專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，可以在渦輪增壓器的渦輪 上游的排氣通路上設(shè)置排氣凈化催化劑，并且使一部分排氣避開(kāi)該排氣 凈化催化劑而引導(dǎo)至下游。
背景技術(shù)：
在渦輪增壓器的排氣渦輪上游的排氣歧管上設(shè)置有排氣凈化催化 劑，并在內(nèi)燃機(jī)處于規(guī)定的加速狀態(tài)的情況下，使排氣避開(kāi)排氣凈化催 化劑而導(dǎo)入排氣渦輪的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置已為人們所知(參照專利
文獻(xiàn)1)。除此以外，作為與本發(fā)明有關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)有專利文獻(xiàn)2、 3。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005-171932號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)昭61-70115號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平7-332072號(hào)7>才艮
可是，人們已知在具有多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)上所設(shè)置的渦輪增壓器 中，通過(guò)將來(lái)自 一部分氣缸的排氣與來(lái)自剩余氣缸的排氣分別地導(dǎo)入同 一渦輪就能夠利用排氣脈動(dòng)以使增壓性能提高。在專利文獻(xiàn)1的內(nèi)燃機(jī) 中，由于將從各氣缸排出的排氣經(jīng)由同一排氣歧管導(dǎo)入渦輪，所以還有 使增壓性能提高的余地。另外，在專利文獻(xiàn)l的排氣凈化裝置中，在使 排氣避開(kāi)排氣凈化催化劑而導(dǎo)入渦輪的情況下，由于從內(nèi)燃機(jī)排出的排 氣的大致全部都不通過(guò)排氣凈化催化劑而被引導(dǎo)至渦輪，所以就需要在 渦輪的下游設(shè)置凈化性能較高的排氣凈化裝置，以便即使在已避開(kāi)排氣 凈化催化劑的情況下也可防止排氣排放的惡化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的就是提供一種內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，可以凈化被引導(dǎo)至渦輪的排氣的同時(shí)使增壓性能提高。
本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，被應(yīng)用于具有多個(gè)氣缸并且具備
渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，其中，上述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路具備笫l分支通 路，將上述多個(gè)氣缸的一部分氣缸所構(gòu)成的第1氣缸組的氣缸的排氣側(cè) 與上述渦輪增壓器的渦輪連接起來(lái)，并且設(shè)置了排氣凈化催化劑；第2 分支通路，將上述多個(gè)氣缸的剩余氣缸所構(gòu)成的第2氣缸組的氣缸的排 氣側(cè)與上述渦輪連接起來(lái)，并且與上述排氣凈化催化劑上游的上述第1 分支通路連通，上述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備切換閥單元，被設(shè)置 于上述第l分支通路和上述第2分支通路相連通的連通部，可以在將來(lái) 自上述第2氣缸組的氣缸的排氣導(dǎo)入上述排氣凈化催化劑的導(dǎo)入位置和 阻止該導(dǎo)入的阻止位置之間進(jìn)行切換；閥控制單元，基于上述內(nèi)燃機(jī)的 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)切換上述切換閥單元的位置。
根據(jù)本發(fā)明的排氣控制裝置，通過(guò)將切換閥單元切換到阻止位置， 可以分別將經(jīng)第1分支通路從第1氣缸組的氣缸排出的排氣、經(jīng)第2分 支通路從第2氣缸組的氣缸排出的排氣引導(dǎo)至渦輪，所以可以利用排氣 脈動(dòng)使內(nèi)燃機(jī)的增壓性能提高。另外，根據(jù)本發(fā)明的排氣控制裝置，在 已將切換岡單元切換到導(dǎo)入位置的情況下，可以將分別從第1氣缸組的 氣缸以及第2氣缸組的氣缸排出的排氣引導(dǎo)至排氣凈化催化劑，在已將 切換閥單元切換到阻止位置的情況下，也可以將從第1氣缸組的氣缸排 出的排氣引導(dǎo)至排氣凈化催化劑。即、從第l氣缸組的氣缸排出的排氣 通過(guò)排氣凈化催化劑后被引導(dǎo)至渦輪。因此，可以對(duì)被引導(dǎo)至渦輪的排 氣進(jìn)行凈化的同時(shí)，使增壓性能提高。
