用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備的制造方法
【專(zhuān)利摘要】控制設(shè)備同時(shí)開(kāi)始兩個(gè)氣缸組的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)開(kāi)始濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)算要導(dǎo)入連接到各氣缸列的NSR催化劑中的還原劑量(120)。判定還原劑量之差是否小(130)。如果判定為還原劑量差小于或等于一閾值，則將兩個(gè)氣缸列的目標(biāo)空燃比設(shè)定為同一值(140)。如果判定為還原劑量差超過(guò)該閾值，則將第一氣缸列和第二氣缸列的目標(biāo)空燃比設(shè)定為不同的值(150)。通過(guò)這種方式，第一氣缸列和第二氣缸列的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)結(jié)束。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于利用催化劑凈化排氣中包含的氮氧化物(NOx)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]如例如專(zhuān)利文獻(xiàn)I中所述，已經(jīng)公開(kāi)一種裝置，在執(zhí)行稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)同時(shí)將兩個(gè)氣缸組的空燃比設(shè)定于相對(duì)于理論配比的濃側(cè)并同時(shí)執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該裝置對(duì)每個(gè)氣缸組設(shè)定空燃比被設(shè)定于濃側(cè)的時(shí)段(濃時(shí)段)。該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括與兩個(gè)氣缸組相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)NOx催化劑。每個(gè)NOx催化劑都具有在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)期間儲(chǔ)存NOx和在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的濃燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)期間還原NOx的功能。通過(guò)對(duì)每個(gè)氣缸組設(shè)定濃時(shí)段，儲(chǔ)存在相應(yīng)NOx催化劑中的NOx在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間能被分別還原并凈化。
[0003]此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的裝置中，基于各NOx催化劑的NOx儲(chǔ)存能力來(lái)設(shè)定各個(gè)NOx催化劑共同的用于執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的周期。因此，濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)能在超過(guò)有關(guān)NOx催化劑的NOx儲(chǔ)存能力的量的NOx已被導(dǎo)入NOx催化劑中之前開(kāi)始。此外，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的裝置，基于相應(yīng)NOx催化劑的NOx儲(chǔ)存能力來(lái)設(shè)定濃時(shí)段，并且此外，在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始之后，濃時(shí)段結(jié)束較早的NOx催化劑的空燃比被控制成處于理論配比附近，直至另一 NOx催化劑的濃時(shí)段結(jié)束。通過(guò)將空燃比控制成處于理論配比附近，能抑制在NOx催化劑中儲(chǔ)存新的NOx。因此，可以防止上述用于執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的周期由于新NOx的儲(chǔ)存而縮短。
[0004]引用清單
[0005][專(zhuān)利文獻(xiàn)]
[0006][專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本專(zhuān)利特開(kāi)N0.2003-343314
[0007][專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本專(zhuān)利特開(kāi)N0.2006-009702
[0008][專(zhuān)利文獻(xiàn)3]日本專(zhuān)利特開(kāi)N0.2001-050041
[0009][專(zhuān)利文獻(xiàn)4]日本專(zhuān)利特開(kāi)N0.2000-213340
[0010][專(zhuān)利文獻(xiàn)5]日本專(zhuān)利特開(kāi)N0.2004-052641
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]技術(shù)問(wèn)題
[0012]然而，當(dāng)空燃比在濃時(shí)段結(jié)束之后被控制成處于理論配比附近時(shí)，存在與空燃比在濃時(shí)段結(jié)束之后立即返回稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)的比率的情況相比燃料消耗將惡化的可能性。因此，從燃料消耗的觀點(diǎn)來(lái)看，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的裝置依然存在改良的余地。
[0013]鑒于上述問(wèn)題，已設(shè)想了本發(fā)明。亦即，本發(fā)明的一個(gè)目的在于在同時(shí)對(duì)多個(gè)氣缸組執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抑制燃料消耗的惡化。
[0014]問(wèn)題的解決方案
[0015]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的第一方面是一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括獨(dú)立地連接到具有多個(gè)氣缸組的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸組的排氣通路和設(shè)置在每個(gè)所述排氣通路中的NOx催化劑，所述NOx催化劑在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)期間儲(chǔ)存排氣中包含的NOx，并且在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的濃燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)期間還原和凈化所儲(chǔ)存的NOx，所述控制設(shè)備包括:控制裝置，所述控制裝置配置成同時(shí)將所述氣缸組的空燃比設(shè)定于相對(duì)于理論配比的濃側(cè)并計(jì)算在開(kāi)始濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要導(dǎo)入相應(yīng)NOx催化劑中的還原劑量，并且在執(zhí)行所述濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)使計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的NOx還原速度相對(duì)于計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的NOx還原速度增大來(lái)使所述濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)在所述氣缸組之間一致。
