內(nèi)燃機的控制裝置制造方法
【專利摘要】一種內(nèi)燃機的控制裝置，具備：對各汽缸彼此獨立的第一及第二進氣口（16a、16b）、和對于第一及第二進氣口（16a、16b）分別設(shè)置的第一及第二燃料噴射閥（30a、30b）。在控制排氣可變氣門機構(gòu)（38）以使第一排氣門（32a）比第二排氣門（32b）先打開的狀況下，在排氣行程的前半部分和后半部分中分別取得第一及第二空燃比（A/F1、A/F2）。在取得的第一空燃比（A/F1）（或第二空燃比（A/F2））稀的情況下，減少與所述稀的第一空燃比（A/F1）（或第二空燃比（A/F2））對應(yīng)的第一或第二燃料噴射閥（30a、30b）的下一循環(huán)的燃料噴射量。
【專利說明】內(nèi)燃機的控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的控制裝置，尤其涉及適于如下情況的內(nèi)燃機的控制裝置:控制對于多個進氣口分別設(shè)置燃料噴射閥的內(nèi)燃機，該多個進氣口對于同一汽缸設(shè)置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，例如在專利文獻I中公開了一種對設(shè)于各汽缸的兩個進氣口分別設(shè)置燃料噴射閥的內(nèi)燃機的空燃比學(xué)習(xí)控制裝置。在該以往的控制裝置中，為了能夠分別對各汽缸的兩個燃料噴射閥的噴射特性偏差進行學(xué)習(xí)修正，進行如下控制。即，按順序暫時僅對各汽缸的兩個燃料噴射閥中的一方進行驅(qū)動，在此基礎(chǔ)上，利用配置在排氣通路上的空燃比傳感器的輸出，基于另一個燃料噴射閥的噴射停止前后的空燃比反饋修正量，分別學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)對象汽缸的各燃料噴射閥的噴射特性偏差。
[0003]在如上述專利文獻I所記載的內(nèi)燃機那樣在對各汽缸彼此獨立設(shè)置的多個進氣口分別設(shè)置燃料噴射閥的內(nèi)燃機中，與空氣一起從各進氣口流入缸內(nèi)的燃料量可能因向各進氣口等的燃料附著和各燃料噴射閥的噴射特性偏差等要因而在每個循環(huán)變動。然而，在上述專利文獻I所記載的方法中，在使各汽缸的多個(例如，兩個)燃料噴射閥同時驅(qū)動的狀態(tài)下，無法在每個循環(huán)且按進氣口檢測在由各燃料噴射閥噴射之后從各進氣口流入缸內(nèi)的燃料的量的參差不齊。另外，若如上述專利文獻I所記載的方法那樣為了學(xué)習(xí)噴射特性偏差而僅使一方的燃料噴射閥噴射燃料，則向缸內(nèi)供給的燃料可能會發(fā)生偏置(變得不均勻)而產(chǎn)生燃料經(jīng)濟性和/或排氣排放(THC、CO等)的惡化。
[0004]此外，作為與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的文獻，包括上述文獻在內(nèi)， 申請人:認為有以下記載的文獻。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2010-168905號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2004-124793號公報
[0008]專利文獻3:日本特開2001-82221號公報
[0009]專利文獻4:日本特開2010-43543號公報
[0010]專利文獻5:日本特開2004-232487號公報
[0011]專利文獻6:日本特開2000-291436號公報
[0012]專利文獻7:日本特開平11-50900號公報
[0013]專利文獻8:日本特開2006-63821號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明是為了解決如上所述的問題而完成的發(fā)明，其目的在于提供一種內(nèi)燃機的控制裝置，在對于同一汽缸彼此獨立設(shè)置的多個進氣口分別設(shè)置燃料噴射閥的內(nèi)燃機中，能夠在每個循環(huán)且按進氣口對從各進氣口流入缸內(nèi)的燃料量的參差不齊進行修正。
[0015]本發(fā)明是一種內(nèi)燃機的控制裝置，具備多個進氣口、多個進氣門、多個燃料噴射閥、多個排氣門、多個排氣口、排氣空燃比取得單元、和燃料噴射控制單元。
[0016]多個進氣口對于同一汽缸設(shè)置且彼此獨立。多個進氣門分別對所述多個進氣口進行開閉。多個燃料噴射閥分別對于所述多個進氣口設(shè)置，能夠朝向所述多個進氣口分別噴射燃料。多個排氣門分別靠近所述多個進氣門配置。多個排氣口分別由所述多個排氣門進行開閉。排氣空燃比取得單元分別取得從所述多個排氣口排出的排氣的空燃比。燃料噴射控制單元基于由所述排氣空燃比取得單元分別取得的來自所述多個排氣口的各排氣的空燃比，控制在下一循環(huán)中朝向進氣口噴射的燃料噴射量，以使得來自所述多個排氣口的各排氣的空燃比在下一循環(huán)中成為預(yù)定的目標(biāo)空燃比，所述進氣口是靠近與由所述排氣空燃比取得單元分別取得的所述各排氣的空燃比對應(yīng)的排氣口的進氣口。
[0017]在本發(fā)明中，靠近多個進氣門而分別配置有多個排氣門。作為通過各排氣門而向各排氣口排出的氣體，在排氣門打開的最初，該排氣門周圍的氣體、即在從與靠近該排氣門的進氣門對應(yīng)的進氣口流入缸內(nèi)之后被提供給燃燒的氣體是支配性的。因此，通過利用排氣空燃比取得單元分別取得從各排氣口排出的排氣的空燃比，能夠掌握從分別與各排氣口對應(yīng)的進氣口流入到缸內(nèi)的氣體的空燃比。并且，根據(jù)燃燒噴射控制單元的上述控制，考慮這樣掌握的來自各進氣口的缸內(nèi)流入氣體的各空燃比，控制在下一循環(huán)中朝向與各空燃比對應(yīng)的進氣口噴射的燃料噴射量。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠按各循環(huán)且按各進氣口對從各進氣口流入缸內(nèi)的燃料量的參差不齊進行修正。
[0018]另外，本發(fā)明的所述多個進氣口可以是第一及第二進氣口。所述多個進氣門可以是分別對所述第一及第二進氣口進行開閉的第一及第二進氣門。所述多個燃料噴射閥可以是分別對所述第一及第二進氣口設(shè)置的第一及第二燃料噴射閥。所述多個排氣門可以是靠近所述第一進氣門配置的第一排氣門和靠近所述第二進氣門配置的第二排氣門。所述多個排氣口可以是分別由所述第一及第二排氣門進行開閉的第一及第二排氣口。所述排氣空燃比取得單元可以是分別取得從所述第一及第二排氣口排出的排氣的第一及第二空燃比的單元。并且，所述燃料噴射控制單元可以在取得的所述第一及第二空燃比中的至少一方相對于所述目標(biāo)空燃比為稀的情況下，減少與所述稀的所述第一及第二空燃比中的至少一方對應(yīng)的所述第一及第二燃料噴射閥中的至少一方的下一循環(huán)的燃料噴射量。
[0019]由此，能夠考慮附著于各進氣口的燃料量的循環(huán)變動，防止在下一循環(huán)中在缸內(nèi)產(chǎn)生局部性濃的混合氣分布。因此，能夠減少NOx排出量。
[0020]另外，本發(fā)明的所述內(nèi)燃機可以還具備排氣氣門機構(gòu)，所述排氣氣門機構(gòu)設(shè)定成在同一汽缸內(nèi)所述第二排氣門的打開正時遲于所述第一排氣門的打開正時，或者能夠在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)期間相對變更所述第一及第二排氣門的打開正時，以使得在同一汽缸內(nèi)所述第二排氣門的打開正時遲于所述第一排氣門的打開正時。并且，所述排氣空燃比取得單元可以包括空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測在來自所述第一排氣口的排氣與來自所述第二排氣口的排氣合流后的合流后排氣通路中流動的排氣的空燃比。并且，所述排氣空燃比取得單元可以取得在僅所述第一排氣門打開的期間內(nèi)向所述第一排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第一空燃比，取得在之后的排氣行程中在所述第二排氣門的打開期間內(nèi)向所述第二排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第二空燃比。[0021]由此，通過使第一排氣門的打開正時與第二排氣門的打開正時不同而使排氣通過第一及第二排氣口而排出的定時按各排氣口變化，由此，能夠利用單個空燃比傳感器分別取得表示來自第一及第二進氣口的缸內(nèi)流入氣體的各自的空燃比的第一及第二空燃比。
[0022]另外，本發(fā)明的所述內(nèi)燃機可以還具備:排氣氣門機構(gòu)，其設(shè)定成在同一汽缸內(nèi)所述第一排氣門比所述第二排氣門先打開，然后，所述第二排氣門與所述第一排氣門的關(guān)閉正時同時打開或者在該第一排氣門的關(guān)閉正時的前后的預(yù)定期間內(nèi)打開，或者，所述排氣氣門機構(gòu)能夠在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)期間變更所述第一及第二排氣門的打開特性，以使得在同一汽缸內(nèi)所述第一排氣門比所述第二排氣門先打開，然后，所述第二排氣門與所述第一排氣門的關(guān)閉正時同時打開或者在該第一排氣門的關(guān)閉正時的附近的預(yù)定期間內(nèi)打開；和點火裝置，其用于對缸內(nèi)的混合氣進行點火。并且，所述排氣空燃比取得單元可以包括空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測在來自所述第一排氣口的排氣與來自所述第二排氣口的排氣合流后的合流后排氣通路中流動的排氣的空燃比。并且，所述排氣空燃比取得單元可以是取得在僅所述第二排氣門打開的期間內(nèi)向所述第二排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第二空燃比的單元。并且，所述內(nèi)燃機的控制裝置可以還具備點火正時控制單元，所述點火正時控制單元在由所述排氣空燃比取得單元取得的所述第二空燃比比預(yù)定的判定值濃的情況下使下一循環(huán)的點火正時提前。
[0023]由此，能夠利用排氣空燃比取得單元取得第二空燃比作為適當(dāng)示出殘留在缸內(nèi)的氣體的空燃比的值。并且，通過在該第二空燃比濃從而能夠判斷為殘留氣體中的C02濃度高的情況下使下一循環(huán)的點火正時提前，能夠避免因殘留氣體中的C02濃度高而引起下一循環(huán)的燃燒變動增大。