在本發(fā)明的排氣控制裝置的一個(gè)技術(shù)方案中，上述內(nèi)燃機(jī)是火花點(diǎn) 火式內(nèi)燃機(jī)，也可以具備點(diǎn)火時(shí)期控制單元，該點(diǎn)火時(shí)期控制單元在上 述切換閥單元被切換到上述阻止位置的情況下，使上述第2氣缸組的氣 缸的點(diǎn)火時(shí)期與上述第1氣缸組的氣缸的點(diǎn)火時(shí)期相比延遲。在切換閥 單元被切換到阻止位置的情況下，由于作用于第2氣缸組的氣缸的背壓 低于作用于第1氣缸組的氣缸的背壓，所以第2氣缸組的氣缸的體積效 率高于第l氣缸組的氣缸。如眾所周知那樣，體積效率越高的氣缸，該 氣缸的轉(zhuǎn)矩就越高。在這一技術(shù)方案中，由于當(dāng)切換閥單元在阻止位置 的情況下，第2氣缸組的氣缸的點(diǎn)火時(shí)期被延遲，所以可以使第2氣缸組的氣缸的轉(zhuǎn)矩降低。因此，就可以抑制內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)， 并抑制轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。
在本發(fā)明的排氣控制裝置的一個(gè)技術(shù)方案中，也可以，進(jìn)一步具備: 空燃比檢測(cè)單元，被設(shè)置于上述連通部與上述排氣凈化催化劑之間的第 l分支通路，并對(duì)排氣的空燃比進(jìn)行檢測(cè)；反饋修正單元，根據(jù)上述空 燃比檢測(cè)單元所檢測(cè)出的空燃比與目標(biāo)空燃比之差來(lái)設(shè)定反饋修正量， 并按照所設(shè)定的反饋修正量分別對(duì)應(yīng)該供給到各氣缸的燃料量進(jìn)行反 饋修正，上述閥控制單元，也可以在上述反饋修正單元要對(duì)應(yīng)該供給到 各氣缸的燃料量進(jìn)行反饋修正的情況下，將上述切換閥單元切換到上述 導(dǎo)入位置。在這樣基于排氣的空燃比進(jìn)行燃料量的反饋修正時(shí)，將切換 閥單元切換到導(dǎo)入位置，由此就可以將從第2氣缸組的氣缸排出的排氣 引導(dǎo)至空燃比檢測(cè)單元，所以可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行針對(duì)各氣缸的反饋修正。
在本發(fā)明的排氣控制裝置的一個(gè)技術(shù)方案中，也可以，進(jìn)一步具備 空燃比檢測(cè)單元，被設(shè)置于上述連通部與上述排氣凈化催化劑之間的第 l分支通路，并對(duì)排氣的空燃比進(jìn)行檢測(cè)；反饋修正單元，根據(jù)上述空 燃比檢測(cè)單元所檢測(cè)出的空燃比與目標(biāo)空燃比之差來(lái)設(shè)定反饋修正量， 并按照所設(shè)定的反饋修正量分別對(duì)應(yīng)該供給到各氣缸的燃料量進(jìn)行反 饋修正，上述反饋修正單元，在上述切換閥單元被切換到上述阻止位置 的情況下，基于從上述第1氣缸組的氣缸排出的排氣的空燃比來(lái)設(shè)定上 述反饋修正量，并還按照此設(shè)定的反饋修正量對(duì)供給到上述第2氣缸組 的氣缸的燃料量進(jìn)行反饋修正。當(dāng)切換閥單元在阻止位置的情況下，由 于從第2氣缸組的氣缸排出的排氣避開(kāi)空燃比檢測(cè)單元而被引導(dǎo)至渦 輪，所以就無(wú)法用空燃比檢測(cè)單元來(lái)檢測(cè)此排氣的空燃比。因此，基于 從可以用空燃比檢測(cè)單元檢測(cè)空燃比的第1氣缸組的氣缸排出的排氣的 空燃比來(lái)設(shè)定反饋修正量，并按照這一反饋修正量對(duì)供給到第2氣缸組 的氣缸的燃料量進(jìn)行反饋修正。通過(guò)這樣對(duì)供給到第2氣缸組的氣缸的 燃料量進(jìn)行反饋修正，即使切換閥單元在阻止位置時(shí)也可以對(duì)第2氣缸 組的氣缸的燃料量進(jìn)行反饋修正，而不用使空燃比檢測(cè)單元的配置數(shù)增 加。
在本發(fā)明的排氣控制裝置的一個(gè)技術(shù)方案中，也可以是，上述閥控 制單元在上述內(nèi)燃機(jī)加速時(shí)將上述切換閥單元切換到上述阻止位置。通
9過(guò)如上述那樣將切換閥單元切換到阻止位置，就可以抑制排氣脈動(dòng)并使
增壓性能提高。另外，由于可以將從第2氣缸組的氣缸排出的排氣直接 引導(dǎo)至渦輪，所以可以將從第2氣缸組的氣缸排出的排氣引導(dǎo)至渦輪而 不會(huì)使排氣具有的排氣能量減少。因此，就可以使增壓性能進(jìn)一步提高。 從而，可以使內(nèi)燃機(jī)的加速性能提高。
在本發(fā)明的排氣控制裝置的一個(gè)技術(shù)方案中，也可以是，進(jìn)一步具備 后級(jí)排氣凈化催化劑，該后級(jí)排氣凈化催化劑被設(shè)置于上述渦輪下游的排 氣通路，在規(guī)定的活性溫度域內(nèi)發(fā)揮凈化性能，上述閥控制單元在上述后