[0016]本發(fā)明的第二方面是根據(jù)第一方面的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中所述控制裝置配置成將連接到計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的氣缸組的空燃比設(shè)定為比連接到計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的氣缸組的空燃比更靠向濃側(cè)。
[0017]本發(fā)明的第三方面是根據(jù)第一方面的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中:
[0018]在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸中設(shè)置有口噴射器和缸內(nèi)噴射器，所述口噴射器和所述缸內(nèi)噴射器構(gòu)造成使得能控制所述口噴射器和所述缸內(nèi)噴射器相對(duì)于總?cè)剂狭康南鄳?yīng)噴射比例;并且
[0019]所述控制裝置配置成使得連接到計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的氣缸組的缸內(nèi)噴射器的噴射比例高于連接到計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的氣缸組的缸內(nèi)噴射器的噴射比例。
[0020]本發(fā)明的第四方面是根據(jù)第一方面的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中:
[0021 ]所述NOx催化劑構(gòu)造成使得所述NOx催化劑的床溫各自都能被獨(dú)立地控制；
[0022]并且所述控制裝置配置成使計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的床溫相比于計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的床溫上升。
[0023]本發(fā)明的第五方面是根據(jù)第一至第四方面中的任一方面的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中:
[0024]在所述NOx催化劑的下游分別設(shè)置有用于檢測(cè)由所述NOx催化劑進(jìn)行的NOx還原反應(yīng)的產(chǎn)物的濃度的濃度檢測(cè)裝置;并且
[0025]所述控制裝置配置成基于在計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑中的NOx還原速度相對(duì)于計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑中的NOx還原速度增大的所述濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的執(zhí)行期間檢測(cè)出的所述產(chǎn)物的濃度而在各NOx催化劑之間比較代表NOx催化劑的NOx儲(chǔ)存能力和NOx還原能力中的至少一者的NOx催化劑性能，并且在各NOx催化劑的性能相等的情況下，在下一次執(zhí)行所述濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)禁止對(duì)所述NOx催化劑的NOx還原速度的獨(dú)立控制并均一地/同樣地(un i f orm I y)控制所述氣缸組。
[0026]本發(fā)明的有利效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，能使同時(shí)開(kāi)始的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)在氣缸組之間一致。因此，能抑制同時(shí)對(duì)多個(gè)氣缸組執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)燃料消耗的惡化。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，連接到計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的氣缸組的空燃比能被設(shè)定為比連接到計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的氣缸組的空燃比更靠向濃側(cè)。在空燃比相對(duì)于理論配比處于濃側(cè)的情況下，空燃比被設(shè)定為越向濃側(cè)，能從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)排出的還原劑量就越多。NOx催化劑中的NOx的還原速度隨著還原劑量增加而加快，并且隨著還原劑量減少而減慢。因此，根據(jù)第二方面，能使?jié)夥暹\(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)在氣缸組之間一 Sc ο
[0029]根據(jù)本發(fā)明得第三方面，連接到計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的氣缸組的缸內(nèi)噴射器的噴射比例能被設(shè)定為比連接到計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的氣缸組的缸內(nèi)噴射器的噴射比例高的值。對(duì)缸內(nèi)噴射器的噴射比例設(shè)定的值越高，能從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)排出的還原劑的量就越多。此外，NOx催化劑中的NOx的還原速度隨著還原劑量增加而加快，并且隨著還原劑量減少而減慢。因此，根據(jù)第三方面，能使?jié)夥暹\(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)在氣缸組之間一致。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的床溫能被設(shè)定為比計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的床溫高的值。NOx催化劑中的NOx還原反應(yīng)在適合的床溫范圍內(nèi)進(jìn)行。該床溫范圍內(nèi)的NOx還原速度隨著床溫升高而加快，并且隨著床溫降低而減慢。因此，根據(jù)第四方面，能使?jié)夥暹\(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)在氣缸組之間一致。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在各NOx催化劑的性能相等的情況下，在下一次執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能禁止對(duì)NOx催化劑中的NOx還原速度的獨(dú)立控制并且能均一地控制所有氣缸組。均一地控制所有氣缸組使得可以簡(jiǎn)化NOx還原速度的控制。亦即，根據(jù)第五方面，能將由于執(zhí)行NOx還原速度的控制而產(chǎn)生的控制負(fù)擔(dān)保持在最低限度。
【附圖說(shuō)明】
[0032I[圖1]圖1是示意性地示出實(shí)施例1的系統(tǒng)構(gòu)型的視圖。
[0033][圖2]圖2是用于說(shuō)明與濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)有關(guān)的問(wèn)題的視圖。
[0034][圖3]圖3是用于說(shuō)明與濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)有關(guān)的問(wèn)題的視圖。
[0035][圖4]圖4是示出濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的執(zhí)行的一個(gè)示例的視圖。
[0036][圖5]圖5是示出實(shí)施例1中由ECU執(zhí)行的用于執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的程序的流程圖。
[0037][圖6]圖6是示意性地示出實(shí)施例2的系統(tǒng)構(gòu)型的視圖。