[0024]另外，本發(fā)明的所述內(nèi)燃機可以還具備:排氣氣門機構(gòu)，其設(shè)定成在同一汽缸內(nèi)所述第一排氣門比所述第二排氣門先打開，然后，所述第二排氣門與所述第一排氣門的關(guān)閉正時同時打開或者在該第一排氣門的關(guān)閉正時的前后的預(yù)定期間內(nèi)打開，或者排氣氣門機構(gòu)能夠在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)期間變更所述第一及第二排氣門的打開特性，以使得在同一汽缸內(nèi)所述第一排氣門比所述第二排氣門先打開，然后，所述第二排氣門與所述第一排氣門的關(guān)閉正時同時打開或者在該第一排氣門的關(guān)閉正時的附近的預(yù)定期間內(nèi)打開；和點火裝置，其用于對缸內(nèi)的混合氣進行點火。并且，所述排氣空燃比取得單元可以包括空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測在來自所述第一排氣口的排氣與來自所述第二排氣口的排氣合流后的合流后排氣通路中流動的排氣的空燃比。并且，所述排氣空燃比取得單元可以是取得在僅所述第二排氣門打開的期間內(nèi)向所述第二排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第二空燃比的單元。并且，所述內(nèi)燃機的控制裝置可以還具備第一點火能調(diào)整單元，所述第一點火能調(diào)整單元根據(jù)由所述排氣空燃比取得單元取得的所述第二空燃比，調(diào)整所述點火裝置在下一循環(huán)中產(chǎn)生的點火能。
[0025]由此，能夠利用排氣空燃比取得單元取得第二空燃比作為適當(dāng)示出殘留在缸內(nèi)的氣體的空燃比的值。當(dāng)該第二空燃比稀時，殘留氣體溫度低，因此，能夠判斷為在下一循環(huán)中容易發(fā)生失火(不發(fā)火)。因此，通過根據(jù)上述第二空燃比調(diào)整點火裝置在下一循環(huán)中產(chǎn)生的點火能，能夠既避免在所有循環(huán)中以高點火能運轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的電極的磨損，又抑制因殘留氣體溫度的降低而引起的失火。
[0026]另外，本發(fā)明的所述內(nèi)燃機的控制裝置可以還具備:缸內(nèi)壓力取得單元，其取得所述內(nèi)燃機的缸內(nèi)壓力；和第二點火能調(diào)整單元，其根據(jù)由所述缸內(nèi)壓力取得單元取得的缸內(nèi)壓力呈現(xiàn)最大值時的曲軸角度，調(diào)整所述點火裝置在下一循環(huán)中產(chǎn)生的點火能。
[0027]當(dāng)缸內(nèi)壓力呈現(xiàn)最大值時的曲軸角度靠前(提前角)時，從膨脹行程到排氣行程，缸內(nèi)壓力提早降低，其結(jié)果，殘留(已燃)氣體的溫度降低。因此，當(dāng)?shù)诙杖急认〉那闆r和上述曲軸角度靠前的情況重疊時，殘留氣體溫度進一步降低，從而更容易發(fā)生失火。因此，通過除了上述第二空燃比之外還根據(jù)缸內(nèi)壓力呈現(xiàn)最大值時的曲軸角度來調(diào)整所述點火裝置在下一循環(huán)中產(chǎn)生的點火能，能夠在因殘留氣體溫度的降低而導(dǎo)致更容易發(fā)生失火的狀況下抑制失火。
[0028]另外，本發(fā)明可以構(gòu)成為:包括所述第二排氣口在內(nèi)從所述第二排氣門到所述空燃比傳感器的所述配置部位的第二排氣路徑長度比包括所述第一排氣口在內(nèi)從所述第一排氣門到所述空燃比傳感器的配置部位的第一排氣路徑長度長。
[0029]由此，通過使第二排氣通路長度形成得比第一排氣通路長度長，能夠使在第二排氣門打開后從第二排氣口流出的排氣到達空燃比傳感器為止所需要的時間比在第一排氣門打開后從第一排氣口流出的排氣到達空燃比傳感器為止所需要的時間長。通過利用這樣的結(jié)構(gòu)使排氣到達空燃比傳感器的時間在第一及第二排氣口之間不同，能夠更加高精度地區(qū)別取得第一空燃比和第二空燃比。
[0030]另外，本發(fā)明的所述內(nèi)燃機可以還具備排氣可變氣門機構(gòu)，所述排氣可變氣門機構(gòu)能夠在同一汽缸內(nèi)相對變更所述第一排氣門的打開正時和所述第二排氣門的打開正時。并且，所述排氣空燃比取得單元可以包括空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測在來自所述第一排氣口的排氣與來自所述第二排氣口的排氣合流后的合流后排氣通路中流動的排氣的空燃比。并且，所述排氣空燃比取得單元可以是如下單元:在由所述排氣可變氣門機構(gòu)相對變更了所述第一排氣門的打開正時和所述第二排氣門的打開正時的情況下，取得在僅所述第一及第二排氣門中先打開的一方的所述第一或第二排氣門打開的期間內(nèi)向所述第一或第二排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第一或第二空燃比，取得在之后的排氣行程中后打開的一方的所述第二或第一排氣門打開的期間內(nèi)向所述第二或第一排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第二或第一空燃比。并且，所述內(nèi)燃機的控制裝置可以還具備執(zhí)行排氣門打開正時輪換控制的排氣門打開正時輪換控制單元，所述排氣門打開正時輪換控制是定期地反轉(zhuǎn)所述第一排氣門的打開正時與所述第二排氣門的打開正時的相對早晚的控制。
[0031]在活塞在缸內(nèi)上升時，附著于汽缸壁面的油被活塞刮起。在被刮起的油中包含有燃料。因此，在排氣行程的后半部分，從缸內(nèi)排出的排氣中的HC濃度因油被刮起而升高。因此，通過執(zhí)行定期地反轉(zhuǎn)第一排氣門的打開正時與第二排氣門的打開正時的相對早晚的排氣門打開正時更換控制，能夠使用第一排氣門(或第二排氣門)先打開時的空燃比的值(即，不受油的刮起的影響(或難以受其影響)時的值)，從第一排氣門(或第二排氣門)后打開時的空燃比的值矯正上述偏差。由此，能夠進一步提高第一及第二空燃比的計測精度。
[0032]另外，本發(fā)明的所述內(nèi)燃機的控制裝置可以還具備燃料增量執(zhí)行單元，所述燃料增量執(zhí)行單元在使用所述排氣門打開正時更換控制單元在輕負荷運轉(zhuǎn)時執(zhí)行了所述排氣門打開正時更換控制時，在所述第一及第二空燃比中的任一方呈現(xiàn)相對于預(yù)定的判定值為稀的值的情況下，增加與呈現(xiàn)該稀的值的所述第一及第二空燃比中的至少一方對應(yīng)的所述第一及第二燃料噴射閥中的至少一方的燃料噴射量。
[0033]在附著于各進氣口的燃料量相對較少的輕負荷運轉(zhuǎn)時，燃料噴射量本身就少。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠利用向各進氣口附著燃料的影響的少的條件，高精度地評價第一及第二燃料噴射閥的各自的燃料噴射量。由此，能夠準(zhǔn)確地修正由歷時劣化引起的各燃料噴射閥的燃料噴射量的降低。
[0034]另外，本發(fā)明的所述內(nèi)燃機可以還具備吸藏還原型的NOx催化劑。并且，所述內(nèi)燃機的控制裝置可以還具備燃料過量供給(rich spike)控制執(zhí)行單元，所述燃料過量供給控制執(zhí)行單元，在由所述排氣空燃比取得單元在每個循環(huán)取得的所述第一空燃比與所述第二空燃比的空燃比偏差的累計值達到了預(yù)定的判定值的情況下，使用所述第一及第二燃料噴射閥中的至少一方在下一循環(huán)中執(zhí)行燃料過量供給控制。
[0035]可預(yù)想到:在第一及第二進氣口間的附著燃料量的參差不齊大而其結(jié)果導(dǎo)致第一空燃比與第二空燃比的空燃比偏差大的循環(huán)中，由于在缸內(nèi)存在局部性濃的混合氣分布，從缸內(nèi)排出的NOx的量變多，向NOx催化劑的NOx吸藏量變多。因此，通過在各循環(huán)取得的空燃比偏差的累計值達到了預(yù)定的判定值的情況下使用第一及第二燃料噴射閥中的至少一方在下一循環(huán)中執(zhí)行燃料過量供給控制，從而基于與NOx吸藏量具有高相關(guān)性的空燃比偏差(的累計值)決定燃料過量供給控制的實施定時。因此，能夠執(zhí)行在適當(dāng)定時的燃料過量供給控制，能夠謀求改善燃料經(jīng)濟性。
[0036]另外，本發(fā)明的所述內(nèi)燃機的控制裝置可以還具備冷機時排氣門控制單元，所述冷機時排氣門控制單元在所述內(nèi)燃機的冷機時控制所述排氣可變氣門機構(gòu)，以使得僅所述第一排氣門和所述第二排氣門中的任一方打開。
[0037]由此，通過減少冷機時使用的排氣口的表面積，能夠減輕由向排氣口壁面的熱傳遞引起的排氣溫度的降低而對空燃比傳感器進行急速預(yù)熱(提早活性化)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是用于說明本發(fā)明實施方式I的內(nèi)燃機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0039]圖2是用于說明圖1所示的內(nèi)燃機所具備的各汽缸的燃燒室周圍的詳細結(jié)構(gòu)的圖。
[0040]圖3是用于說明因附著于各進氣口等的燃料量的參差不齊而導(dǎo)致的問題的圖。
[0041]圖4是用于說明在暖機時執(zhí)行稀燃運轉(zhuǎn)時的本發(fā)明實施方式I中的控制的圖。
[0042]圖5是在本發(fā)明實施方式I中執(zhí)行的例程的流程圖。
[0043]圖6是在本發(fā)明實施方式2中執(zhí)行的例程的流程圖。
[0044]圖7是在本發(fā)明實施方式3中執(zhí)行的例程的流程圖。
[0045]圖8是用于說明本發(fā)明實施方式4的特征性的排氣通路的結(jié)構(gòu)的圖。
[0046]圖9是在本發(fā)明實施方式5中執(zhí)行的例程的流程圖。
[0047]圖10是表示在本發(fā)明實施方式6的控制中所使用的第一及第二排氣門的打開特性的設(shè)定的圖。[0048]圖11是在本發(fā)明實施方式6中執(zhí)行的例程的流程圖。
[0049]圖12是在本發(fā)明實施方式7中執(zhí)行的例程的流程圖。
[0050]圖13是表示缸內(nèi)壓力P與曲軸角度Θ的關(guān)系的P-Θ圖。
【具體實施方式】
[0051]實施方式1.[0052][內(nèi)燃機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)]