溫度的情況下、或者上述內(nèi)燃機(jī)的冷卻水的溫度低于考慮上述規(guī)定的活 性溫度域的下限值而設(shè)定的規(guī)定水溫的情況下，將上述切換閥單元切換 到上述導(dǎo)入位置。通過(guò)將切換閥單元切換到導(dǎo)入位置，就能夠利用排氣
缸組以及第2氣缸組的各氣缸排出的排氣。在這一技術(shù)方案中，由于在 后級(jí)排氣凈化催化劑的溫度低于規(guī)定溫度的情況下、換言之在后級(jí)排氣 凈化催化劑尚未充分地發(fā)揮凈化性能的情況下，將切換閥單元切換到導(dǎo) 入位置，所以能夠抑制排氣排放的惡化。由于后級(jí)排氣凈化催化劑通過(guò) 排氣被升溫，所以認(rèn)為，在內(nèi)燃機(jī)的溫度較低時(shí)、即冷卻水的溫度較低 時(shí)，后級(jí)排氣凈化催化劑的溫度也校低。由于能夠這樣根據(jù)冷卻水溫的 溫度來(lái)推定后級(jí)排氣凈化催化劑的溫度，所以通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定規(guī)定水 溫，在后級(jí)排氣凈化催化劑的凈化性能尚未發(fā)揮的情況下將切換閥單元 切換到導(dǎo)入位置，就能夠抑制排氣排放的惡化。
在本發(fā)明的排氣控制裝置的一個(gè)技術(shù)方案中，也可以是，進(jìn)一步具備 空燃比控制單元，該空燃比控制單元可以分別變更上述多個(gè)氣缸的空燃 比，且在規(guī)定的稀空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)條件已成立的情況下將上述內(nèi)燃機(jī)的各氣釭 的空燃比分別變更成比理論空燃比稀的稀空燃比，上述閥控制單元在上述 規(guī)定的稀空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)條件已成立的情況下，將上述切換閥單元切換到上 述導(dǎo)入位置。在此情況下，就能夠利用排氣凈化催化劑來(lái)分別凈化從第 1氣缸組以及第2氣缸組的氣缸排出的排氣。
在這一技術(shù)方案中，也可以是，進(jìn)一步具備吸留還原型NOx催化劑， 該吸留還原型NOx催化劑被設(shè)置于上述渦輪下游的排氣通路，當(dāng)已執(zhí)行了 s中毒恢復(fù)處理的情況下，上述閥控制單元將上述切換閥單元切換到
上述阻止位置，上述空燃比控制單元將上述第1氣缸組的氣缸的空燃比
變更成比理論空燃比稀的稀空燃比，并且將上述第2氣缸組的氣缸的空 燃比變更成比理論空燃比濃的濃空燃比，上述S中毒恢復(fù)處理是將上述 N0x催化劑升溫到目標(biāo)溫度域，以使從上述N0x催化劑排出硫氧化物。 在此情況下，由于從第2氣缸組的氣缸排出的排氣中所包含的未燃燃料 不會(huì)在排氣凈化催化劑中消耗掉而是被引導(dǎo)至N0x催化劑，所以能夠使 N0x催化劑迅速地升溫。另外，由于在排氣凈化催化劑中僅流入空燃比 比理論空燃比稀的排氣，所以能夠防止排氣凈化催化劑的無(wú)用的升溫。 進(jìn)而通過(guò)將空燃比比理論空燃比稀的排氣引導(dǎo)至排氣凈化催化劑，能夠 抑制碳?xì)浠衔?HC)以及一氧化碳(C0)所造成的排氣凈化催化劑的中 毒。
另夕卜，還可以進(jìn)一步具備吸留還原型NOx催化劑，該吸留還原型NOx 催化劑被設(shè)置于上述渦輪下游的排氣通路，上述空燃比控制單元執(zhí)行燃 料過(guò)量供給處理，該燃料過(guò)量供給處理是，為了使上述NOx催化劑中的 排氣的空燃比變更成比理論空燃比濃的濃空燃比，來(lái)還原上述N0x催化 劑中所吸留的氮氧化物，將上述多個(gè)氣缸的空燃比變更成比理論空燃比 濃的濃空燃比的處理，上述閥控制單元，當(dāng)已執(zhí)行了上述燃料過(guò)量供給 處理的情況下，將上述切換閥單元變更到上述阻止位置。通過(guò)這樣將切 換閥單元變更到阻止位置，就能夠使從第2氣缸組的氣缸排出的排氣避 開(kāi)排氣凈化催化劑而引導(dǎo)至N0x催化劑，所以能夠防止此排氣中所包含 的未燃燃料在排氣凈化催化劑中被消耗掉的情況。因此，就能夠迅速地 還原N0x催化劑中所吸留的氮氧化物(NOx)。另外，由于能夠減少燃料 過(guò)量供給處理時(shí)被消耗掉的燃料量，所以可以改善燃油效率。
在具備空燃比控制單元的排氣控制裝置的一個(gè)技術(shù)方案中，也可以， 進(jìn)一步具備后級(jí)排氣凈化催化劑，該后級(jí)排氣凈化催化劑被設(shè)置于上述渦 輪下游的排氣通路，在規(guī)定的活性溫度域內(nèi)發(fā)揮凈化性能，上述閥控制單 元在上述后級(jí)排氣凈化催化劑的溫度小于等于上述規(guī)定的活性溫度域 的下限值的情況下，將上述切換閥單元切換到上述阻止位置，并且禁止 上述空燃比控制單元將上述多個(gè)氣缸的空燃比變更成比理論空燃比稀 的稀空燃比的稀空燃比控制；而在上述后級(jí)排氣凈化催化劑的溫度高于 上述規(guī)定的活性溫度域的下限值的情況下，則將上述切換閥單元切換到上述導(dǎo)入位置，并且許可上述空燃比控制單元進(jìn)行上述稀空燃比控制。