[0038][圖7]圖7是示出實(shí)施例2中由ECU執(zhí)行的用于執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的程序的流程圖。
[0039][圖8]圖8是示意性地示出實(shí)施例3的系統(tǒng)構(gòu)型的視圖。
[0040][圖9]圖9是示出實(shí)施例3中由ECU執(zhí)行的用于執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的程序的流程圖。
[0041][圖10]圖10是示意性地示出實(shí)施例4的系統(tǒng)構(gòu)型的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]實(shí)施例1
[0043]首先，將參照?qǐng)D1至圖5說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1。
[0044][系統(tǒng)構(gòu)型的說(shuō)明]
[0045]圖1是示意性地示出實(shí)施例1的系統(tǒng)構(gòu)型的視圖。如圖1所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)包括裝設(shè)在車(chē)輛等中的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的各氣缸中配置有將燃料直接噴射到有關(guān)氣缸內(nèi)的缸內(nèi)噴射器12 ο也可采取設(shè)置將燃料噴射到進(jìn)氣口(圖中未示出)的口噴射器代替缸內(nèi)噴射器12的構(gòu)型。
[0046]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10包括兩個(gè)氣缸組(氣缸列)和與這兩個(gè)氣缸組相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)排氣通路。更具體地，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10包括與第一和第四氣缸連通的排氣通路14以及與第二和第三氣缸連通的排氣通路22。注意，在以下說(shuō)明中，具有第一和第四氣缸的氣缸組被稱(chēng)為“氣缸列I”且具有第二和第三氣缸的氣缸組被稱(chēng)為“氣缸列2”。
[0047]在排氣通路14中依次配置有三元催化劑(S/C)16、NSR催化劑(NOx儲(chǔ)存還原催化劑)18和SCR催化劑(選擇性催化還原催化劑)20。同樣，在排氣通路22中依次配置有三元催化劑24、NSR催化劑26和SCR催化劑28。
[0048]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10構(gòu)造成能夠在從稀空燃比到濃空燃比的寬空燃比范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10傾向于在濃空燃比下的運(yùn)轉(zhuǎn)期間排出HC和CO，并且傾向于在稀空燃比下的運(yùn)轉(zhuǎn)期間排出NOx。在稀氣氛下，三元催化劑16和24在吸收氧的同時(shí)還原NOx以由此將NOx凈化為N2。另一方面，在濃氣氛下，三元催化劑16和24在釋放氧的同時(shí)使HC和CO氧化以由此將HC和CO凈化為H2O和CO2。
[0049]在稀氣氛下，NSR催化劑18和26儲(chǔ)存排氣中包含的NOx。在濃氣氛下，NSR催化劑18和26釋放儲(chǔ)存的NOx。已釋放的NOx由還原劑(HC、CO、H2)還原。此時(shí)，在NSR催化劑18和26中，通過(guò)還原NOx而產(chǎn)生的N2與H2進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)而生成氨(Mfe)。
[0050]SCR催化劑20和28具有儲(chǔ)存在濃氣氛下生成的NH3并通過(guò)使用NH3作為還原劑在稀氣氛下選擇性地還原排氣中包含的NOx的功能。借助于SCR催化劑20和28，能避免被吹送到NSR催化劑18和26的下游側(cè)的NH3或NOx釋放到大氣中的狀況的發(fā)生。
[0051 ]本實(shí)施例的系統(tǒng)還包括ECU(電子控制單元)60。除檢測(cè)NSR催化劑18和26的溫度(床溫)的溫度傳感器30外，控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10所需的各種傳感器(例如，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的曲柄角傳感器、檢測(cè)進(jìn)氣量的空氣流量計(jì)、檢測(cè)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度的節(jié)氣門(mén)傳感器和檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的溫度傳感器)與ECU 60的輸入側(cè)電連接。另一方面，各種致動(dòng)器，如第一至第四氣缸的缸內(nèi)噴射器12，與ECU 60的輸出側(cè)電連接。E⑶60通過(guò)基于從各種傳感器輸入的信息執(zhí)行預(yù)定的程序并致動(dòng)各種致動(dòng)器等來(lái)執(zhí)行與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)的各種控制。
[0052][氣缸列I和氣缸列2的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)]
[0053]在本實(shí)施例中，從降低燃料消耗的觀點(diǎn)看，執(zhí)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的目標(biāo)空燃比被設(shè)定為相對(duì)于理論配比處于稀側(cè)的值(例如，A/F = 25.0)的稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)。在稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)期間從三元催化劑16通過(guò)的NOx流入NSR催化劑18中并被儲(chǔ)存。同樣，從三元催化劑24通過(guò)的NOx被儲(chǔ)存在NSR催化劑26中。這種情況下，如果儲(chǔ)存在NSR催化劑中的NOx的量(以下稱(chēng)為“NOx儲(chǔ)存量”)超過(guò)有關(guān)NSR催化劑的容許儲(chǔ)存值，則排氣中包含的NOx也將從NSR催化劑通過(guò)并且將排出到大氣中。因此，在本實(shí)施例中，氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比被暫時(shí)設(shè)定為與相對(duì)于理論配比處于濃側(cè)的值以執(zhí)行釋放已被儲(chǔ)存在NSR催化劑18和26中的NOx的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0054]通過(guò)執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)，能將包含還原劑(HC、⑶、H2)的排氣導(dǎo)入NSR催化劑18和26中并因此能還原NOx。由此能恢復(fù)NSR催化劑18和26的NOx儲(chǔ)存能力。然而，關(guān)于NOx儲(chǔ)存能力存在個(gè)體差異。因此，NSR催化劑18的NOx儲(chǔ)存量超過(guò)其容許儲(chǔ)存量的時(shí)點(diǎn)和NSR催化劑26的NOx儲(chǔ)存量超過(guò)其容許儲(chǔ)存量的時(shí)點(diǎn)不一定一致。因此，在本實(shí)施例中，在NSR催化劑之一的NOx儲(chǔ)存量已達(dá)到其容許儲(chǔ)存量的時(shí)點(diǎn)，氣缸列I和氣缸列2兩者的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)開(kāi)始。在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)之后的氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比被設(shè)定為固定值(例如，A/F = 12.5)。