[0053]圖1是用于說明本發(fā)明實施方式I的內(nèi)燃機10的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。本發(fā)明的內(nèi)燃機的汽缸數(shù)和汽缸配置沒有特別限定，但作為一例，本實施方式的內(nèi)燃機10是具有#1?#4這四個汽缸的串聯(lián)四缸型發(fā)動機。
[0054]在內(nèi)燃機10的各汽缸內(nèi)設(shè)置有活塞12。在各汽缸內(nèi)，在活塞12的頂部側(cè)形成有燃燒室14。燃燒室14與進氣通路16及排氣通路18連通。在進氣通路16的入口附近設(shè)置有空氣流量計20，該空氣流量計20輸出與吸入到進氣通路16的空氣的流量相應(yīng)的信號。
[0055]在空氣流量計20的下游設(shè)置有節(jié)氣門22。節(jié)氣門22是由節(jié)氣門馬達24進行驅(qū)動的電子控制式的氣門。在節(jié)氣門22的附近配置有用于檢測節(jié)氣門開度的節(jié)氣門開度傳感器26。
[0056]圖2是用于說明圖1所示的內(nèi)燃機10所具備的各汽缸的燃燒室14周圍的詳細結(jié)構(gòu)的圖。
[0057]如圖2所示，進氣通路16對于各汽缸具備彼此獨立的兩個進氣口、即第一進氣口16a和第二進氣口 16b。第一進氣口 16a和第二進氣口 16b分別由第一進氣門28a和第二進氣門28b進行開閉。在第一進氣口 16a附近的進氣通路16配置有能夠朝向該第一進氣口 16a噴射燃料的第一燃料噴射閥30a，同樣，在第二進氣口 16b附近的進氣通路16配置有能夠朝向該第二進氣口 16b噴射燃料的第二燃料噴射閥30b。
[0058]另外,如圖2所不,在各汽缸,在靠近第一進氣門28a (與第一進氣門28a相對)的位置配置有第一排氣門32a，同樣，在靠近第二進氣門28b (與第二進氣門28b相對)的位置配置有第二排氣門32b。排氣通路18具備分別由第一排氣門32a和第二排氣門32b進行開閉的第一及第二排氣口 18a、18b。并且，在來自第一排氣口 18a的排氣與來自第二排氣口18b的排氣合流后的合流后排氣通路18c，按各汽缸配置有空燃比傳感器34，該空燃比傳感器34用于在其位置上檢測排氣的空燃比。此外，在此，對各汽缸設(shè)置空燃比傳感器34，但該空燃比傳感器34也可以僅配置在朝向內(nèi)燃機10所具備的四個汽缸分支的排氣通路18的排氣歧管(圖示省略)的集合部。
[0059]如圖1所示，各汽缸的第一及第二進氣門28a、28b由進氣可變氣門機構(gòu)36進行開閉驅(qū)動，另一方面，各汽缸的第一及第二排氣門32a、32b由排氣可變氣門機構(gòu)38進行開閉驅(qū)動。更具體而言，在此，排氣可變氣門機構(gòu)38是能夠?qū)⒌谝慌艢忾T32a的打開正時和關(guān)閉正時變更為任意定時、并且能夠與第一排氣門32a的打開正時和關(guān)閉正時獨立地將第二排氣門32b的打開正時和關(guān)閉正時變更為任意定時的機構(gòu)，而且，是能夠在氣門工作狀態(tài)與氣門關(guān)閉停止?fàn)顟B(tài)之間分別變更第一排氣門32a和第二排氣門32b的動作狀態(tài)的機構(gòu)。這樣的排氣可變氣門機構(gòu)38的功能例如能夠通過使用電磁驅(qū)動式的可變氣門機構(gòu)來實現(xiàn)。
[0060]另外，在各汽缸設(shè)置有用于對燃燒室14內(nèi)的混合氣進行點火的火花塞40。火花塞40與點火線圈42電連接。進而，在來自各汽缸的排氣被收集之后的排氣通路18，為了凈化排氣而配置有NOx吸藏還原型的三元催化劑(以下，僅稱為“NOx催化劑”)44。進而，在內(nèi)燃機10的曲軸46附近配置有用于檢測曲軸46的旋轉(zhuǎn)角度(曲軸角度)和/或發(fā)動機轉(zhuǎn)速的曲軸角傳感器48。另外，在各汽缸安裝有用于檢測缸內(nèi)壓力P的缸內(nèi)壓力傳感器50。進而，在汽缸體IOa安裝有用于檢測發(fā)動機冷卻水溫度的水溫傳感器52。
[0061]進而，圖1所示的系統(tǒng)具備EQJ (Electronic Control Unit:電子控制單元)54。E⑶54的輸入部與上述空氣流量計20、節(jié)氣門開度傳感器26、空燃比傳感器34、曲軸角傳感器48、缸內(nèi)壓力傳感器50以及水溫傳感器52等用于檢測內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器電連接。另外，ECU54與用于檢測搭載有內(nèi)燃機10的車輛的油門開度的油門開度傳感器56電連接。進而，E⑶54的輸出部與上述節(jié)氣門馬達24、燃料噴射閥30a、30b、可變氣門機構(gòu)36、38、點火線圈42等用于控制內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)的各種致動器電連接。E⑶54基于上述各種傳感器的輸出，按照預(yù)定的程序使各種致動器工作，從而控制內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。具體而言，在本實施方式的內(nèi)燃機10的預(yù)熱完成后，基本上通過將控制目標(biāo)空燃比控制為比理論空燃比稀的預(yù)定的空燃比來實施稀燃運轉(zhuǎn)。
[0062][實施方式I的控制]
[0063](關(guān)于作為前提的問題)
[0064]圖3是用于說明由附著于各進氣口 16a、16b等的燃料量的參差不齊引起的問題的圖。此外，圖3 (C)是概念性表示在進氣行程中從各進氣口 16a、16b吸入到缸內(nèi)的各個混合氣的分布的圖。
[0065]在進氣口噴射式的內(nèi)燃機中，因噴射燃料中的一部分附著于進氣口和/或進氣門，流入缸內(nèi)(燃燒室14內(nèi))的燃料量會產(chǎn)生變動。例如，若噴射燃料中附著于進氣口等的燃料量增加，則留著在下一循環(huán)中流入缸內(nèi)的燃料量增加。作為對于這樣的每個循環(huán)的附著燃料量的變動的對策，在進氣口噴射式的內(nèi)燃機中，通常進行以下處理:考慮朝向進氣口噴射的燃料的行為(噴射出的燃料的一部分向進氣口的內(nèi)壁等附著和/或該附著燃料的氣化這樣的現(xiàn)象)，對燃料噴射量進行修正。
[0066]本實施方式的內(nèi)燃機10是在第一及第二進氣口 16a、16b分別設(shè)置有第一及第二燃料噴射閥30a、30b的內(nèi)燃機。在具備這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，附著于各進氣口 16a、16b(包括向各進氣門28a、28b的附著)的燃料量可能會在進氣口間產(chǎn)生參差不齊。例如，如圖3(A)所示，若在N-1循環(huán)中向第一進氣口 16a附著的燃料量增加，則在該N-1循環(huán)中從第一進氣口 16a流入缸內(nèi)的燃料量減少。由此，在之后的N循環(huán)中從第一進氣口 16a流入缸內(nèi)的燃料量成為為了得到目標(biāo)空燃比而本來予定的燃料量與在N-1循環(huán)中未流入到缸內(nèi)的附著燃料量之和。因此，在N循環(huán)中，從第一進氣口 16a流入缸內(nèi)的混合氣的空燃比相對于從另一方的第二進氣口 16b流入缸內(nèi)的混合氣的空燃比為濃。
[0067]在本實施方式的內(nèi)燃機10中，不具備意在使進氣行程中的缸內(nèi)生成渦流的結(jié)構(gòu)(進氣口形狀等)。因此，在進氣行程中從第一進氣口 16a吸入缸內(nèi)的混合氣基本上以靠近第一進氣口 16a的部位為中心而在缸內(nèi)偏置地分布,另一方面，在進氣行程中從第二進氣口16b吸入缸內(nèi)的混合氣基本上以靠近第二進氣口 16b的部位為中心而在缸內(nèi)偏置地分布。其結(jié)果，在發(fā)生了如上述圖3 (A)、(B)所示的狀況時，在N循環(huán)中，如圖3 (C)中容易理解地表示的那樣，從第一進氣口 16a流入到缸內(nèi)的混合氣的分布成為局部性濃的混合氣的分布。
[0068]燃燒生成的NOx的生成量與燃燒溫度具有高相關(guān)性，燃燒溫度與向燃燒提供的混合氣的空燃比具有相關(guān)性。因此，在稀燃運轉(zhuǎn)期間因上述圖3所示的現(xiàn)象而在缸內(nèi)產(chǎn)生了局部濃的混合氣分布的情況下，該混合氣分布的空燃比越濃，則局部地燃燒溫度越高，其結(jié)果，NOx排出量會增加。
[0069]另外，在上述圖3所示的情況下的N-1循環(huán)中，從第一進氣口 16a流入到缸內(nèi)的混合氣的分布成為與本來的目標(biāo)相比局部稀的混合氣分布。并且，可以想到，由于這樣的混合氣分布的影響，火花塞40附近的混合氣會局部性變稀。若考慮使得在伴隨向各進氣口 16a、16b附著的燃料附著量的變動而火花塞40附近的混合氣局部性變稀時不產(chǎn)生失火，則需要使稀燃運轉(zhuǎn)時的缸內(nèi)的整體控制空燃比具有對于防止失火的余裕。因此，難以使該控制空燃比足夠稀。即，若考慮抑制因向各進氣口 16a、16b附著的燃料附著量的變動而引起的失火，則上述控制空燃比的稀化受到制限，這一點也成為NOx的生成量的增加要因。
[0070]另外，以上說明的缸內(nèi)的混合氣分布的局部性濃化和火花塞40附近的混合氣的局部性稀化，由于向各進氣口 16a、16b附著燃料的形態(tài)在每個循環(huán)變動，所以以第一及第二進氣口 16a、16b的哪一方為原因都有可能產(chǎn)生。
[0071](實施方式I的控制的具體內(nèi)容)
[0072]圖4是用于說明在暖機(warm)時實施稀燃運轉(zhuǎn)時的本發(fā)明實施方式I的控制的圖。
[0073]在本實施方式中，當(dāng)在內(nèi)燃機10的預(yù)熱完成后的暖機時執(zhí)行稀燃運轉(zhuǎn)時，對第一及第二排氣門32a、32b的打開特性進行控制，以使得能夠得到圖4 (A)所示的氣門升程曲線。具體而言，為了使第一排氣門32a相對于第二排氣門32b先打開，使用排氣可變氣門機構(gòu)38執(zhí)行使第二排氣門32b的打開正時遲于第一排氣門32a的打開正時的控制。由此，如圖4 (A)所示，在從第一排氣門32a在比膨脹下止點(BDC)早預(yù)定時間的定時打開起經(jīng)過了預(yù)定時間之后，第二排氣門32b打開。然后，雙方的排氣門32a、32b在吸排氣上止點(TDC)附近關(guān)閉。