通過(guò)將切換閥單元切換到阻止位置，就能夠使從第2氣缸組的氣缸排出
劑。另外，由于此時(shí)已禁止了稀空燃比控制，所以在從第2氣缸組的氣 缸排出的排氣中含有HC、 C0等。通過(guò)這樣將未凈化的排氣和在排氣凈 化催化劑中經(jīng)過(guò)凈化的從第1氣缸組的氣缸排出的排氣引導(dǎo)至后級(jí)排氣 凈化催化劑，就能夠在后級(jí)排氣凈化催化劑中使未凈化的排氣中所包含 的HC、 CO氧化，并使后級(jí)排氣凈化催化劑迅速地升溫到規(guī)定的活性溫 度域。因此，能夠抑制排氣排放的惡化。
在這一技術(shù)方案中，也可以是，上述空燃比控制單元，在要變更上 述內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的空燃比的情況下，分別考慮從上述第1氣缸組的氣 缸排出的排氣到達(dá)上述連通部為止的時(shí)間，與從上述第2氣缸組的氣缸 排出的排氣到達(dá)上述連通部為止的時(shí)間之差、以及上述切換閥單元的動(dòng) 作時(shí)間，在變更上述第1氣缸組的氣缸的空燃比的時(shí)期與變更上述第2 氣缸組的氣缸的空燃比的時(shí)期之間設(shè)置時(shí)間差。在此情況下，通過(guò)設(shè)置 適當(dāng)?shù)臅r(shí)間差，就能夠防止空燃比比理論空燃比稀的排氣和空燃比為理 論空燃比的排氣混雜在排氣凈化催化劑中的狀態(tài)。由此，就能夠抑制排 氣凈化催化劑的溫度上升，所以能夠防止排氣凈化催化劑由于熱量而劣 化的情況。另外，在作為排氣凈化催化劑而設(shè)置了三元催化劑的情況下 能夠用此三元催化劑適當(dāng)?shù)貎艋疦0x,所以能夠抑制排氣排放的惡化。
另外，也可以是，上述閥控制單元，在上述內(nèi)燃機(jī)的各氣釭的空燃比 被從比理論空燃比稀的空燃比變更成理論空燃比的情況下，將上述切換閥 單元切換到上述阻止位置，上述空燃比控制單元，在要將上述內(nèi)燃機(jī)的
下，使變更上述第2氣缸組的氣缸的空燃比的時(shí)期比變更上述第1氣缸 組的氣缸的空燃比的時(shí)期遲。由于在切換閥單元為阻止位置的情況下， 從第1氣缸組的氣缸排出的排氣通過(guò)排氣凈化催化劑，另一方面，從第 2氣缸組的氣缸排出的排氣不通過(guò)排氣凈化催化劑，所以從第2氣缸組 的氣缸排出的排氣較早地到達(dá)后級(jí)排氣凈化催化劑。在這一技術(shù)方案 中，由于在切換閥單元被切換到阻止位置的空燃比變更時(shí)將第2氣缸組 的氣缸的空燃比的變更時(shí)期推遲，所以能夠使在空燃比變更后從第1氣 缸組的氣缸排出的排氣和在空燃比變更后從第2氣缸組的氣缸排出的排氣到達(dá)后級(jí)排氣凈化催化劑的時(shí)期一致。因此，就能夠防止空燃比比理 催化劑中的狀態(tài)。另外，由于在作為后級(jí)排氣凈化催化劑而設(shè)置了吸留
還原型的N0x催化劑的情況下，能夠利用此N0x催化劑適當(dāng)?shù)貎艋疦0x 所以能夠抑制排氣排放的惡化。
在本發(fā)明的排氣控制裝置的一個(gè)技術(shù)方案中，也可以是，還具備催化 劑溫度取得單元，該催化劑溫度取得單元取得上述排氣凈化催化劑的溫 度，上述閥控制單元，在由上述催化劑溫度取得單元所取得的溫度大于 等于考慮發(fā)生上述排氣凈化催化劑的劣化的溫度而設(shè)定的規(guī)定的過(guò)熱 判定溫度的情況下，將上述切換閥單元切換到上述阻止位置。通過(guò)這樣 將切換閥單元切換到阻止位置，就能夠防止從第2氣缸組的氣缸排出的 排氣流入排氣凈化催化劑。由此，就能夠使排氣凈化催化劑的溫度降低 等，抑制此溫度的上升，所以可以防止排氣凈化催化劑的過(guò)熱。
在這一技術(shù)方案中，也可以是，進(jìn)一步具備催化劑溫度上升抑制單 元，該催化劑溫度上升抑制單元在上述切換閥單元為上述阻止位置，且 由上述催化劑溫度取得單元所取得的溫度大于等于上述規(guī)定的過(guò)熱判 定溫度的情況下，將上述第1氣缸組的氣缸的空燃比變更成比理論空燃 比濃的濃空燃比，并且將上述第2氣缸組的氣缸的空燃比變更成理論空 燃比。通過(guò)這樣將第1氣缸組的氣缸的空燃比變更成比理論空燃比濃的 空燃比，就可以使從第1氣缸組的氣缸排出的排氣的溫度降低，所以就 能夠使排氣凈化催化劑的溫度降低等抑制此溫度的上升。因此，能夠防 止排氣凈化催化劑的過(guò)熱。
在具備催化劑溫度取得單元的排氣控制裝置的一個(gè)技術(shù)方案中，也 可以是，進(jìn)一步具備空燃比向濃空燃比變更單元，該空燃比向濃空燃比 變更單元在上述切換閥單元為上述阻止位置，且從上述內(nèi)燃機(jī)的各氣缸 排出的排氣的溫度高于上述規(guī)定的過(guò)熱判定溫度，而且大于等于考慮在 上述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中設(shè)置的排氣系統(tǒng)部件的耐熱性而設(shè)定的規(guī)定 的容許上限溫度的情況下，將上述第1氣缸組的氣缸的空燃比變更成比 理論空燃比濃的第1空燃比，并且將上述第2氣缸組的氣缸的空燃比變 更成比理論空燃比濃且比上述第1空燃比稀的第2空燃比。在此情況下， 由于能夠使從第1氣缸組的氣缸排出的排氣的溫度降低并使排氣凈化催化劑的溫度降低等，抑制此溫度的上升，所以能夠防止排氣凈化催化劑