[0055][實(shí)施例1中的特征控制]
[0056]在本實(shí)施例中，通過(guò)使氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比從上述值返回處于稀側(cè)的值(例如，A/F = 25.0)來(lái)結(jié)束濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)在將參照?qǐng)D2和圖3說(shuō)明濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)。圖2和圖3是用于說(shuō)明與濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)有關(guān)的問(wèn)題的視圖。注意，在圖2和圖3中，對(duì)氣缸列I和氣缸列2兩者的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)在時(shí)刻to開(kāi)始。此外，在這些圖的說(shuō)明中，NSR催化劑18和26的“NOx儲(chǔ)存量”指的是在時(shí)刻to的值。
[0057]圖2(A)示出NSR催化劑18的NOx儲(chǔ)存量和NSR催化劑26的NOx儲(chǔ)存量相等的情況。這種情況下，通過(guò)將氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比設(shè)定為同一值(A/F=12.5)，這些氣缸列的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)能在時(shí)刻同時(shí)結(jié)束。相比之下，圖2(B)示出NSR催化劑26的NOx儲(chǔ)存量大于NSR催化劑18的NOx儲(chǔ)存量的情況。這種情況下，如果氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比被設(shè)定為同一值(A/F= 12.5)，則盡管氣缸列I的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)將在時(shí)刻t結(jié)束，但氣缸列2的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)將繼續(xù)到時(shí)刻t3為止。
[0058]以上利用圖2(A)和(B)說(shuō)明的問(wèn)題歸咎于NOx儲(chǔ)存能力的個(gè)體差異。此問(wèn)題也可由NSR催化劑的NOx還原能力的個(gè)體差異導(dǎo)致。原因在于，如果NOx還原能力存在個(gè)體差異，則即使NSR催化劑18的NOx儲(chǔ)存量和NSR催化劑26的NOx儲(chǔ)存能力相同，則濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)之間將出現(xiàn)偏差。NOx還原能力根據(jù)NSR催化劑的溫度(床溫)和NSR催化劑的劣化程度而變化。
[0059]在圖2(B)中，從時(shí)刻t2往前的氣缸列I的目標(biāo)空燃比返回其在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始之前的值(A/F = 25.0)。因此，如圖2 (B)所示，存在從時(shí)刻t2到時(shí)刻t3氣缸列I與氣缸列2之間的轉(zhuǎn)矩差大并且驅(qū)動(dòng)性能低下的問(wèn)題。由此，優(yōu)選使氣缸列I和氣缸列2的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)相同。
[0060]通過(guò)改變其中一個(gè)氣缸列的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)，能使兩個(gè)氣缸列的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)相同。圖3(A)示出氣缸列2的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)被提前到時(shí)刻^的情況。然而，這種情況下，從NSR催化劑26釋放的所儲(chǔ)存NOx的量將不足。這種情況下，NSR催化劑26的NOx儲(chǔ)存量將再次達(dá)到容許儲(chǔ)存量，并且燃料消耗將惡化，因?yàn)闈夥暹\(yùn)轉(zhuǎn)的執(zhí)行頻度將增加。圖3(B)示出氣缸列I的結(jié)束時(shí)點(diǎn)延長(zhǎng)到時(shí)點(diǎn)t3為止的情況。然而，由于該情況代表氣缸列I的過(guò)度濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)，所以不僅燃料消耗惡化，而且還發(fā)生HC排出量增加的問(wèn)題。
[0061]在對(duì)氣缸列之一的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束之后，還可以使有關(guān)氣缸列的目標(biāo)空燃比逐漸返回處于稀側(cè)的值。圖3(C)示出氣缸列I的結(jié)束時(shí)點(diǎn)被設(shè)定為時(shí)刻t2的情況，并且此外，從時(shí)刻七2到時(shí)刻t3，氣缸列I的目標(biāo)空燃比被設(shè)定為理論配比(A/F=14.6)。然而，這種情況下，盡管相比于圖3(B)所示的情況而言改善了與燃料消耗的惡化有關(guān)的問(wèn)題，但與燃料消耗有關(guān)的問(wèn)題依然未得到徹底解決。
[0062]鑒于以上問(wèn)題，在本實(shí)施例中，在開(kāi)始濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)計(jì)算要在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間導(dǎo)入各NSR催化劑的還原劑的量。基于各NSR催化劑的NOx儲(chǔ)存能力和NOx還原能力來(lái)計(jì)算還原劑量。此外，在本實(shí)施例中，在計(jì)算還原劑量之后立即執(zhí)行的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間，基于計(jì)算出的還原劑量來(lái)控制各氣缸列的目標(biāo)空燃比，并因而使各氣缸列的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)相同。圖4是示出濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的執(zhí)行的一個(gè)示例的視圖。圖4示出NSR催化劑26的NOx儲(chǔ)存能力大于NSR催化劑18的NOx儲(chǔ)存能力的情況。亦即，與圖2 (B)相似，圖4示出NSR催化劑26的NOx儲(chǔ)存量大于NSR催化劑18的NOx儲(chǔ)存量的情況。注意，在圖4的說(shuō)明中，假設(shè)NSR催化劑18和26的NOx還原能力相等。
[0063]如圖4所示，在本實(shí)施例中，氣缸列I的目標(biāo)空燃比被設(shè)定為通常值(A/F=12.5)。相比而言，氣缸列2的目標(biāo)空燃比被設(shè)定為相對(duì)于上述通常值處于濃側(cè)的值(A/F=12.0)。通過(guò)這種方式，能增加來(lái)自氣缸列2的排氣中包含的還原劑(HC、C0、H2)的量，并因此能相對(duì)于NSR催化劑18中的NOx還原速度增大NSR催化劑26中的NOx還原速度。因此，能使氣缸列2的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)與氣缸列I的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)(時(shí)刻t2) —致。因此，能避免發(fā)生由于濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)之間的偏差而帶來(lái)的問(wèn)題。
[0064][具體處理]
[0065]接下來(lái)將參照?qǐng)D5說(shuō)明用于實(shí)現(xiàn)上述功能的具體處理。圖5是示出實(shí)施例1中由ECU60執(zhí)行的用于執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的程序的流程圖。注意，假設(shè)圖5所示的程序以預(yù)定間隔被反復(fù)執(zhí)行。