[0074]在第一排氣門32a的打開時,通過排氣的掃氣(blow down)作用，在利用圖4 (A)所示的控制僅使第一排氣門32a先打開的最初，排氣猛烈地向第一排氣口 18a排出。作為從第一排氣口 18a排出的排氣，支配性的是，第一排氣門32a周圍的氣體、即在從靠近第一排氣門32a (與其相對)的第一進氣門28a側(cè)的第一進氣口 16a流入到缸內(nèi)之后被提供給燃燒的氣體(以下，為了方便，有時稱為“第一進氣口由來氣體”)。然后，在該第一進氣口由來氣體到達空燃比傳感器34時，由空燃比傳感器34檢測出該第一進氣口由來氣體的空燃t匕(以下，稱為“第一空燃比”)A/F1。
[0075]另一方面，在第一排氣門32a打開之后第二排氣門32b打開時，作為從第二排氣口18b排出的排氣，支配性的是，第二排氣門32b周圍的氣體、即在從靠近第二排氣門32b (與其相對)的第二進氣門28b側(cè)的第二進氣口 16b流入到缸內(nèi)之后被提供給燃燒的氣體(以下，為了方便，有時稱為“第二進氣口由來氣體”)。然后，在該第二進氣口由來氣體到達空燃比傳感器34時，由空燃比傳感器34檢測出該第二進氣口由來氣體的空燃比(以下，稱為“第二空燃比”)A/F2。
[0076]因此，在本實施方式中，如圖4 (B)所示，取得在排氣行程的前半部分由空燃比傳感器34檢測到的排氣的空燃比作為第一進氣口由來氣體的第一空燃比A/F1，取得在排氣行程的后半部分由空燃比傳感器34檢測到的排氣的空燃比作為第二進氣口由來氣體的第二空燃比A/F2。在此基礎(chǔ)上，基于所取得的第一及第二空燃比A/F1、A/F2，對為了下一循環(huán)而分別從各燃料噴射閥30a、30b噴射的燃料噴射量進行控制，以使下一循環(huán)的第一及第二空燃比A/F1、A/F2分別成為當(dāng)前的稀燃運轉(zhuǎn)時的預(yù)定的目標(biāo)空燃比。
[0077]具體而言，在取得的第一空燃比A/F1相對于上述目標(biāo)空燃比為稀的情況下，可判斷為:在本次循環(huán)中向第一進氣口 16a附著的燃料多，其結(jié)果，若沒有任何考量，則在下一循環(huán)中從第一進氣口 16a流入缸內(nèi)的燃料量變多。因此，在本實施方式中，在該情況下，使為了下一循環(huán)而從第一燃料噴射閥30a噴射的燃料噴射量減少在本次循環(huán)中增加的附著燃料量。另外，在取得的第二空燃比A/F2相對于上述目標(biāo)空燃比為稀的情況下，基于同樣的考慮，使為了下一循環(huán)而從第二燃料噴射閥30b噴射的燃料噴射量減少在本次循環(huán)中增加的附著燃料量。
[0078]進而，在本實施方式中，在內(nèi)燃機10的預(yù)熱未完成的冷機(cool)時(基本上在冷啟動時)，與上述圖4 (A)所示的排氣門32a、32b的控制不同，控制排氣可變氣門機構(gòu)38，以使得僅一方的排氣門(在此，作為一例，僅第一排氣門32a)打開。在此基礎(chǔ)上，在冷機時也與暖機時同樣，在排氣行程的前半部分和后半部分中同樣地取得第一空燃比A/F1和第二空燃比A/F2。然后，基于所取得的第一及第二空燃比A/F1、A/F2，對為了下一循環(huán)而分別從各燃料噴射閥30a、30b噴射的燃料噴射量進行控制，以使下一循環(huán)的第一及第二空燃比A/F1、A/F2分別成為當(dāng)前的稀燃運轉(zhuǎn)時的目標(biāo)空燃比。
[0079]圖5是表示為了實現(xiàn)上述實施方式I的控制而ECU54執(zhí)行的控制例程的流程圖。此外，本例程在內(nèi)燃機10的各汽缸中按每個循環(huán)反復(fù)執(zhí)行。
[0080]在圖5所示的例程中，首先，利用水溫傳感器52判定發(fā)動機冷卻水溫度是否比預(yù)定值高(步驟100)。本步驟100中的預(yù)定值是作為能夠判斷內(nèi)燃機10的預(yù)熱是否完成、即內(nèi)燃機10是處于暖機狀態(tài)還是處于冷機狀態(tài)的發(fā)動機冷卻水溫度的閾值而預(yù)先設(shè)定的值。
[0081]在上述步驟100的判定成立的情況下，即，在能夠判斷為內(nèi)燃機10處于暖機狀態(tài)的情況下，使用排氣可變氣門機構(gòu)38對第一及第二排氣門32a、32b的打開特性進行控制，以使第二排氣門32b的打開正時遲于第一排氣門32a的打開正時(步驟102)。
[0082]接著，取得在排氣行程的前半部分的預(yù)定的定時由空燃比傳感器34檢測出的排氣的空燃比作為第一空燃比A/F1，取得在排氣行程的后半部分的預(yù)定的定時由空燃比傳感器34檢測出的排氣的空燃比作為第二空燃比A/F2(步驟104)。更具體而言，在本步驟104中，為了能夠取得在僅第一排氣門32a打開的期間內(nèi)向第一排氣口 18a排出的排氣到達空燃比傳感器34的定時由該空燃比傳感器34檢測出的排氣的空燃比作為第一空燃比A/F1，排氣行程的前半部分的上述預(yù)定的定時(考慮相對于運轉(zhuǎn)條件的變化而排氣的輸送所需的時間的變化)根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速等而設(shè)定。同樣，為了取得在第一排氣門32a打開后的排氣行程中在第二排氣門32b的打開期間內(nèi)向第二排氣口 18b排出的排氣到達空燃比傳感器34的定時由該空燃比傳感器34檢測出的排氣的空燃比作為第二空燃比A/F2，排氣行程的后半部分的上述預(yù)定的定時根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速等而設(shè)定。
[0083]接著，基于在上述步驟104中取得的第一及第二空燃比A/F1、A/F2，對為了下一循環(huán)而分別從各燃料噴射閥30a、30b噴射的燃料噴射量進行控制，以使下一循環(huán)的第一及第二空燃比A/F1、A/F2分別成為當(dāng)前的稀燃運轉(zhuǎn)時的目標(biāo)空燃比(步驟106)。在E⑶54存儲有各燃料噴射閥30a、30b的基本燃料噴射量，該基本燃料噴射量根據(jù)內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)(例如，由吸入空氣量(負荷)和發(fā)動機轉(zhuǎn)速規(guī)定)預(yù)先設(shè)定，以使得能夠得到上述目標(biāo)空燃t匕。在此基礎(chǔ)上，在本步驟106中，基于如上述那樣取得的第一及第二空燃比A/Fl、A/F2，根據(jù)需要對各燃料噴射閥30a、30b的基本燃料噴射量進行修正，以使下一循環(huán)的第一及第二空燃比A/F1、A/F2分別成為當(dāng)前的稀燃運轉(zhuǎn)時的目標(biāo)空燃比。更具體而言，作為與取得的第一、第二空燃比A/F1、A/F2相對于目標(biāo)空燃比的偏差的大小成正比的值，決定下一循環(huán)的燃料噴射量的減少量或增加量。例如，在上述步驟102中取得的第一空燃比A/F1相對于上述目標(biāo)空燃比為稀的情況下，為了進行相當(dāng)于在本次循環(huán)中增加的附著燃料量的燃料量的修正，修正燃料噴射量，以使得為了下一循環(huán)而從第一燃料噴射閥30a噴射的燃料噴射量減少預(yù)定的減少量。另外，在上述步驟102中取得的第二空燃比A/F2相對于上述目標(biāo)空燃比為稀的情況下，為了進行相當(dāng)于在本次循環(huán)中增加的附著燃料量的燃料量的修正，修正燃料噴射量，以使得為了下一循環(huán)而從第二燃料噴射閥30b噴射的燃料噴射量減少預(yù)定的減少量。相反，在上述步驟102中取得的第一空燃比A/F1或第二空燃比A/F2相對于上述目標(biāo)空燃比為濃的情況下，為了進行相當(dāng)于在本次循環(huán)中減少的附著燃料量的燃料量的修正，修正燃料噴射量，以使得為了下一循環(huán)而從第一或第二燃料噴射閥30a、30b噴射的燃料噴射量增加預(yù)定的增加量。
[0084]另一方面，在上述步驟100的判定不成立的情況下，即，在能夠判斷為內(nèi)燃機10處于冷機狀態(tài)的情況下，使用排氣可變氣門機構(gòu)38對第一及第二排氣門32a、32b的打開特性進行控制，以使得僅第一排氣門32a打開(步驟108)。在進行了與上述步驟102的處理不同的本步驟108的處理的情況下也同樣，在僅第一排氣門32a先打開的最初，通過排氣的掃氣作用，作為從第一排氣口 18a排出的排氣，第一進氣口由來氣體是支配性的。然后，在第一進氣口由來氣體被排出之后，距第一排氣門32a遠的一側(cè)的第二進氣口由來氣體被排出。因此，在進行了本步驟108的處理的情況下，也能夠取得在排氣行程的前半部分由空燃比傳感器34檢測出的排氣的空燃比作為第一進氣口由來氣體的第一空燃比A/F1，并取得在排氣行程的后半部分由空燃比傳感器34檢測出的排氣的空燃比作為第二進氣口由來氣體的第二空燃比A/F2。
[0085]接著，通過與上述步驟106同樣的處理，基于在上述步驟108中取得的第一及第二空燃比A/Fl、A/F2，對為了下一循環(huán)而分別從各燃料噴射閥30a、30b噴射的燃料噴射量進行控制，以使下一循環(huán)的第一及第二空燃比A/Fl、A/F2分別成為當(dāng)前的稀燃運轉(zhuǎn)時的目標(biāo)空燃比(步驟112)。
[0086]根據(jù)以上說明的圖5所示的例程，在使第一排氣門32a比第二排氣門32b先打開的狀態(tài)(或者僅使第一排氣門32a打開的狀態(tài))下，使用空燃比傳感器34在排氣行程的前半部分和后半部分檢測出排氣的空燃比，從而能夠分別檢測(推定)第一及第二進氣口由來氣體的空燃比作為第一及第二空燃比A/Fl、A/F2。在此基礎(chǔ)上，能夠基于這些第一及第二空燃比A/Fl、A/F2，考慮向各進氣口 16a、16b附著的燃料附著量的循環(huán)變動而按各進氣口對下一循環(huán)的燃料噴射量進行修正。由此，盡管存在各進氣口 16a、16b之間的附著燃料量的循環(huán)變動，也能夠高精度地減少從各進氣口 16a、16b向缸內(nèi)供給的混合氣的空燃比的參差不齊。并且，作為其結(jié)果，能夠抑制產(chǎn)生缸內(nèi)的混合氣分布的局部性偏置(濃化或稀化)。[0087]更具體而言，通過在每個循環(huán)分別取得第一及第二空燃比A/F1、A/F2，能夠檢測出發(fā)生(增加)了向哪一個進氣口 16a、16b的燃料附著。然后，例如，在檢測出燃料附著的發(fā)生(增加)的是第一進氣口 16a側(cè)的情況下，考慮由該燃料附著引起的燃料向下一循環(huán)的遺留，執(zhí)行以下修正:減少第一燃料噴射閥30a的用于下一循環(huán)的燃料噴射量。由此，盡管存在進氣口附著燃料量的循環(huán)變動，也能使缸內(nèi)的混合氣分布(燃料分布)均勻。因此，能夠抑制燃燒室14內(nèi)的混合氣分布局部性變濃，從而能夠減少NOx排出量。進而，由于能夠通過本實施方式的控制高精度地減少從各進氣口 16a、16b向缸內(nèi)供給的混合氣的空燃比的參差不齊，所以由空燃比的稀化導(dǎo)致發(fā)生失火的擔(dān)心減少，因此，能夠使稀燃運轉(zhuǎn)時的缸內(nèi)的整體的控制空燃比足夠稀。通過這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)稀燃運轉(zhuǎn)時的NOx排出量的進一步減少。另外，也能夠避免因燃燒不穩(wěn)定導(dǎo)致HC排出量增大。