的過(guò)熱。另外，由于也能夠降低從第2氣缸組的氣缸排出的排氣的溫度， 所以能夠防止因排氣熱量所造成的排氣系統(tǒng)部件的燒損。
在本發(fā)明的排氣控制裝置的一個(gè)技術(shù)方案中，也可以是，進(jìn)一步具備 燃料供給停止單元，該燃料供給停止單元在規(guī)定的燃料停止條件已成立的 情況下停止對(duì)上述第1氣缸組及上述第2氣缸組中至少任意一方氣釭組的 氣釭的燃料供給，上述閥控制單元，在已由上述燃料供給停止單元停止 了對(duì)上述多個(gè)氣缸的任意一個(gè)氣缸的燃料供給的情況下，將上述切換閥 單元切換到上述阻止位置。由于在燃料供給已停止的情況下從各氣缸排 出空氣，所以通過(guò)這樣將切換閥單元切換到阻止位置，能夠減少流入排 氣凈化催化劑的氧氣的量。因此，就能夠抑制發(fā)生排氣凈化催化劑的劣 化。
在這一技術(shù)方案中，也可以是，上述燃料供給停止單元，在上述規(guī)定 的燃料停止條件已成立的情況下停止對(duì)上述第2氣缸組的氣缸的燃料供 給，該內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，還具備燃料停止時(shí)空燃比變更單元，該 燃料停止時(shí)空燃比變更單元在上述規(guī)定的燃料停止條件已成立的情況 下，將上述第1氣缸組的氣缸的空燃比變更成理論空燃比或者比理論空 燃比濃的空燃比。在此情況下，由于能夠使從第l氣缸組的氣缸排出的 排氣的空燃比成為理論空燃比或者比理論空燃比濃的濃空燃比，所以能 夠進(jìn)一步減少流入排氣凈化催化劑的氧氣的量并進(jìn)一步抑制發(fā)生排氣 凈化催化劑的劣化。另外，由于對(duì)第2氣缸組的氣缸的燃料供給已停止， 所以能夠改善燃油效率。
另外，也可以是，上述燃料供給停止單元具備供給停止氣缸數(shù)變更 單元，該供給停止氣缸數(shù)變更單元在上述規(guī)定的燃料停止條件成立且上 述排氣凈化催化劑的溫度大于等于考慮發(fā)生上述排氣凈化催化劑的劣 化的溫度而設(shè)定的規(guī)定的劣化抑制判定溫度的情況下，停止對(duì)上述第2 氣缸組的氣缸的燃料供給，并且將上述第1氣缸組的氣缸的空燃比變更 成理論空燃比或者比理論空燃比濃的空燃比；而在上述規(guī)定的燃料停止 條件成立且上述排氣凈化催化劑的溫度低于上述規(guī)定的劣化抑制判定 溫度的情況下，則分別停止對(duì)上述多個(gè)氣缸的燃料供給。在排氣凈化催 化劑中的氧氣濃度越高、且氧氣量越多則劣化越被加速。另一方面，如果排氣凈化催化劑的溫度充分低，則即便氧氣量多，也幾乎不會(huì)發(fā)生劣化。因此，在此情況下，就可以停止對(duì)全部氣缸的燃料供給。在這一技術(shù)方案中，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定規(guī)定的劣化抑制判定溫度，就可以抑制排氣凈化催化劑的劣化的同時(shí)進(jìn)一步改善燃油效率。


圖l是表示組裝了本發(fā)明第1實(shí)施方式所涉及的排氣控制裝置的內(nèi)燃機(jī)的圖。
圖2是從排氣流入方向觀看渦輪增壓器的渦輪的入口部的圖。
圖3是表示ECU執(zhí)行的排氣切換閥控制程序的流程圖。
圖4是表示ECU執(zhí)行的主催化劑溫度控制程序的流程圖。
圖5是表示ECU執(zhí)行的催化劑劣化抑制程序的流程圖。
圖6是表示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及負(fù)荷與各區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系之一例的圖。
圖7是表示催化劑劣化抑制程序之變形例的流程圖。圖8是繼圖7之后的流程圖。
圖9是表示ECU執(zhí)行的點(diǎn)火時(shí)期修正程序的流程圖。
圖10是表示ECU執(zhí)行的反饋控制切換程序的流程圖。
圖ll是表示反饋控制切換程序之變形例的流程圖。
圖12是表示第2實(shí)施方式的ECU執(zhí)行的排氣切換岡控制程序的流程圖。
圖13是表示第2實(shí)施方式的ECU執(zhí)行的燃油切斷控制程序的流程圖。
圖14是表示燃油切斷控制程序之變形例的流程圖。
圖15是表示燃油切斷控制程序之其他變形例的流程圖。圖16是表示第3實(shí)施方式的ECU執(zhí)行的S再生控制程序的流程圖。圖17是表示第3實(shí)施方式的ECU執(zhí)行的NOx還原控制程序的流程圖。
圖18是表示第3實(shí)施方式的ECU執(zhí)行的空燃比切換控制程序的流程圖。
圖19是表示空燃比切換控制程序之變形例的流程圖。圖20是繼圖19之后的流程圖。
具體實(shí)施例方式