[0066]在圖5所示的程序中，ECU60判定是否存在對(duì)執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的請(qǐng)求(步驟IlOhE⑶60在NSR催化劑18和26中的任一者的NOx儲(chǔ)存量達(dá)到其容許儲(chǔ)存量的情況下判定為存在對(duì)執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的請(qǐng)求。注意，事先設(shè)定并存儲(chǔ)在ECU 60中的值被用作相應(yīng)NSR催化劑的容許儲(chǔ)存量。如果ECU 60判定為不存在對(duì)執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的請(qǐng)求，則本程序結(jié)束。
[0067]在步驟110中，如果判定為存在對(duì)執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的請(qǐng)求，則ECU60計(jì)算要導(dǎo)入各NSR催化劑中的還原劑(HC、CO、H2)的量(步驟120)。更具體地，計(jì)算在當(dāng)前時(shí)點(diǎn)各NSR催化劑的NOx還原能力。基于通過(guò)以各NSR催化劑的床溫和劣化程度為變量而構(gòu)成的模型等計(jì)算NOx還原能力并將其存儲(chǔ)在ECU 60內(nèi)。同時(shí)，計(jì)算在當(dāng)前時(shí)點(diǎn)各NSR催化劑的NOx儲(chǔ)存量。這種情況下，存在對(duì)執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的請(qǐng)求的氣缸列的NSR催化劑在當(dāng)前時(shí)刻的NOx儲(chǔ)存量等于容許儲(chǔ)存量。因此，這種情況下，對(duì)連接到與存在執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的請(qǐng)求的氣缸列不同的氣缸列的NSR催化劑計(jì)算NOx儲(chǔ)存量。此外，基于計(jì)算出的各NOx還原能力和NOx儲(chǔ)存量計(jì)算要導(dǎo)入各NSR催化劑中的還原劑量。注意，各NSR催化劑的床溫是基于各溫度傳感器30的輸出值而計(jì)算的。此外，各NSR催化劑的劣化程度是基于例如通過(guò)考慮內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)歷史、對(duì)各氣缸列的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的歷史記錄等而計(jì)算的，并且存儲(chǔ)在ECU 60內(nèi)。
[0068]接下來(lái)，E⑶60判定要導(dǎo)入各NSR催化劑中的還原劑量之差是否小(步驟130)。更具體地，ECU 60判定在步驟120中計(jì)算出的還原劑量之間的差異是否在閾值以下。事先設(shè)定并存儲(chǔ)在ECU 60中的值被用作閾值。如果ECU 60判定為該差在閾值以下，則可判定為即使氣缸列I和氣缸列的目標(biāo)空燃比被設(shè)定為同一值，也能同時(shí)結(jié)束這些氣缸列的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，這種情況下，將氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比設(shè)定為通常值(A/F=12.5)(步驟140)。
[0069]如果ECU60在步驟130中判定為還原劑量差超過(guò)閾值，則將氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比設(shè)定為不同值。更具體地，將在步驟120中計(jì)算出的還原劑量較少的氣缸列的目標(biāo)空燃比設(shè)定為通常值(A/F=12.5)，并且將在步驟120中計(jì)算出的還原劑量較多的氣缸列的目標(biāo)空燃比設(shè)定為比通常值低的值(A/F=12.0)(步驟150)。通過(guò)這種方式，可以同時(shí)結(jié)束氣缸列I和氣缸列2的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)。各NSR催化劑的NOx儲(chǔ)存量在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間減少，并且在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)一致。能將濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)的NOx儲(chǔ)存量設(shè)定為固定值(例如，零)。注意，也可采取基于已分別提前存儲(chǔ)在ECU 60中的模型等來(lái)確定濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)的NOx儲(chǔ)存量的構(gòu)型。
[0070]在步驟150中的處理之后，E⑶60判定濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)是否已結(jié)束(步驟160)。如果在步驟160中判定為濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束，則ECU 60開(kāi)始稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟170)。當(dāng)開(kāi)始稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU 60確認(rèn)容許稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)的條件是否成立。這些容許稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)的條件的示例包括NSR催化劑18和26以及SCR催化劑20和28的床溫處于固定范圍內(nèi)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度在預(yù)定值以上、以及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷穩(wěn)定。
[0071]因而，根據(jù)圖5所示的程序，當(dāng)存在對(duì)NSR催化劑之一執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的請(qǐng)求時(shí)，計(jì)算要導(dǎo)入各NSR催化劑中的還原劑量，并且按照還原劑量之差來(lái)設(shè)定氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比。因此，即使在NSR催化劑18和26的NOx儲(chǔ)存能力或NOx還原能力彼此不同的情況下，也能同時(shí)結(jié)束氣缸列I和氣缸列2的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能避免發(fā)生由于濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)的偏差而帶來(lái)的問(wèn)題。
[0072]盡管在上述實(shí)施例1中采取了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10包括兩個(gè)氣缸列和與這兩個(gè)氣缸列相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)NSR催化劑的構(gòu)型，但也可采取內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1包括三個(gè)以上的氣缸列以及與該三個(gè)以上的氣缸列相對(duì)應(yīng)的NSR催化劑的構(gòu)型。這種情況下，同樣，通過(guò)計(jì)算要導(dǎo)入各NSR催化劑中的還原劑量并按照還原劑量之差來(lái)設(shè)定各氣缸列的目標(biāo)空燃比，能同時(shí)結(jié)束所有氣缸列的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)。注意，本改型也同樣適用于后面說(shuō)明的實(shí)施例2和實(shí)施例3。