[0088]另外，根據(jù)上述例程，在冷機運轉(zhuǎn)時，作為取得上述第一及第二空燃比A/Fl、A/F2時的第一及第二排氣門32a、32b的打開特性的控制，進行了僅使第一排氣門32a打開的控制。根據(jù)這樣的控制，通過減少冷機時使用的排氣口的表面積，能夠減輕由向排氣口壁面的熱傳遞引起的排氣溫度的降低，能夠?qū)崿F(xiàn)空燃比傳感器34進行急速預(yù)熱(盡早活性化)。此外，在暖機運轉(zhuǎn)時，因為需要減少成為燃燒變動增大的要因的殘留氣體量，所以執(zhí)行與本控制不同的上述暖機運轉(zhuǎn)時的控制(參照上述步驟102)。
[0089]另外，在上述實施方式I中，使用排氣可變氣門機構(gòu)38，在暖機時實施稀燃運轉(zhuǎn)時，對第一及第二排氣門32a、32b的打開特性進行控制，以使第二排氣門32b的打開正時遲于第一排氣門32a的打開正時。然而，本發(fā)明不限于具有這樣在運轉(zhuǎn)期間對第一及第二排氣門的打開特性進行變更的可變式的排氣氣門機構(gòu)。即，也可以使用預(yù)先設(shè)定成在同一汽缸內(nèi)第二排氣門的打開正時遲于第一排氣門的打開正時的固定式的排氣氣門機構(gòu)。
[0090]此外，在上述實施方式I中，第一及第二進氣口 16a、16b相當(dāng)于本發(fā)明的“多個進氣口”，第一及第二進氣門28a、28b相當(dāng)于本發(fā)明的“多個進氣門”，第一及第二燃料噴射閥30a、30b相當(dāng)于本發(fā)明的“多個燃料噴射閥”，第一及第二排氣門32a、32b相當(dāng)于本發(fā)明的“多個排氣門”，第一及第二·排氣口 18a、18b相當(dāng)于本發(fā)明的“多個排氣口 ”，并且，排氣可變氣門機構(gòu)38相當(dāng)于本發(fā)明的“排氣氣門機構(gòu)”。
[0091]另外，在上述實施方式I中，通過E⑶54執(zhí)行上述步驟102及104、或者上述步驟108及110的處理來實現(xiàn)本發(fā)明的“排氣空燃比取得單元”，通過E⑶54執(zhí)行上述步驟106或112的處理來實現(xiàn)本發(fā)明的“燃料噴射控制單元”，通過E⑶54在上述步驟100的判定不成立的情況下執(zhí)行上述步驟108的處理來實現(xiàn)本發(fā)明的“冷機時排氣門控制單元”。
[0092]實施方式2.[0093]接著，參照圖6說明本發(fā)明實施方式2。
[0094]本實施方式的系統(tǒng)能夠使用圖1所示的硬件結(jié)構(gòu)并使ECU54取代圖5所示的例程而執(zhí)行后述圖6所示的例程來實現(xiàn)。
[0095]在本實施方式的系統(tǒng)中也執(zhí)行上述實施方式I的控制。在此基礎(chǔ)上，在本實施方式中，每隔預(yù)定期間在第一排氣門32a與第二排氣門32b之間輪換在取得第一及第二空燃比A/F1、A/F2時先打開的排氣門。
[0096]圖6是表示為了實現(xiàn)本發(fā)明實施方式2的控制而ECU54執(zhí)行的控制例程的流程圖。此外，在圖6中，關(guān)于與實施方式I的圖5所示的步驟相同的步驟，標(biāo)注相同的標(biāo)號而省略其說明或簡單進行說明。
[0097]在圖6所示的例程中，在上述步驟100中判斷為內(nèi)燃機10處于暖機狀態(tài)的情況下，接著，判定從上次設(shè)定(輪換)先打開的排氣門時起是否經(jīng)過了預(yù)定期間(步驟200)。本步驟200中的預(yù)定期間是用于判斷定期地輪換在取得第一及第二空燃比A/F1、A/F2時先打開的排氣門32a或32b的定時的、預(yù)先設(shè)定的期間(預(yù)定循環(huán)數(shù)或預(yù)定時間等)。
[0098]在上述步驟200中判定為經(jīng)過了上述預(yù)定期間的情況下，執(zhí)行在第一排氣門32a與第二排氣門32b之間輪換先打開的排氣門的處理(步驟202)。此外，在本步驟202的處理中成為基礎(chǔ)的第一及第二排氣門32a、32b的打開特性的設(shè)定示于圖4。
[0099]接著，通過與上述步驟104的處理基本上同樣的處理，在先打開的排氣門是第一排氣門32a的情況下，在排氣行程的前半部分和后半部分分別取得第一空燃比A/F1和第二空燃比A/F2，另一方面，在先打開的排氣門是第二排氣門32b的情況下，在排氣行程的前半部分和后半部分分別取得第二空燃比A/F2和第一空燃比A/F1 (步驟204)。
[0100]在活塞12在缸內(nèi)上升時，附著于汽缸壁面的油被活塞12刮起。在被刮起的油中包含有燃料。因此，在排氣行程的后半部分，因油被刮起，從缸內(nèi)排出的排氣中的HC濃度升高。其結(jié)果，在如本實施方式那樣使第一排氣門32a的打開正時與第二排氣門32b的打開正時不同的情況下，對于在排氣行程的后半部分作為第一或第二空燃比A/Fl、A/F2而計測的空燃比的值，會產(chǎn)生與油的刮起相應(yīng)的量的偏差。
[0101]對于上述問題，根據(jù)以上說明的圖6所示的例程，先打開的排氣門32a或32b定期交替輪換。由此，能夠使用第一排氣門32a(或第二排氣門32b)先打開時的空燃比的值(SP，不受油的刮起的影響(或難以受其影響)時的值)，從第一排氣門32a (或第二排氣門32b)后打開時的空燃比的值對上述偏差進行校正。由此，能夠進一步提高第一及第二空燃比A/F1、A/F2的計測精度。
[0102]另外，與本實施方式的控制不同，若僅特定的排氣門32a或32b先打開，則在排氣行程初期高溫的排氣通過其周圍的該特`定的排氣門32a或32b的周邊的溫度局部變高。并且，在燃燒時NOx的生成量可能會因此而增大。對此，通過如本實施方式的控制那樣定期地輪換先打開的排氣門32a或32b，也能夠防止因此而導(dǎo)致NOx生成量增大。
[0103]此外，在上述實施方式2中，通過E⑶54執(zhí)行上述步驟200和202的處理來實現(xiàn)本發(fā)明的“排氣門打開正時輪換控制單元”。
[0104]實施方式3.[0105]接著，參照圖7說明本發(fā)明的實施方式3。
[0106]本實施方式的系統(tǒng)能夠使用圖1所示的硬件結(jié)構(gòu)并使ECU54取代圖6所示的例程而執(zhí)行后述圖7所示的例程來實現(xiàn)。
[0107]本實施方式的系統(tǒng)的特征在于，在輕負荷運轉(zhuǎn)時執(zhí)行了上述實施方式2的暖機運轉(zhuǎn)時的控制時，追加執(zhí)行如下控制。即，在本實施方式中，在輕負荷運轉(zhuǎn)時取得的第一及第二空燃比A/Fl、A/F2的至少一方呈現(xiàn)相對于預(yù)定的判定值為稀的值的情況下，增加與呈現(xiàn)該稀的值的第一及第二空燃比A/Fl、A/F2中的至少一方對應(yīng)的第一及第二燃料噴射閥30a、30b中的至少一方的燃料噴射量。
[0108]圖7是表示為了實現(xiàn)本發(fā)明實施方式3的控制而ECU54執(zhí)行的控制例程的流程圖。此外，在圖7中，關(guān)于與實施方式2的圖6所示的步驟相同的步驟，標(biāo)注相同的標(biāo)號而省略其說明或簡單進行說明。
[0109]在圖7所示的例程中，在執(zhí)行了上述步驟106的處理之后，接著，判定內(nèi)燃機10的當(dāng)前的運轉(zhuǎn)區(qū)域是否為預(yù)定的輕負荷區(qū)域(步驟300)。作為表示內(nèi)燃機10的負荷狀態(tài)的指標(biāo)之一的負荷率，能夠基于由空氣流量計20檢測出的吸入空氣量和使用曲軸角傳感器48的輸出算出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速來算出。本步驟300的判定例如能夠通過判別所算出的負荷率是否比預(yù)定值低來進行。
[0110]其結(jié)果，在上述步驟300的判定成立的情況下，即，在能夠判斷為處于輕負荷運轉(zhuǎn)時的情況下，判定在上述步驟204中取得的第一及第二空燃比A/Fl、A/F2的至少一方是否比預(yù)定的判定值大(是否稀)(步驟302)。其結(jié)果，在本步驟302的判定成立的情況下，執(zhí)行如下修正:使與呈現(xiàn)稀的值的第一及第二空燃比A/F1、A/F2中的至少一方對應(yīng)的第一及第二燃料噴射閥30a、30b中的至少一方的燃料噴射量增加預(yù)定量(步驟304)。此外，本步驟304中的燃料噴射量的修正的定位是針對如后述那樣由燃料噴射閥30a和/或30b的噴射特性的歷時變化引起的偏差(遍及各循環(huán)而存在的平均偏差)的修正，與上述步驟106的處理的按各循環(huán)的燃料噴射量的修正的定位不同。
[0111]根據(jù)以上說明的圖7所示的例程，除了實施方式2中的上述效果之外，還能夠發(fā)揮如下效果。即，在燃料噴射閥30a、30b中，由于歷時劣化，實際噴射出的燃料噴射量可能會相對于指令值為少。另外，在輕負荷運轉(zhuǎn)時，燃料噴射量本身就少，因此，附著于進氣口 16a、16b的燃料量相對變少。雖然處于這樣的運轉(zhuǎn)條件下，但是在第一及第二空燃比A/Fl、A/F2的至少一方稀的情況下，也能夠判斷為產(chǎn)生了由歷時劣化引起的各燃料噴射閥30a、30b的燃料噴射量的降低。這樣，根據(jù)上述例程，通過在輕負荷運轉(zhuǎn)時執(zhí)行上述步驟302及304的處理，能夠利用向進氣口 16a、16b附著燃料的影響少的條件，高精度地評價燃料噴射閥30a、30b各自的燃料噴射量。由此，能夠準(zhǔn)確地修正由歷時劣化引起的各燃料噴射閥30a、30b的燃料噴射量的降低。
[0112]此外，在上述實施方式3中，通過E⑶54執(zhí)行上述步驟300~304的一系列處理來實現(xiàn)本發(fā)明的“燃料增量執(zhí) 行單元”。
[0113]實施方式4.[0114]接著，參照圖8說明本發(fā)明實施方式4。