(第1實(shí)施方式)
圖l表示組裝了本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的排氣控制裝置的內(nèi)燃機(jī)。圖1的內(nèi)燃機(jī)(下面有時(shí)候稱之為發(fā)動(dòng)機(jī))l具備4個(gè)氣缸2、分別連接到各氣缸的進(jìn)氣通路3及排氣通路4。此外，對(duì)各氣缸從它們排列方向的一端朝向另一端，賦予#1~#4的氣缸編號(hào)，以相互區(qū)別。在各氣缸2上分別設(shè)置有用于對(duì)氣缸2內(nèi)的燃料混合氣進(jìn)行點(diǎn)火的火花塞5。即、發(fā)動(dòng)機(jī)l是火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)。在進(jìn)氣通路3上設(shè)置有輸出與進(jìn)氣量相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的空氣流量計(jì)6、渦輪增壓器7的壓縮機(jī)7a、對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行冷卻的內(nèi)部冷卻器8、用于調(diào)整進(jìn)氣量的節(jié)氣門9、和將燃料噴射到進(jìn)氣通路3內(nèi)的4個(gè)噴射器10。如圖1所示那樣，各噴射器10對(duì)應(yīng)于#1 ~ #4的氣缸2設(shè)置在為了使進(jìn)氣通路3連接到各氣缸2的進(jìn)氣側(cè)而分支的部分。因此，可以對(duì)供給到#1 ~#4的各氣缸2的燃料量分別地進(jìn)行控制。從而，在發(fā)動(dòng)機(jī)l中，可以分別地控制#1~#4的各氣缸2的空燃比。
在排氣通路4上設(shè)置有渦輪增壓器7的渦輪7b、被設(shè)置在渦輪7b下游的作為后級(jí)排氣凈化催化劑的主催化劑11。設(shè)置三元催化劑作為主催化劑11。另外，在排氣通路4上設(shè)置有用于將排氣避開(kāi)渦輪7b而引導(dǎo)至下游的旁通通路12，并在旁通通路12上設(shè)置有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1的增壓達(dá)到預(yù)先設(shè)定的上限增壓時(shí)就打開(kāi)的增壓調(diào)整閥13。如圖l所示那樣，分別地，在渦輪7b與主催化劑11之間的排氣通路4上設(shè)置有用于檢測(cè)排氣的空燃比的第2空燃比傳感器14，在主催化劑11下游的排氣通路4上設(shè)置有輸出與排氣的氧氣濃度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的02傳感器15。第2空燃比傳感器14與一般被安裝在內(nèi)燃機(jī)上的眾所周知的傳感器相同就可以，另外，02傳感器15則是具有以理論空燃比為邊界分別在濃空燃比側(cè)約為l(V)、在稀空燃比側(cè)約為O(V)進(jìn)行變化的輸出特性的眾所周知的傳感器就可以。因此，省略對(duì)它們的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示那樣，排氣通路4具備將#1及#4的氣缸2的排氣側(cè)和渦輪7b連接起來(lái)的第1分支通路21、將#2及#3的氣缸2的排氣側(cè)和渦輪7b連接起來(lái)的第2分支通路22。圖2表示從排氣流入方向觀看渦輪7b的入口部的圖。如圖2所示那樣，第1分支通路21及第2分支通路22被分別連接到渦輪7b的入口部。在第1分支通路21上設(shè)置有容量小于主催化劑11的作為排氣凈化催化劑的起動(dòng)催化劑23、以及被配置在起動(dòng)催化劑23的上游作為檢測(cè)排氣空燃比的空燃比檢測(cè)單元的第1空燃比傳感器24。設(shè)置三元催化劑作為起動(dòng)催化劑23。將第2分支通路22利用連通部25與在起動(dòng)催化劑23上游的第1分支通路21連通起來(lái)。在連通部25上設(shè)置有作為切換岡單元的排氣切換閥26，該排
23中的導(dǎo)入位置P1(參照?qǐng)D1)和對(duì)該導(dǎo)入進(jìn)行阻止的阻止位置P2(參照?qǐng)Dl)之間進(jìn)行切換。此外，由于這樣將各分支通路21、 22與各氣缸2連接，因此，#1及#4的氣缸2就相當(dāng)于本發(fā)明的第l氣缸組，#2及#3的氣缸2就相當(dāng)于本發(fā)明的第2氣缸組。
