[发明专利]内燃发动机的控制装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够使排气控制催化剂有效地表现其净化具有多 个气缸组的内燃发动机中的排气的能力的控制。

背景技术

在具有多个气缸组的内燃发动机中，例如所谓的V型内燃发动机 中，一种公知排气控制装置具有单独设置在每个气缸组的排气通路中 的催化剂和设置在各排气通路汇合位置下游的另一种催化剂。日本专 利申请公开No.8-121153(JP-A-8-121153)和日本专利公开No.1-27246 (JP-B2-1-27246)都描述了这种排气控制装置的示例。

在这种排气控制装置中，每种催化剂的储氧能力(下面也简称为 “OSC”)取决于内燃发动机的运转状态改变。相应地，除非适当控制 每种催化剂的OSC，否则每种催化剂净化排气的能力不能被有效利用。

发明内容

因此本发明的目的是通过根据内燃发动机的运转状态适当地控制 每个气缸内的OSC使排气控制催化剂能够有效地表现其净化排气的 能力。

本发明的第一方面涉及一种设置有多个气缸组的内燃发动机的控 制装置，所述控制装置包括与每个气缸组连接的单独排气通路、与所 述单独排气通路连接的共用排气通路、设置在每个单独排气通路中的 第一催化剂、设置在所述共用排气通路中的第二催化剂和控制流入所 述第一催化剂和第二催化剂的排气的状态的排气控制部。当转换所述 内燃发动机的运转状态的控制时，所述排气控制部控制排气的状态， 使得所述第一催化剂和第二催化剂中至少一个催化剂的储氧能力变成 预定的储氧能力。

根据该第一方面的内燃发动机包括多个气缸组(气缸列)，每个气 缸组都具有多个气缸，例如V型内燃发动机。这种内燃发动机中，独 立地为每个气缸组设置单独排气通路并在每个单独排气通路中设置第 一催化剂。在这些第一催化剂的下游，所述单独排气通路汇合以形成 其中设置了第二催化剂的共用排气通路。而且，例如ECU(电控单元) 等形成的空燃比控制部可通过调节节气门开度和燃料喷射量等独立地 控制每个气缸组中的空燃比。

所述第一方面中，所述排气控制部可以是独立控制每个气缸组的 空燃比的空燃比控制部，并且当所述空燃比控制部从使一个气缸组的 空燃比变浓并且使另一个气缸组的空燃比变稀的气缸组特定控制转换 至使所有气缸组的空燃比成为理论空燃比的理论控制时，在使已被所 述气缸组特定控制变浓的气缸组的空燃比变稀预定时段并且使已被所 述气缸组特定控制变稀的气缸组的空燃比变浓预定时段之后，所述空 燃比控制部做出向所述理论控制的转换。

通过采用所述气缸组特定控制，所述空燃比控制部使一个气缸组 的空燃比变浓并且使另一个气缸组的空燃比变稀。所以，浓排气和稀 排气在下游的第二催化剂汇合，从而升高了第二催化剂的温度。另一 方面，通过采用理论控制，所述空燃比控制部控制所有所述气缸组的 空燃比使得它们成为理论空燃比。

根据上述方面，与每个气缸组对应的第一催化剂的储氧能力 (OSC)转换至中性状态(例如其中OSC是50％的状态)，在该中性 状态中所述催化剂能够在预定时段最大程度表现出净化排气的能力。 然后所述空燃比控制部转换至所述理论控制。所以，所述第一催化剂 可有效利用它们的能力在此后的理论控制中净化排气。

上述方面中，在所述预定时段，其中所述预定时段和在所述预定 时段期间每个气缸组的空燃比被设定，使得每个第一催化剂的储氧能 力变成大约50％。

上述第一方面中，所述排气控制部可以是独立控制每个气缸组的 空燃比的空燃比控制部，并且在所述空燃比控制部从停止对所有气缸 组供应燃料的燃料切断控制转换至使一个气缸组的空燃比变浓并且使 另一个气缸组的空燃比变稀的气缸组特定控制时，所述空燃比控制部 可设定所述一个气缸组的空燃比和所述另一个气缸组的空燃比，使得 所述共用排气通路的空燃比变浓预定时段。

上述方面中，当所述空燃比控制部从所述燃料切断控制转换至所 述气缸组特定控制时，所述空燃比控制部可设定所述一个气缸组的空 燃比和所述另一个气缸组的空燃比，使得所述一个气缸组和另一个气 缸组的平均空燃比变浓预定时段。而且，当所述空燃比控制部从所述 燃料切断控制转换至所述气缸组特定控制时，所述空燃比控制部可使 所述一个气缸组的空燃比变浓预定时段并且使所述另一个气缸组的空 燃比变稀所述预定时段。