[0115]圖8是用于說明本發(fā)明實施方式4的特征性的排氣通路62的結(jié)構(gòu)的圖。此外，在圖8中，關(guān)于與上述圖2所示的構(gòu)成要素相同的要素，標(biāo)注相同的標(biāo)號而省略其說明或者簡單進行說明。另外，本實施方式的內(nèi)燃機60除了參照圖8而示于以下的結(jié)構(gòu)不同這一點之外，與上述實施方式I的內(nèi)燃機10同樣地構(gòu)成。
[0116]如圖8所不,本實施方式的排氣通路62中構(gòu)成為:包括第二排氣口 62b在內(nèi)從第二排氣門32b到空燃比傳感器34的配置部位的第二排氣路徑長度比包括第一排氣口 62a在內(nèi)從第一排氣門32a到空燃比傳感器34的配置部位的第一排氣路徑長度長。并且，在本實施方式中進行上述實施方式I的控制。即，圖8所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)成為:在執(zhí)行上述實施方式I的控制時比第一排氣門32a后打開的第二排氣門32b側(cè)的第二排氣通路長度比另一方的第一排氣通路長度長。另外，在圖8所示的結(jié)構(gòu)中，空燃比傳感器34也與圖2所示的結(jié)構(gòu)同樣地配置在合流后排氣通路62c。
[0117]根據(jù)以上說明的排氣通路62的結(jié)構(gòu)，通過使第二排氣通路長度形成為比第一排氣通路長度長，能夠使在第二排氣門32b打開后在第二排氣口 62b中流動的排氣到達空燃比傳感器34為止所需要的時間比在第一排氣門32a打開后在第一排氣口 62a中流動的排氣到達空燃比傳感器34為止所需要的時間長。通過利用這樣的結(jié)構(gòu)使排氣到達空燃比傳感器34的時間在排氣口 62a、62b之間不同，在通過使第一排氣門32a的打開正時與第二排氣門32b的打開正時不同來分別取得第一空燃比A/F1和第二空燃比A/F2時，與采用了上述圖2所示的結(jié)構(gòu)的情況相比，能夠更加高精度地區(qū)別取得第一空燃比A/F1和第二空燃比A/F2。另外，通過使第一排氣通路長度與第二排氣通路長度不同，排氣脈動重疊從而排氣壓力的變動減少，因此，在空燃比傳感器34的配置部位排氣的往復(fù)減少。在這一點上，也可以說能夠謀求提高第一空燃比A/F1和第二空燃比A/F2的取得精度。
[0118]此外，在上述實施方式4中，第一及第二排氣口 62a、62b相當(dāng)于本發(fā)明的“多個排氣口”。[0119]實施方式5.[0120]接著，參照圖9說明本發(fā)明實施方式5。
[0121]本實施方式的系統(tǒng)能夠使用圖1所示的硬件結(jié)構(gòu)并使ECU54取代圖5所示的例程而執(zhí)行后述圖9所示的例程來實現(xiàn)。
[0122]在本實施方式的系統(tǒng)中也執(zhí)行上述實施方式I的控制。在此基礎(chǔ)上，在本實施方式中，在各循環(huán)取得的第一空燃比A/F1與第二空燃比A/F2的空燃比偏差的累計值達到了預(yù)定的判定值的情況下，使用第一及第二燃料噴射閥30a、30b，從下一循環(huán)到預(yù)定循環(huán)執(zhí)行燃料過量供給控制。
[0123]圖9是表示為了實現(xiàn)本發(fā)明實施方式5的控制而ECU54執(zhí)行的控制例程的流程圖。此外，在圖9中，關(guān)于與實施方式I中的圖5所示的步驟相同的步驟，標(biāo)注相同的標(biāo)號而省略其說明或者簡單進行說明。
[0124]在圖9所示的例程中，在執(zhí)行了上述步驟106的處理之后，接著，算出在本次循環(huán)中取得的第一空燃比A/F1與第二空燃比A/F2之差、即空燃比偏差(步驟400)。接著，將在本次循環(huán)中算出的空燃比偏差加上在上次循環(huán)中算完的空燃比偏差的累計值，從而算出本次循環(huán)中的空燃比偏差的累計值(步驟402)?？杖急绕畹睦塾嬙趫?zhí)行了最近(之前緊接著)的燃料過量供給控制之后的各循環(huán)中按各汽缸進行。
[0125]在此，在第二空燃比A/F2相對于第一空燃比A/F1為濃(小)的情況下，第一空燃比A/F1與第二空燃比A/F2之差、即空燃比偏差為正值，相反，在第一空燃比A/F1相對于第二空燃比A/F2為濃(小)的情況下，上述空燃比偏差為負值。因此，在上述步驟402中，根據(jù)在各循環(huán)中算出的空燃比偏差是正值還是負值，分別對空燃比偏差進行累計。
[0126]接著，判定在上述步驟402中算出的空燃比偏差的累計值是否達到了預(yù)定的判定值(步驟404)。本步驟404中的判定值是作為能夠判定基于空燃比偏差的累計值推定的NOx催化劑44的NOx吸藏量是否達到了應(yīng)該實施燃料過量供給控制的量的閾值而預(yù)先設(shè)定的值。此外，在本步驟404中，關(guān)于空燃比偏差的累計值中的負累計值，將其絕對值與上述判定值進行比較。
[0127]在上述步驟404中判定為空燃比偏差的上述累計值達到了上述判定值的情況下，設(shè)定為在從下一循環(huán)起的預(yù)定循環(huán)中使用第一及第二燃料噴射閥30a、30b執(zhí)行燃料過量供給控制(步驟406)。燃料過量供給控制是在稀燃運轉(zhuǎn)期間為了放出并還原吸藏于NOx催化劑44的NOx而短時間將排氣的空燃比從稀空燃比切換為濃空燃比的控制。此外，用于上述燃料過量供給控制的燃料噴射量的調(diào)整也可以與上述不同而僅使用第一及第二燃料噴射閥30a、30b中的任一方來進行。接著，將當(dāng)前的空燃比偏差的累計值復(fù)位(步驟408)。
[0128]根據(jù)以上說明的圖9所示的例程，除了實施方式I中的上述效果之外，還能夠如下執(zhí)行適當(dāng)定時的燃料過量供給控制。即，燃料過量供給控制伴隨燃料經(jīng)濟性惡化，因此，希望能夠僅在需要時以需要最小限度的量執(zhí)行。預(yù)想到了:在進氣口 16a、16b之間的附著燃料量的參差不齊大從而結(jié)果導(dǎo)致第一空燃比A/F1與第二空燃比A/F2之差(上述空燃比偏差)大的循環(huán)中，由于缸內(nèi)存在局部濃的混合氣分布，所以從缸內(nèi)排出的NOx的量變多，向NOx催化劑44的NOx吸藏量變多。因此，通過對各循環(huán)的空燃比偏差進行累計，能夠估計吸藏于NOx催化劑44的總的NOx吸藏量。根據(jù)上述例程，如此基于與NOx吸藏量具有高相關(guān)性的空燃比偏差(的累計值)來決定燃料過量供給控制的實施定時。因此，能夠執(zhí)行在適當(dāng)定時的燃料過量供給控制，能夠謀求改善燃料經(jīng)濟性。
[0129]另外，在上述正或負的空燃比偏差的累計值大的情況下，能夠判斷為第一或第二燃料噴射閥30a、30b的燃料噴射量自身產(chǎn)生了持續(xù)性的偏差。因此，在正的空燃比偏差的累計值大的情況下(即，在能夠判斷為第二空燃比A/F2相對于第一空燃比A/F1始終偏向濃側(cè)的情況下)，可以進行減少第二燃料噴射閥30b的燃料噴射量的修正。另外，同樣，在負的空燃比偏差的累計值的絕對值大的情況下(即，在能夠判斷為第一空燃比A/F1相對于第二空燃比A/F2始終偏向濃側(cè)的情況下)，可以進行減少第一燃料噴射閥30a的燃料噴射量的修正。這樣，通過應(yīng)用本實施方式的控制，能夠應(yīng)對各燃料噴射閥30a、30b的噴射特性的參差不齊。
[0130]此外，在上述實施方式5中，通過E⑶54執(zhí)行上述步驟400~408的一系列處理來實現(xiàn)本發(fā)明的“燃料過量供給控制執(zhí)行單元”。
[0131]實施方式6.[0132]接著，參照圖10和圖11說明本發(fā)明實施方式6。
[0133]本實施方式的系統(tǒng)能夠通過使用圖1所示的硬件結(jié)構(gòu)并使ECU54取代圖5所示的例程而執(zhí)行后述圖11所示的例程來實現(xiàn)。`
[0134]圖10是表示在本發(fā)明實施方式6的控制中所使用的第一及第二排氣門32a、32b的打開特性的設(shè)定的圖。
[0135]在本實施方式的系統(tǒng)中，也以將第一及第二排氣門32a、32b的打開特性如圖10所示那樣變形后的方式執(zhí)行上述實施方式I的控制。圖10所示的第一及第二排氣門32a、32b的氣門升程曲線被設(shè)定成在第一排氣門32a先進行開閉之后第二排氣門32b進行開閉。更具體而言，第一排氣門32a在比膨脹下止點(BDC)早預(yù)定時期的定時打開，然后在排氣行程的中央附近關(guān)閉，另一方面，第二排氣門32b與第一排氣門32a的關(guān)閉同時打開，然后在吸排氣上止點(TDC)附近關(guān)閉。
[0136]在使用了如上述圖10所示的第一及第二排氣門32a、32b的打開特性的設(shè)定的情況下也同樣，在僅第一排氣門32a先打開的最初,通過排氣的掃氣作用，作為從第一排氣口18a排出的排氣，第一進氣口由來氣體是支配性的。然后，在第一進氣口由來氣體被充分排出后第二排氣門32b與第一排氣門32a的關(guān)閉同時打開之后,在缸內(nèi)殘留得多的第二進氣口由來氣體被排出。因此，在使用了上述設(shè)定的情況下，也能夠取得在排氣行程的前半部分(更具體而言，在僅第一排氣門32a打開的期間內(nèi)向第一排氣口 18a排出的排氣到達空燃比傳感器34的定時)由空燃比傳感器34檢測出的排氣的空燃比作為第一空燃比A/F1。并且，能夠取得在排氣行程的后半部分(更具體而言，在僅第二排氣門32b打開的期間內(nèi)向第二排氣口 18b排出的排氣到達空燃比傳感器34的定時)由空燃比傳感器34檢測出的排氣的空燃比作為第二空燃比A/F2。
[0137]進而，在本實施方式中，在第二空燃比A/F2比預(yù)定的判定值濃的情況下，使下一循環(huán)的點火正時提前預(yù)定量。
[0138]圖11是表示為了實現(xiàn)本發(fā)明實施方式6的控制而ECU54執(zhí)行的控制例程的流程圖。此外，在圖11中，關(guān)于與實施方式I的圖5所示的步驟相同的步驟，標(biāo)注相同的標(biāo)號而省略其說明或簡單進行說明。
[0139]在圖11所示的例程中，在上述步驟100中判斷為內(nèi)燃機10處于暖機狀態(tài)的情況下，接著，控制第一及第二排氣門32a、32b的打開特性，以使得在第一排氣門32a先進行開閉之后第二排氣門32b進行開閉(步驟500)。接著，在通過本步驟500的處理控制了第一及第二排氣門32a、32b的打開特性的狀態(tài)下，執(zhí)行上述步驟104和106的處理。
[0140]接著，判定在上述步驟104中取得的第二空燃比A/F2是否比預(yù)定的判定值小(是否濃)(步驟502)。其結(jié)果，在本步驟502的判定成立的情況下，執(zhí)行使下一循環(huán)的點火正時提前的處理(步驟504)。