由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU) 30來(lái)控制排氣切換閥26的動(dòng)作。ECU30作為包含微處理器及其工作所需要的RAM、 ROM等外圍設(shè)備的計(jì)算機(jī)而構(gòu)成，是基于發(fā)動(dòng)機(jī)1上所設(shè)置的各種傳感器的輸出信號(hào)來(lái)控制火花塞5以及噴射器10等的動(dòng)作來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的眾所周知的計(jì)算機(jī)單元。ECU30例如根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)從各噴射器10噴射的燃料量，并控制各噴射器10的動(dòng)作以噴射該計(jì)算出的燃料量。作為在進(jìn)行這種控制之際要參照的傳感器的空氣流量計(jì)6、第1空燃比傳感器24、第2空燃比傳感器14、 02傳感器15、輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)l的曲軸轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器31、以及輸出與油門開(kāi)度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的油門開(kāi)度傳感器32與ECU30連接。在發(fā)動(dòng)機(jī)1中，通過(guò)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)切換排氣切換閥26的位置，就能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)1的加速性能提高，或者對(duì)起動(dòng)催化劑23以及主催化劑11的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖3表示為了使發(fā)動(dòng)機(jī)1的加速性能提高而在發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中ECU30以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行的排氣切換閥控制程序。由此，ECU30作為本發(fā)明的閥控制單元而發(fā)揮功能。
在圖3的控制程序中，ECU30在步驟S11中判斷是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)l要求了加速。對(duì)于加速要求，例如參照油門開(kāi)度傳感器32的輸出信號(hào)來(lái)進(jìn)行判定，在每單位時(shí)間的油門開(kāi)度的變化(下面有時(shí)稱之為油門開(kāi)度變化率)ATA大于等于預(yù)先設(shè)定的閾值oc的情況下判斷為已要求了加速。在判斷為有加速要求的情況下進(jìn)入步驟S12， ECU30將排氣切換閥26切換到阻止位置P2。此外，在排氣切換閥26已經(jīng)被切換到阻止位置P2的情況下，使該狀態(tài)維持。之后，結(jié)束此次的控制程序。
另一方面，在判斷為無(wú)加速要求的情況下進(jìn)入步驟S13， ECU30判斷排氣切換閥26是否為阻止位置P2。在判斷為排氣切換閥26是導(dǎo)入位置P1的情況下跳過(guò)步驟S14進(jìn)入步驟S15。另一方面，在判斷為排氣切換閥26是阻止位置P2的情況下進(jìn)入步驟S14, ECU30判斷是否將排氣切換閥26的位置維持于阻止位置P2。例如基于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1要求加速后所經(jīng)過(guò)的時(shí)間、或者油門開(kāi)度來(lái)對(duì)是否將排氣切換閥26維持于阻止位置P2進(jìn)行判斷。例如，在有了針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的加速要求后所經(jīng)過(guò)的時(shí)間在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間內(nèi)的情況下，判斷為維持于阻止位置P2。另外，例如在油門開(kāi)度變化率ATA大于等于預(yù)先設(shè)定的閾值P的情況下判斷為維持于阻止位置P2。閾值p是作為用于判斷是否應(yīng)當(dāng)將排氣切換閥26維持于阻止位置P2的基準(zhǔn)而設(shè)定的值，設(shè)定小于閾值oc的值。在判斷為將排氣切換閥26維持于阻止位置P2的情況下進(jìn)入步驟S12，在使排氣切換閥26維持于阻止位置P2以后，結(jié)束此次的控制程序。另一方面，在判斷為將排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置Pl的情況下進(jìn)入步驟S15， ECU30將排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置P1。此外，在排氣切換閥26已經(jīng)被切換到導(dǎo)入位置P1的情況下，則維持該狀態(tài)。之后，結(jié)束此次的控制程序。