[0073]此外，在上述實(shí)施例1中，采取內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的第一和第四氣缸作為氣缸列I并且采取第二和第三氣缸作為氣缸列2。然而，關(guān)于按照內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I的氣缸數(shù)量和氣缸排列來(lái)設(shè)定氣缸列I和2，可以有各種改型。例如，在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10是包括兩個(gè)氣缸組和與這些氣缸組相對(duì)應(yīng)的NSR催化劑的V型發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，可采用氣缸組之一作為氣缸列I并且可采用另一氣缸組作為氣缸列2。
[0074]此外，在上述實(shí)施例1中，基于各NSR催化劑的NOx儲(chǔ)存能力和NOx還原能力來(lái)計(jì)算要在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間導(dǎo)入各NSR催化劑中的還原劑量。然而，可僅基于各NSR催化劑的NOx儲(chǔ)存能力來(lái)計(jì)算還原劑量。如果假設(shè)兩個(gè)NSR催化劑的床溫和劣化程度相同，則可僅基于各NOx儲(chǔ)存量來(lái)計(jì)算還原劑量。
[0075]盡管在上述實(shí)施例1中通過(guò)溫度傳感器30來(lái)檢測(cè)NSR催化劑18和26的相應(yīng)溫度，但也可通過(guò)推定來(lái)獲得這些溫度。
[0076]注意，在上述實(shí)施例1中，NSR催化劑18和26對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的上述第一方面中的“NOx催化劑” ο
[0077]此外，本發(fā)明的上述第一方面中的“控制裝置”通過(guò)執(zhí)行圖5中的步驟110至160的ECU 60來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0078]實(shí)施例2
[0079]接下來(lái)將參照?qǐng)D6和圖7說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2。注意，在本實(shí)施例的說(shuō)明中，省略或節(jié)略了對(duì)與實(shí)施例1共同的部分的說(shuō)明，并且說(shuō)明著重于與實(shí)施例1不同的部分。
[0080][系統(tǒng)構(gòu)型的說(shuō)明]
[0081]圖6是示意性地示出實(shí)施例2的系統(tǒng)構(gòu)型的視圖。如圖6所示，除了將燃料直接噴射到氣缸內(nèi)的缸內(nèi)噴射器12外，本實(shí)施例的系統(tǒng)還包括用于每個(gè)氣缸的口噴射器32?？趪娚淦?2將燃料噴射到各氣缸的進(jìn)氣口(圖中未示出)中?？趪娚淦?2連接到ECU 60的輸出側(cè)。E⑶60構(gòu)造成設(shè)定缸內(nèi)噴射器12關(guān)于總?cè)剂狭康膰娚浔壤?以下稱(chēng)為“直噴比例”)。
[0082][實(shí)施例2的特征控制]
[0083]在上述實(shí)施例1中，計(jì)算要在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間導(dǎo)入各NSR催化劑中的還原劑量，并且如果這些還原劑量之差超過(guò)閾值，則將氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比設(shè)定為不同的值。在本實(shí)施例中，在還原劑量差超過(guò)閾值的情況下，通過(guò)對(duì)每個(gè)氣缸設(shè)定直噴比例，而不是通過(guò)將氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比設(shè)定為不同的值，來(lái)實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例1中相似的功能。注意，在本實(shí)施例中，將濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比設(shè)定為同一值。
[0084]從各口噴射器噴射的燃料與進(jìn)氣混合而在相關(guān)氣缸內(nèi)形成均質(zhì)的空燃混合物。因此，排氣中包含的還原劑(HC、CO、H2)的量在從口噴射器噴射的燃料燃燒時(shí)比在從缸內(nèi)噴射器噴射的燃料燃燒時(shí)少。因此，通過(guò)將氣缸列I和氣缸列2的直噴比例設(shè)定為不同的值，能改變來(lái)自氣缸列I的排氣中包含的還原劑量和來(lái)自氣缸列2的排氣中包含的還原劑量。
[0085]現(xiàn)在將以NSR催化劑26的NOx儲(chǔ)存量大于NSR催化劑18的NOx儲(chǔ)存量的情況為例說(shuō)明本實(shí)施例的特征控制。這種情況下，將各氣缸列的直噴比例設(shè)定成氣缸列2的直噴比例高于氣缸列I的直噴比例。通過(guò)這種方式，由于能增加來(lái)自氣缸列2的排氣中包含的還原劑(HC、C0、H2)的量，所以能使NSR催化劑26中的NOx還原速度比NSR催化劑18中的NOx還原速度快。
[0086][具體處理]
[0087]圖7是示出實(shí)施例2中由ECU60執(zhí)行的用于執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的程序的流程圖。在圖7所示的程序中，ECU 60執(zhí)行與圖5所示的程序中基本上相同的處理。然而，圖7所示的程序與圖5所示的程序在以下方面不同:盡管在圖5中的步驟130和140中ECU 60控制氣缸列I和氣缸列2的“目標(biāo)空燃比”，但在圖7的步驟210和220中ECU 60控制氣缸列I和氣缸列2的“直噴比例”。更具體地，在步驟210中，將氣缸列I和氣缸列2的直噴比例設(shè)定為同一值。此外，在步驟220中，將在步驟120中計(jì)算出的還原劑量較多的氣缸列的直噴比例的值設(shè)定為比在步驟120中計(jì)算出的還原劑量較少的氣缸列的直噴比例的值高的值。
[0088]因而，根據(jù)實(shí)施例2，能同時(shí)結(jié)束對(duì)氣缸列I和氣缸列2的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能獲得與上述實(shí)施例1中相同的效果。
[0089]在這方面，盡管在上述實(shí)施例2中對(duì)每個(gè)氣缸列設(shè)定直噴比例，但可采取對(duì)每個(gè)氣缸列設(shè)定口噴射器32相對(duì)于總噴射量的噴射比例(口噴射比例)而不是直噴比例的構(gòu)型。
[0090]實(shí)施例3
[0091 ]接下來(lái)將參照?qǐng)D8和圖9說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3。注意，在本實(shí)施例的說(shuō)明中，省略或節(jié)略了對(duì)與實(shí)施例1共同的部分的說(shuō)明，并且說(shuō)明著重于與實(shí)施例1不同的部分。
[0092][系統(tǒng)構(gòu)型的說(shuō)明]
[0093]圖8是示意性地示出實(shí)施例3的系統(tǒng)構(gòu)型的視圖。如圖8所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)包括設(shè)置在排氣通路14中的渦輪增壓器的渦輪34、旁通渦輪34的排氣旁通通路36和設(shè)置在排氣旁通通路36中的WGV(廢氣門(mén)閥)38。本實(shí)施例的系統(tǒng)還包括設(shè)置在排氣通路22中的渦輪增壓器的渦輪40、旁通渦輪40的排氣旁通通路42和設(shè)置在排氣旁通通路42中的WGV 44。
[0094]本實(shí)施例的系統(tǒng)還包括使排氣從排氣通路14和22再循環(huán)到進(jìn)氣通路(圖中未示出)的EGR通路46和48以及設(shè)置在EGR通路46和48中的EGR閥50和52 JGV 38和44以及EGR閥50和52與E⑶60的輸出側(cè)連接。