[0141]根據(jù)以上說明的圖11所示的例程，除了實施方式I中的上述效果之外，還能夠發(fā)揮如下效果。即，當(dāng)作為殘留氣體殘留在缸內(nèi)的氣體的空燃比濃時(當(dāng)該氣體中的C02 (非活性氣體)的濃度高時)，下一循環(huán)的燃燒因這樣的殘留氣體的存在而變遲。通過上述例程的處理，通過后打開的第二排氣門32b而排出的排氣的空燃比(第二空燃比A/F2)能夠判斷為與殘留在缸內(nèi)的排氣的空燃比同等。并且，根據(jù)上述例程，在這樣的第二空燃比比預(yù)定的判定值濃的情況下，執(zhí)行使下一循環(huán)的點火正時提前的處理。由此，能夠避免因殘留氣體中的C02濃度高而引起下一循環(huán)的燃燒變動增大，能夠謀求改善燃料經(jīng)濟性。
[0142]另外，在本實施方式中，在取得第二空燃比A/F2時，在第一排氣門32a先進行開閉之后第二排氣門32b進行開閉。根據(jù)這樣的第一及第二排氣門32a、32b的打開特性的設(shè)定，在排氣行程的后半部分僅第二排氣門32b打開，因此，在第二排氣門32b關(guān)閉之后殘留在缸內(nèi)的氣體的空燃比可以說是接近通過第二排氣門32b而排出到第二排氣口 18b的氣體(第二進氣口由來氣體占多數(shù)的氣體)的空燃比即第二空燃比A/F2的值。即，根據(jù)上述設(shè)定，能夠利用第二空燃比A/F2更準(zhǔn)確地掌握殘留氣體的空燃比。
[0143]在上述實施方式6中，如圖10所示，在先打開的第一排氣門32a關(guān)閉的同時將第二排氣門32b打開。然而，本發(fā)明不限于如上所述的方式的排氣門的打開特性的控制。即，本發(fā)明的第二排氣門也可以設(shè)定成在第一排氣門的關(guān)閉正時的前后的預(yù)定期間內(nèi)打開。
[0144]另外，在上述實施方式6中，在第二空燃比A/F2比預(yù)定的判定值濃的情況下，使下一循環(huán)的點火正時提前預(yù)定量。然而，該情況下的點火正時的控制也可以取代上述控制而進行如下控制:第二空燃比A/F2越濃，則使下一循環(huán)的點火正時越提前。
[0145]此外，在上述實施方式6中，排氣可變氣門機構(gòu)38相當(dāng)于本發(fā)明的“排氣氣門機構(gòu)”，火花塞40和點火線圈42相當(dāng)于本發(fā)明的“點火裝置”。
[0146]另外，在上述實施方式6中，通過E⑶54執(zhí)行上述步驟502和504的處理來實現(xiàn)本發(fā)明的“點火正時控制單元”。
[0147]實施方式7.[0148]接著，參照圖12和圖13說明本發(fā)明實施方式7。
[0149]本實施方式的系統(tǒng)能夠使用圖1所示的硬件結(jié)構(gòu)并使ECU54取代圖11所示的例程而執(zhí)行后述圖12所示的例程來實現(xiàn)。
[0150]在本實施方式的系統(tǒng)中，也與上述實施方式6同樣，以將第一及第二排氣門32a、32b的打開特性如圖10所示那樣變形后的方式執(zhí)行上述實施方式I的控制。在此基礎(chǔ)上，在本實施方式中，在第二空燃比A/F2比預(yù)定的判定值稀、且缸內(nèi)壓力P呈現(xiàn)最大值Pmax時的曲軸角度(以下，稱為“Pmax位置”)比預(yù)定的判定值靠前(提前角側(cè)的值)的情況下，增大下一循環(huán)的點火能。
[0151]圖12是表示為了實現(xiàn)本發(fā)明實施方式7的控制而ECU54執(zhí)行的控制例程的流程圖。此外，在圖12中，關(guān)于與實施方式6的圖11所示的步驟相同的步驟，標(biāo)注相同的標(biāo)號而省略其說明或者簡單進行說明。
[0152]在圖12所示的例程中，在執(zhí)行了上述步驟106的處理之后，接著，基于利用曲軸角傳感器48和缸內(nèi)壓力傳感器50取得的每單位曲軸角度的缸內(nèi)壓力P的歷史記錄(履歷)，取得本次循環(huán)的Pmax位置(步驟600)。
[0153]接著，判定在上述步驟104中取得的第二空燃比A/F2是否比預(yù)定的判定值大(是否稀)(步驟602)。其結(jié)果，在本步驟602的判定成立的情況下，接著，判定在上述步驟600中取得的Pmax位置是否比預(yù)定的判定值靠前(是否為提前角側(cè)的值)(步驟604)。
[0154]其結(jié)果，在上述步驟604的判定成立的情況下，即，在第二空燃比A/F2稀且Pmax位置靠前的情況下，為了增大下一循環(huán)的點火能而執(zhí)行延長下一循環(huán)的點火線圈42的通電時間的處理(步驟606)?！?br> [0155]根據(jù)以上說明的圖12所示的例程，除了實施方式I中的上述效果之外，還能夠發(fā)揮以下所示的效果。
[0156]圖13是表示缸內(nèi)壓力P與曲軸角度Θ的關(guān)系的P-Θ圖。如圖13所示，當(dāng)Pmax位置提前時，從膨脹行程到排氣行程，缸內(nèi)壓力P過早降低，作為其結(jié)果，殘留(已燃)氣體的溫度降低。另外，當(dāng)燃燒氣體的空燃比稀時，燃燒溫度變低，因此殘留氣體溫度也變低。因此，當(dāng)?shù)诙杖急華/F2稀的情況和Pmax位置靠前的情況重疊時，殘留氣體溫度進一步變低。并且，當(dāng)殘留氣體溫度低時，下一循環(huán)的燃燒時的氣體溫度也降低。其結(jié)果，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸兊?，因此容易發(fā)生失火。
[0157]對于上述問題，根據(jù)上述例程，在第二空燃比A/F2稀且Pmax位置靠前的情況下，為了增大下一循環(huán)的點火能而執(zhí)行延長下一循環(huán)的點火線圈42的通電時間的處理。由此，通過在容易發(fā)生失火的循環(huán)中進行點火的強化，能夠有效地減少燃燒變動。
[0158]在上述實施方式7中，在第二空燃比A/F2稀且Pmax位置靠前的情況下，執(zhí)行延長下一循環(huán)的點火線圈42的通電時間的處理。由此，通過第二空燃比A/F2和Pmax位置這兩個條件成立，在下一循環(huán)中更容易發(fā)生失火的狀況下能夠謀求點火的強化。然而，本發(fā)明不限于在上述兩個條件成立的情況下執(zhí)行，也可以根據(jù)第二空燃比A/F2和Pmax位置中的至少一方對下一循環(huán)的點火能進行調(diào)整。
[0159]另外，本發(fā)明的點火能的調(diào)整方法不限于如上述那樣調(diào)整點火線圈42的通電時間。即，例如也可以在每一個汽缸具備兩個以上的點火線圈的情況下，在對點火進行強化時增加通電的點火線圈的數(shù)量。
[0160]另外，也可以是，第二空燃比A/F2越稀，或者，Pmax位置越靠前，則為了進一步增大下一循環(huán)的點火能而越延長下一循環(huán)的點火線圈42的通電時間。
[0161]此外，在上述實施方式7中，排氣可變氣門機構(gòu)38相當(dāng)于本發(fā)明的“排氣氣門機構(gòu)”，火花塞40和點火線圈42相當(dāng)于本發(fā)明的“點火裝置”。
[0162]另外，在上述實施方式7中，通過E⑶54在上述步驟602的判定成立的狀況下執(zhí)行上述步驟606的處理來實現(xiàn)本發(fā)明的“第一點火能調(diào)整單元”，通過E⑶54在上述步驟604的判定成立的狀況下執(zhí)行上述步驟606的處理來實現(xiàn)本發(fā)明的“第二點火能調(diào)整單元”。
[0163]在上述實施方式I~7中，以如下結(jié)構(gòu)為例進行了說明:在合流后排氣通路18c(或62c)中按各汽缸設(shè)置空燃比傳感器34，進行使第二排氣門32b的打開正時遲于第一排氣門32a的打開正時等排氣門32a、32b的打開特性的控制，從而分別取得第一及第二進氣口由來氣體的空燃比即第一及第二空燃比A/F1、A/F2。然而，本發(fā)明不限于具有上述結(jié)構(gòu)，例如，也可以在對于同一汽缸設(shè)置的多個排氣口分別設(shè)置空燃比傳感器，從而分別取得從各進氣口流入缸內(nèi)的氣體的空燃比。
[0164]另外，在本發(fā)明中由排氣空燃比取得單元取得的、從多個排氣口排出的各排氣的空燃比不限于使用空燃比傳感器34來取得。即，從缸內(nèi)排出的排氣的空燃比與燃燒溫度具有高相關(guān)性。因此，例如，為了取得從多個排氣口排出的各排氣的空燃比，也可以取代由空燃比傳感器34檢測出的 實際空燃比而利用排氣溫度傳感器(圖示省略)檢測出通過各排氣口的排氣的溫度(實際排氣溫度)。
[0165]另外，在上述實施方式I~7中，以如下結(jié)構(gòu)為例進行了說明:在內(nèi)燃機10的各汽缸，對于兩個進氣口 16a、16b分別設(shè)置兩個燃料噴射閥30a、30b，并且具備靠近兩個進氣門28a、28b配置的兩個排氣門32a、32b和與這兩個排氣門32a、32b對應(yīng)的兩個排氣口 18a、18b。然而，本發(fā)明的進氣口、燃料噴射閥、進氣門、排氣門以及排氣口的個數(shù)并非限定于兩個，也可以是三個以上。
[0166]標(biāo)號說明
[0167]10、60 內(nèi)燃機
[0168]IOa 汽缸體
[0169]12活塞
[0170]14燃燒室
[0171]16進氣通路
[0172]16a 第一進氣口
[0173]16b第二進氣口
[0174]18、62 排氣通路
[0175]18a,62a 第一排氣口
[0176]18b,62b 第二排氣口
[0177]18c、62c合流后排氣通路
[0178]20空氣流量計
[0179]22節(jié)氣門[0180]24節(jié)氣門馬達
[0181]26節(jié)氣門開度傳感器
[0182]28a 第一進氣門
[0183]28b第一進氣門
[0184]30a 第一燃料噴射閥
[0185]30b 第二燃料噴射閥
[0186]32a 第一排氣門
[0187]32b第二排氣門
[0188]34空燃比傳感器
[0189]36進氣可變氣門機構(gòu)[0190]38排氣可變氣門機構(gòu)
[0191]40火花塞
[0192]42點火線圈
[0193]44吸藏還原型的三元催化劑(NOx催化劑)
[0194]46 曲軸
[0195]48曲軸角傳感器
[0196]50缸內(nèi)壓力傳感器
[0197]52水溫傳感器
[0198]54 ECU (Electronic Control Unit)
[0199]56油門開度傳感器
