＩ１＝ｆ３（ＤＥＰ，Ｎ，Ｇａ，ＴＨＷ，ＰＳ））。続くステップ２０３では触媒温度ＴＣＡＴが温度センサ３２の出力電圧又は推定により算出される。
【００３１】
続くステップ２０４では触媒温度ＴＣＡＴが第１の設定温度Ｔ１よりも低いか否かが判別される。ＴＣＡＴ＜Ｔ１のときには次いでステップ２０５に進み、要求負荷ＲＬが予め定められた第１の設定負荷よりも大きいか否かが判別される。ＲＬ＞Ｌ１のときには次いでステップ２０６に進んで第１の減筒運転を制御するためのルーチンが実行され、ＲＬ≦Ｌ１のときには次いでステップ２０７に進んで全気筒運転を制御するためのルーチンが実行される。減筒運転を行うとトルク変動が大きくなるので、要求負荷ＲＬが低いときに減筒運転を行うとドライバビリティが悪化する。そこで、ＲＬ≦Ｌ１のときには減筒運転を禁止して全気筒運転を行うようにしている。
【００３２】
一方、ステップ２０４においてＴＣＡＴ≧Ｔ１のときには次いでステップ２０８に進み、触媒温度ＴＣＡＴが第２の設定温度Ｔ２よりも低いか否かが判別される。ＴＣＡＴ＜Ｔ２のときには次いでステップ２０９に進み、要求負荷ＲＬが予め定められた第２の設定負荷よりも小さいか否かが判別される。ＲＬ＜Ｌ２のときには次いでステップ２１０に進んで第２の減筒運転を制御するためのルーチンが実行される。これに対してＴＣＡＴ≧Ｔ２又はＲＬ≧Ｌ２のときには次いでステップ２０７に進んで全気筒運転を制御するためのルーチンが実行される。触媒温度ＴＣＡＴが高くなった後には減筒運転を行う必要性はなく、減筒運転を行うと大きな機関出力を確保できない。そこでＴＣＡＴ≧Ｔ２又はＲＬ≧Ｌ２のときには減筒運転を禁止して全気筒運転を行うようにしている。
【００３３】
ステップ２０６の第１の減筒運転制御ルーチンは図３に示されている。図３を参照すると、まずステップ３００では休止気筒数ＮＳＣが算出される（ＮＳＣ＝ｆ４（ＲＬ，ＴＨＷ））。続くステップ３０１ではリッチ度合い係数ＫＲが算出される（ＫＲ＝ｆ５（ＴＣＡＴ，Ｇａ））。続くステップ３０２ではフィードバック補正係数ＦＡＦが１．０に固定され、続くステップ３０３では減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳが零に固定される。次いで図２のステップ２１１に進む。
【００３４】
一方、ステップ２０７の全気筒運転制御ルーチンは図４に示されている。図４を参照すると、まずステップ４００では休止気筒数ＮＳＣが零に固定される。続くステップ４０１ではリッチ度合い係数ＫＲが１．０に固定される。続くステップ４０２ではメインＦＢ条件が成立しているか否かが判別される。例えば空燃比センサ３０が活性化しており、かつ第１の増量補正係数ＫＩ１が零であり、かつ機関減速運転時における燃料供給停止時でないときにメインＦＢ条件が成立していると判断され、それ以外は不成立であると判断される。メインＦＢ条件が不成立であると判断されたときは次いでステップ４０３に進み、全気筒運転時用フィードバック補正係数ＦＡＦが１．０に固定される。次いでステップ４０７に進む。
【００３５】
一方、メインＦＢ条件が成立していると判断されたときには次いでステップ４０４に進み、第１のサブＦＢ条件が成立しているか否かが判断される。例えば、メインＦＢ条件が成立しており、かつ空燃比センサ３１が活性化しており、かつ機関冷却水温ＴＨＷが一定値以上であり、かつアクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰが零でなく即ちアイドリング運転時でないときに第１のサブＦＢ条件が成立していると判断され、それ以外は不成立であると判断される。第１のサブＦＢ条件が成立していると判断されたときは次いでステップ４０５に進み、空燃比センサ３０，３１の出力電圧ＶＭ，ＶＳ両方に基づいて全気筒運転時用フィードバック補正係数ＦＡＦが算出される。次いでステップ４０７に進む。これに対し第１のサブＦＢ条件が不成立と判断されたときは次いでステップ４０６に進み、空燃比センサ３０の出力電圧ＶＭのみに基づいて全気筒運転時用フィードバック補正係数ＦＡＦが算出される。次いでステップ４０７に進む。
【００３６】
ステップ４０７では減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳが零に固定される。次いで図２のステップ２１１に進む。
ステップ２１０の第２の減筒運転制御ルーチンは図５に示されている。図５を参照すると、まずステップ５００では休止気筒数ＮＳＣが算出される（ＮＳＣ＝ｆ４（ＲＬ，ＴＨＷ））。続くステップ５０１ではリッチ度合い係数ＫＲが１．０に固定される。続くステップ５０２ではフィードバック補正係数ＦＡＦが１．０に固定され、続くステップ５０３では減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳの算出ルーチンが実行される。このＫＳの算出ルーチンは図６に示されている。
【００３７】