[0095][實(shí)施例3的特征控制]
[0096]在上述實(shí)施例1中，計(jì)算要在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間導(dǎo)入各NSR催化劑中的還原劑量，并且如果這些還原劑量之差超過(guò)閾值，則將氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比設(shè)定為不同的值。在本實(shí)施例中，在還原劑量差超過(guò)閾值的情況下，通過(guò)將NSR催化劑18和26在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間的床溫控制為不同的值，而不是通過(guò)將氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比設(shè)定為不同的值，來(lái)實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例1中相似的功能。注意，在本實(shí)施例中，將濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比設(shè)定為同一值。NSR催化劑中進(jìn)行的NOx還原反應(yīng)隨著NSR催化劑的床溫升高而變得越來(lái)越活躍。因此，能通過(guò)使NSR催化劑的床溫在適合范圍內(nèi)升高來(lái)加快NSR催化劑中的NOx還原速度。
[0097]現(xiàn)在將以NSR催化劑26的NOx儲(chǔ)存量大于NSR催化劑18的NOx儲(chǔ)存量的情況為例說(shuō)明本實(shí)施例的特征控$1」。這種情況下，將WGV 44的開(kāi)度控制成大于WGV 38的開(kāi)度。通過(guò)這種方式，使旁通渦輪40的排氣量大于旁通渦輪34的排氣量?；蛘?，將EGR閥52的開(kāi)度控制成小于EGR閥50的開(kāi)度。通過(guò)這種方式，使導(dǎo)入NSR催化劑26中的排氣量大于導(dǎo)入NSR催化劑18中的排氣量?；蛘?，將氣缸列2的缸內(nèi)噴射器12的燃料噴射時(shí)點(diǎn)控制為相對(duì)于氣缸列I的缸內(nèi)噴射器12的燃料噴射時(shí)點(diǎn)位于延遲側(cè)。通過(guò)這種方式，氣缸列2的后燃燒期間相對(duì)于氣缸列I延長(zhǎng)。
[0098]根據(jù)上述三種控制，能使NSR催化劑26的床溫高于NSR催化劑18的床溫。因此，能相對(duì)于NSR催化劑18中的NOx還原速度加快NSR催化劑26中的NOx還原速度。注意，可獨(dú)立地執(zhí)行這些控制，或者可同時(shí)執(zhí)行這些控制中的兩種以上控制。
[0099][具體處理]
[0100]圖9是示出實(shí)施例3中由ECU60執(zhí)行的用于執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的程序的流程圖。在圖9所示的程序中，ECU 60執(zhí)行與圖5所示的程序中基本上相同的處理。然而，圖9所示的程序與圖5所示的程序在以下方面不同:盡管在圖5中的步驟130和140中ECU 60控制氣缸列I和氣缸列2的“目標(biāo)空燃比”，但在圖9的步驟310和320中ECU 60控制“催化劑16和28的床溫”。更具體地，在步驟310中，執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)以使得NSR催化劑16和28的床溫變成彼此相等。此外，在步驟320中，執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)以使得在步驟120中計(jì)算出的還原劑量較多的NSR催化劑的床溫變成高于在步驟120計(jì)算出的還原劑量較少的NSR催化劑的床溫。
[0101]因而，根據(jù)實(shí)施例3，能同時(shí)結(jié)束氣缸列I和氣缸列2的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能獲得與上述實(shí)施例1中相同的效果。此外，根據(jù)本實(shí)施例中所述的對(duì)WGV或EGR閥的控制，由于不需要執(zhí)行對(duì)各氣缸列的控制，所以能簡(jiǎn)化濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的執(zhí)行期間的控制。
[0102]在這方面，盡管在上述實(shí)施例中通過(guò)上述三種控制將NSR催化劑18和26的床溫控制為彼此不同的溫度，但也可通過(guò)其它類(lèi)型的控制來(lái)控制NSR催化劑18和26的床溫。例如，可提及在各氣缸列之間改變排氣門(mén)的關(guān)閉時(shí)點(diǎn)的控制作為另一種控制。如果排氣門(mén)的關(guān)閉時(shí)點(diǎn)提前，則截留在氣缸內(nèi)的已燃?xì)怏w被壓縮并且產(chǎn)生栗吸損失。由于所產(chǎn)生的栗吸損失變換為此后被吸入氣缸內(nèi)的空氣的熱能，所以壓縮上死點(diǎn)處的缸內(nèi)溫度上升。結(jié)果，排氣損失增大并且排氣溫度上升。因而，通過(guò)改變氣缸列I和氣缸列2的排氣門(mén)的關(guān)閉時(shí)點(diǎn)的控制，也能將NSR催化劑18和26的床溫控制為不同的值。
[0103]實(shí)施例4
[0104]接下來(lái)將參照?qǐng)D1O說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例4。注意，在本實(shí)施例的說(shuō)明中，省略或節(jié)略了對(duì)與實(shí)施例1共同的部分的說(shuō)明，并且說(shuō)明著重于與實(shí)施例1不同的部分。
[0105][系統(tǒng)構(gòu)型的說(shuō)明]
[0106]圖10是示意性地示出實(shí)施例4的系統(tǒng)構(gòu)型的視圖。如圖10所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)包括設(shè)置在NSR催化劑18與SCR催化劑20之間的NOx傳感器54和設(shè)置在NSR催化劑26與SCR催化劑28之間的NOx傳感器56 JOx傳感器54和56構(gòu)造成除排氣中的NOx濃度以外還能夠檢測(cè)排氣中包含的NH3的濃度。
[0107][實(shí)施例4的特征控制]
[0108]在上述實(shí)施例1中，計(jì)算要在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間導(dǎo)入各NSR催化劑中的還原劑量，并且按照這些還原劑量之差來(lái)設(shè)定各氣缸列的目標(biāo)空燃比。然而，這些還原劑量是NSR催化劑18和26的NOx儲(chǔ)存能力或NOx還原能力的推定值，并不一定準(zhǔn)確。因此，例如，在一些情況下，即使判定為還原劑量之差超過(guò)閾值，也能將NSR催化劑18和26的實(shí)際NOx儲(chǔ)存能力或NOx還原能力視為相等。
[0109]因此，在本實(shí)施例中，在NSR催化劑之一中的NOx還原速度相對(duì)于另一NSR催化劑中的NOx還原速度加快的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的執(zhí)行期間，基于NOx傳感器54和56的輸出值的表現(xiàn)來(lái)推定NSR催化劑18和26的實(shí)際NOx儲(chǔ)存能力或NOx還原能力。如上所述，在濃氣氛下，NOx在NSR催化劑18和26中還原并且生成N2,并且N2然后與H2反應(yīng)而生成NH3。所生成的NH3流到NSR催化劑18和26的下游側(cè)并由NOx傳感器54和56檢測(cè)到。因此，可以說(shuō)在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間NOx傳感器54和56的輸出值的表現(xiàn)與NSR催化劑18和26的實(shí)際NOx儲(chǔ)存能力或NOx還原能力高度關(guān)聯(lián)。