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于，具備: 對于同一汽缸設(shè)置的、彼此獨立的多個進氣口 ； 多個進氣門，其分別對所述多個進氣口進行開閉； 多個燃料噴射閥，其對于所述多個進氣口分別設(shè)置，能夠朝向所述多個進氣口分別噴射燃料； 多個排氣門，其分別靠近所述多個進氣門配置； 多個排氣口，其分別由所述多個排氣門進行開閉；排氣空燃比取得單元，其分別取得從所述多個排氣口排出的排氣的空燃比；以及燃料噴射控制單元，其基于由所述排氣空燃比取得單元分別取得的來自所述多個排氣口的各排氣的空燃比，控制在下一循環(huán)中朝向如下進氣口噴射的燃料噴射量，以使得來自所述多個排氣口的各排氣的空燃比在下一循環(huán)中成為預(yù)定的目標(biāo)空燃比，該進氣口是靠近與由所述排氣空燃比取得單元分別取得的所述各排氣的空燃比對應(yīng)的排氣口的進氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述多個進氣口是第一及第二進氣口， 所述多個進氣門是分別對所述第一及第二進氣口進行開閉的第一及第二進氣門， 所述多個燃料噴射閥是對于所述第一及第二進氣口分別設(shè)置的第一及第二燃料噴射閥， 所述多個排氣門是靠近所述第一進氣門配置的第一排氣門和靠近所述第二進氣門配置的第二排氣門， 所述多個排氣口是分別由所述第一及第二排氣門進行開閉的第一及第二排氣口，所述排氣空燃比取得單元是分別取得從所述第一及第二排氣口排出的排氣的第一及第二空燃比的單元， 所述燃料噴射控制單元，在取得的所述第一及第二空燃比中的至少一方相對于所述目標(biāo)空燃比為稀的情況下，減少與所述稀的所述第一及第二空燃比中的至少一方對應(yīng)的所述第一及第二燃料噴射閥中的至少一方的下一循環(huán)的燃料噴射量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機還具備排氣氣門機構(gòu)，所述排氣氣門機構(gòu)設(shè)定成在同一汽缸內(nèi)所述第二排氣門的打開正時遲于所述第一排氣門的打開正時，或者能夠在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)期間相對變更所述第一及第二排氣門的打開正時，以使得在同一汽缸內(nèi)所述第二排氣門的打開正時遲于所述第一排氣門的打開正時， 所述排氣空燃比取得單元包括空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測在來自所述第一排氣口的排氣與來自所述第二排氣口的排氣合流后的合流后排氣通路中流動的排氣的空燃比， 所述排氣空燃比取得單元，取得在僅所述第一排氣門打開的期間內(nèi)向所述第一排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第一空燃比，取得在之后的排氣行程中在所述第二排氣門的打開期間內(nèi)向所述第二排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第二空燃比。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機還具備: 排氣氣門機構(gòu)，其設(shè)定成在同一汽缸內(nèi)所述第一排氣門比所述第二排氣門先打開，然后，所述第二排氣門與所述第一排氣門的關(guān)閉正時同時打開或者在該第一排氣門的關(guān)閉正時的前后的預(yù)定期間內(nèi)打開，或者，所述排氣氣門機構(gòu)能夠在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)期間變更所述第一及第二排氣門的打開特性，以使得在同一汽缸內(nèi)所述第一排氣門比所述第二排氣門先打開，然后，所述第二排氣門與所述第一排氣門的關(guān)閉正時同時打開或者在該第一排氣門的關(guān)閉正時的附近的預(yù)定期間內(nèi)打開；和 點火裝置，其用于對缸內(nèi)的混合氣進行點火， 所述排氣空燃比取得單元包括空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測在來自所述第一排氣口的排氣與來自所述第二排氣口的排氣合流后的合流后排氣通路中流動的排氣的空燃比， 所述排氣空燃比取得單元是取得在僅所述第二排氣門打開的期間內(nèi)向所述第二排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第二空燃比的單元， 所述內(nèi)燃機的控制裝置還具備點火正時控制單元，所述點火正時控制單元在由所述排氣空燃比取得單元取得的所述第二空燃比比預(yù)定的判定值濃的情況下使下一循環(huán)的點火正時提前。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機還具備: 排氣氣門機構(gòu)，其設(shè)定成在同一汽缸內(nèi)所述第一排氣門比所述第二排氣門先打開，然后，所述第二排氣門與所述第一排氣門的關(guān)閉正 時同時打開或者在該第一排氣門的關(guān)閉正時的前后的預(yù)定期間內(nèi)打開，或者，所述排氣氣門機構(gòu)能夠在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)期間變更所述第一及第二排氣門的打開特性，以使得在同一汽缸內(nèi)所述第一排氣門比所述第二排氣門先打開，然后，所述第二排氣門與所述第一排氣門的關(guān)閉正時同時打開或者在該第一排氣門的關(guān)閉正時的附近的預(yù)定期間內(nèi)打開；和 點火裝置，其用于對缸內(nèi)的混合氣進行點火， 所述排氣空燃比取得單元包括空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測在來自所述第一排氣口的排氣與來自所述第二排氣口的排氣合流后的合流后排氣通路中流動的排氣的空燃比， 所述排氣空燃比取得單元是取得在僅所述第二排氣門打開的期間內(nèi)向所述第二排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第二空燃比的單元， 所述內(nèi)燃機的控制裝置還具備第一點火能調(diào)整單元，所述第一點火能調(diào)整單元根據(jù)由所述排氣空燃比取得單元取得的所述第二空燃比，調(diào)整在下一循環(huán)中所述點火裝置產(chǎn)生的點火能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機的控制裝置還具備: 缸內(nèi)壓力取得單元，其取得所述內(nèi)燃機的缸內(nèi)壓力；和 第二點火能調(diào)整單元，其根據(jù)由所述缸內(nèi)壓力取得單元取得的缸內(nèi)壓力呈現(xiàn)最大值時的曲軸角度，調(diào)整在下一循環(huán)中所述點火裝置產(chǎn)生的點火能。
7.根據(jù)權(quán)利要求3~6中任一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 構(gòu)成為:包括所述第二排氣口在內(nèi)從所述第二排氣門到所述空燃比傳感器的所述配置部位的第二排氣路徑長度，比包括所述第一排氣口在內(nèi)從所述第一排氣門到所述空燃比傳感器的配置部位的第一排氣路徑長度長。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機還具備排氣可變氣門機構(gòu)，所述排氣可變氣門機構(gòu)能夠在同一汽缸內(nèi)相對變更所述第一排氣門的打開正時和所述第二排氣門的打開正時， 所述排氣空燃比取得單元包括空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測在來自所述第一排氣口的排氣與來自所述第二排氣口的排氣合流后的合流后排氣通路中流動的排氣的空燃比， 所述排氣空燃比取得單元是如下的單元，即，在由所述排氣可變氣門機構(gòu)相對變更了所述第一排氣門的打開正時和所述第二排氣門的打開正時的情況下，取得在僅所述第一及第二排氣門中先打開的一方的所述第一或第二排氣門打開的期間內(nèi)向所述第一或第二排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第一或第二空燃比，取得在之后的排氣行程中在后打開的一方的所述第二或第一排氣門打開的期間內(nèi)向所述第二或第一排氣口排出的排氣到達所述空燃比傳感器的定時由該空燃比傳感器檢測出的排氣的空燃比作為所述第二或第一空燃比， 所述內(nèi)燃機的控制裝置還具備執(zhí)行排氣門打開正時輪換控制的排氣門打開正時輪換控制單元，所述排氣門打開正時輪換控制是定期地反轉(zhuǎn)所述第一排氣門的打開正時與所述第二排氣門的打開正時的相對早晚的控制。
9.根據(jù)權(quán)利 要求8所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機的控制裝置還具備燃料增量執(zhí)行單元，所述燃料增量執(zhí)行單元，在使用所述排氣門打開正時輪換控制單元在輕負荷運轉(zhuǎn)時執(zhí)行了所述排氣門打開正時輪換控制時，在所述第一及第二空燃比中的任一方呈現(xiàn)相對于預(yù)定的判定值為稀的值的情況下，增加與呈現(xiàn)該稀的值的所述第一及第二空燃比中的至少一方對應(yīng)的所述第一及第二燃料噴射閥中的至少一方的燃料噴射量。
10.根據(jù)權(quán)利要求3、7、8或9所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機還具備吸藏還原型的NOx催化劑， 所述內(nèi)燃機的控制裝置還具備燃料過量供給控制執(zhí)行單元，所述燃料過量供給控制執(zhí)行單元，在由所述排氣空燃比取得單元在每個循環(huán)取得的所述第一空燃比與所述第二空燃比的空燃比偏差的累計值達到了預(yù)定的判定值的情況下，使用所述第一及第二燃料噴射閥中的至少一方在下一循環(huán)中執(zhí)行燃料過量供給控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求3~6、8、9中任一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置， 所述內(nèi)燃機的控制裝置還具備冷機時排氣門控制單元，所述冷機時排氣門控制單元，在所述內(nèi)燃機的冷機時，控制所述排氣可變氣門機構(gòu)以使得所述第一排氣門和所述第二排氣門中僅有任一方打開。
【文檔編號】F02D41/14GK103857895SQ201180074128
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月11日
【發(fā)明者】森幸生 申請人:豐田自動車株式會社