図６を参照すると、まずステップ６００では第２のサブＦＢ条件が成立しているか否かが判断される。例えば、空燃比センサ３１が活性化しており、かつ機関冷却水温ＴＨＷが一定値以上であり、かつアクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰが零でなく即ちアイドリング運転時でないときに第２のサブＦＢ条件が成立していると判断され、それ以外は不成立であると判断される。第２のサブＦＢ条件が不成立と判断されたときには次いでステップ６０１に進み、リッチ時間カウンタＣＲ及びリーン時間カウンタＣＬがクリアされる。リッチ時間カウンタＣＲは三元触媒１３への流入排気の平均空燃比がリーンからリッチに切り替わってからリーンに戻るまでの時間を表しており、リーン時間カウンタＣＬは三元触媒１３への流入排気の平均空燃比がリッチからリーンに切り替わってからリッチに戻るまでの時間を表している。次いでステップ６０２に進み、減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳが零に固定される。次いで図２のステップ２１１に進む。
【００３８】
これに対し、第２のサブＦＢ条件が成立していると判断されたときは次いでステップ６０３に進み、空燃比センサ３１の出力電圧ＶＳが基準電圧Ｖ１（例えば０．４５ボルト）よりも高いか否か、即ち三元触媒１３への流入排気の平均空燃比がリッチであるか否かが判別される。ＶＳ＞Ｖ１のとき即ちリッチのときには次いでステップ６０４に進み、リッチ時間カウンタＣＲが１だけインクリメントされ、リーン時間カウンタがクリアされる。続くステップ６０５ではリッチ時間カウンタＣＲが一定値Ｃ１よりも大きいか否かが判別される。ＣＲ≦Ｃ１のときには次いで図２のステップ２１１に進む。ＣＲ＞Ｃ１のときには次いでステップ６０６に進み、減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳから一定値ｋだけ減算される。次いで図２のステップ２１１に進む。
【００３９】
一方、ステップ６０３においてＶＳ≦Ｖ１のとき即ちリーンのときには次いでステップ６０７に進み、リッチ時間カウンタＣＲがクリアされ、リーン時間カウンタが１だけインクリメントされる。続くステップ６０８ではリーン時間カウンタＣＬが一定値Ｃ１よりも大きいか否かが判別される。ＣＬ≦Ｃ１のときには次いで図２のステップ２１１に進む。ＣＬ＞Ｃ１のときには次いでステップ６０９に進み、減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳに一定値ｋだけ加算される。次いで図２のステップ２１１に進む。
【００４０】
三元触媒１３への流入排気の平均空燃比がリッチになると減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳが減少せしめられるので燃料噴射時間ＴＡＵが短くせしめられ、流入排気の平均空燃比がリーンになるとＫＳが増大せしめられるので燃料噴射時間ＴＡＵが長くせしめられる。このようにして流入排気の平均空燃比が目標となる理論空燃比に一致せしめられる。
【００４１】
再び図２を参照すると、ステップ２１１では第２の増量補正係数ＫＩ２が算出される（ＫＩ２＝４／（４−ＮＳＣ）・ＫＲ＋ＫＳ）。続くステップ２１２では第１及び第２の増量補正係数ＫＩ１，ＫＩ２のうち大きいほうが増量補正係数ＫＩとして記憶される。大きいほうの増量補正係数だけ増量すれば十分だからである。ここでＭＡＸ（ａ，ｂ）はａ，ｂのうち大きいほうの値を表している。続くステップ２１３では目標スロットル開度ＴＴＡが算出される。この目標スロットル開度ＴＴＡは予め実験により求められており、要求負荷ＲＬ、増量補正係数ＫＩ、及び休止気筒数ＮＳＣの関数として予めＲＯＭ２２内に記憶されている（ＴＴＡ＝ｆ６（ＲＬ，ＫＩ，ＮＳＣ））。アクチュエータ６は実際のスロットル開度が目標スロットル開度ＴＴＡとなるようにスロットル弁７を駆動する。
【００４２】
続くステップ２１４では休止気筒数ＮＳＣに基づいて燃料供給を停止すべき気筒が決定される。続くステップ２１５では運転気筒の燃料噴射時間ＴＡＵが算出される（ＴＡＵ＝ＴＢ・ＫＩ・ＦＡＦ）。運転気筒ではＴＡＵだけ燃料が噴射され、休止気筒のＴＡＵは零に保持される。
【００４３】
【発明の効果】
触媒から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるのを阻止しつつ触媒温度を速やかに上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】燃料噴射時間ＴＡＵ及び目標スロットル開度ＴＴＡの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】第１の減筒運転制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】全気筒運転制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】第２の減筒運転制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】減筒運転時用フィードバック補正係数ＫＳの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…機関本体
８…排気マニホルド
１２…燃料噴射弁
１３…三元触媒
３０，３１…空燃比センサ
３２…温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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