[0110]在本實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)NOx傳感器54和56的輸出值的表現(xiàn)進(jìn)行比較來(lái)判定NSR催化劑18和26的實(shí)際NOx儲(chǔ)存能力或NOx還原能力是否相等。更具體地，比較NOx傳感器54和56中NH3的檢測(cè)結(jié)束的時(shí)點(diǎn)(例如，有關(guān)的NOx傳感器的輸出值變成在預(yù)定值以下的時(shí)點(diǎn))ο此外，如果上述結(jié)束時(shí)點(diǎn)之差在預(yù)定時(shí)間以下，則ECU 60判定為NSR催化劑18和26的實(shí)際NOx儲(chǔ)存能力或NOx還原能力相等。如果判定為實(shí)際NOx儲(chǔ)存能力或NOx還原能力相等，則在執(zhí)行接下來(lái)的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，禁止氣缸列I和氣缸列2的目標(biāo)空燃比的獨(dú)立控制，并均一地控制目標(biāo)空燃比。更具體地，按照存在對(duì)其執(zhí)行濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的請(qǐng)求的氣缸列的目標(biāo)空燃比來(lái)執(zhí)行氣缸列I和氣缸列2的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0111]另一方面，在判定為NSR催化劑18和26的實(shí)際NOx儲(chǔ)存能力或NOx還原能力不相等的情況下，與當(dāng)前濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)相似，在接下來(lái)的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)中也控制各氣缸列的目標(biāo)空燃比。
[0112]因而，根據(jù)實(shí)施例4，根據(jù)與在濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)期間NOx傳感器54和56的輸出值的表現(xiàn)的比較，能將接下來(lái)的濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)中對(duì)目標(biāo)空燃比的控制切換為均一控制。通過(guò)切換為均一控制，能簡(jiǎn)化濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的執(zhí)行期間的控制，因?yàn)椴槐貓?zhí)行對(duì)各氣缸列的控制。
[0113]注意，在上述實(shí)施例4中，NOx傳感器54和56對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的上述第五方面中的“濃度檢測(cè)裝置”。
[0114]附圖標(biāo)記列表
[0115]10內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)
[0116]12缸內(nèi)噴射器
[0117]14,22 排氣通路
[0118]16、24 三元催化劑
[0119]18、26 NSR 催化劑
[0120]20、28 SCR 催化劑
[0121]32口噴射器
[0122]54、56 NOx 傳感器
[0123]60ECU
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括獨(dú)立地連接到具有多個(gè)氣缸組的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸組的排氣通路和設(shè)置在每個(gè)所述排氣通路中的NOx催化劑，所述NOx催化劑在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的稀燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)期間儲(chǔ)存排氣中包含的NOx，并且在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的濃燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)期間還原和凈化所儲(chǔ)存的NOx，所述控制設(shè)備包括: 控制裝置，所述控制裝置配置成同時(shí)將所述氣缸組的空燃比設(shè)定于相對(duì)于理論配比的濃側(cè)并計(jì)算在開(kāi)始濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要導(dǎo)入相應(yīng)NOx催化劑中的還原劑的量，并且在執(zhí)行所述濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)使計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的NOx還原速度相對(duì)于計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的NOx還原速度增大來(lái)使所述濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)點(diǎn)在所述氣缸組之間一致。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中，所述控制裝置配置成將連接到計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的氣缸組的空燃比設(shè)定為比連接到計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的氣缸組的空燃比更靠向濃側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中: 在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸中設(shè)置有口噴射器和缸內(nèi)噴射器，所述口噴射器和所述缸內(nèi)噴射器構(gòu)造成使得能控制所述口噴射器和所述缸內(nèi)噴射器相對(duì)于總?cè)剂狭康南鄳?yīng)噴射比例;并且 所述控制裝置配置成使得連接到計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的氣缸組的缸內(nèi)噴射器的噴射比例高于連接到計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的氣缸組的缸內(nèi)噴射器的噴射比例。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中: 所述NOx催化劑構(gòu)造成使得所述NOx催化劑的床溫各自都能被獨(dú)立地控制； 并且所述控制裝置配置成使計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑的床溫相比于計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑的床溫升高。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中: 在所述NOx催化劑的下游分別設(shè)置有用于檢測(cè)由所述NOx催化劑進(jìn)行的NOx還原反應(yīng)的產(chǎn)物的濃度的濃度檢測(cè)裝置;并且 所述控制裝置配置成基于在計(jì)算出的還原劑量較多的NOx催化劑中的NOx還原速度相對(duì)于計(jì)算出的還原劑量較少的NOx催化劑中的NOx還原速度增大的所述濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)的執(zhí)行期間檢測(cè)出的所述產(chǎn)物的濃度而在各NOx催化劑之間比較代表NOx催化劑的NOx儲(chǔ)存能力和NOx還原能力中的至少一者的NOx催化劑性能，并且在各NOx催化劑的性能相等的情況下，在下一次執(zhí)行所述濃峰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)禁止所述NOx催化劑的NOx還原速度的獨(dú)立控制并均一地控制所述氣缸組。
【文檔編號(hào)】F02D41/30GK105917103SQ201580004809
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日
【發(fā)明人】筿田祥尚
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社