通過(guò)這樣在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1要求了加速的情況下將排氣切換閥26切換到阻止位置P2,就能夠從第1分支通路21及第2分支通路22雙方分別將排氣導(dǎo)入渦輪7b。在此情況下，由于能夠利用排氣脈動(dòng)使增壓性能提高，所以能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)l的加速性能提高。另一方面，由于在沒(méi)有針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的加速要求的情況下將排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置Pl，所以能夠利用起動(dòng)催化劑23及主催化劑11來(lái)凈化從發(fā)動(dòng)機(jī)1的各氣缸2排出的排氣。因此，就能夠改善排氣排放。
圖4表示ECU30為了將主催化劑11的溫度控制在主催化劑11發(fā)揮凈化性能的規(guī)定的活性溫度域內(nèi)而執(zhí)行的主催化劑溫度控制程序。在發(fā)
執(zhí)行圖4的控制程序。此外，在圖4中對(duì)與圖3相同的處理賦予相同的參照標(biāo)記并省略說(shuō)明。
在圖4的控制程序中，ECU30首先在步驟S21中取得發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)
轉(zhuǎn)狀態(tài)。作為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，例如取得發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速、負(fù)載、主催化劑11的溫度Tm、起動(dòng)催化劑23的溫度Ts、以及冷卻水溫等。此外，基于曲軸轉(zhuǎn)角傳感器31的輸出信號(hào)來(lái)取得發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速，基于空氣流量計(jì)6的輸出信號(hào)來(lái)取得發(fā)動(dòng)機(jī)1的負(fù)載即可。另外，分別基于發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速以及負(fù)載等發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)推定主催化劑11的溫度Tm以及起動(dòng)催化劑23的溫度Ts即可。通過(guò)這樣取得各催化劑11、 23的溫度，ECU30作為本發(fā)明的催化劑溫度取得單元而發(fā)揮功能。還可以在主催化劑11以及起動(dòng)催化劑23中分別設(shè)置溫度傳感器來(lái)取得這些催化劑的溫度。在接下來(lái)的步驟S22中，ECU30判斷主催化劑11的溫度Tm是否大于等于此催化劑發(fā)揮凈化性能的規(guī)定的活性溫度域的下限溫度T1。在判斷為主催化劑11的溫度Tm低于下限溫度Tl的情況下進(jìn)入步驟S15， ECU30將排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置Pl。之后，結(jié)束此次的控制程序。
另一方面，在判斷為主催化劑11的溫度Tm大于等于下限溫度Tl的情況下進(jìn)入步驟S23， ECU30判斷主催化劑ll的溫度Tm是否大于等于預(yù)先設(shè)定的活性判定溫度T2?；钚耘卸囟萒2是作為用于判斷主催化劑11是否已發(fā)揮凈化性能的基準(zhǔn)而設(shè)定的溫度，被設(shè)定為高于下限溫度T1、且在規(guī)定的活性溫度域內(nèi)的溫度。在判斷為主催化劑ll的溫度Tm大于等于活性判定溫度T2的情況下進(jìn)入步驟S24， ECU30判斷是否在ECU30執(zhí)行的其他程序中產(chǎn)生了將排氣切換閥26切換到阻止位置
19P2的要求。在判斷為產(chǎn)生了將排氣切換閥26切換到阻止位置P2的要求的情況下進(jìn)入步驟S12， ECU30將排氣切換閥26切換到阻止位置P2。之后，結(jié)束此次的控制程序。當(dāng)在步驟S23中進(jìn)行了否定判斷的情況下或者在步驟S24中進(jìn)行了否定判斷的情況下進(jìn)入步驟S15， ECU30將排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置P1。之后，結(jié)束此次的控制程序。
在圖4的控制程序中，由于排氣切換閥26被維持在導(dǎo)入位置Pl直到主催化劑11的溫度Tm變得大于等于活性判定溫度T2為止、即直到主催化劑ll發(fā)揮凈化性能為止，所以能夠利用起動(dòng)催化劑23以及主催化劑11雙方的催化劑來(lái)凈化從發(fā)動(dòng)機(jī)1的各氣缸2排出的排氣。因此，就能夠抑制排氣排放的惡化。此外，還可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻水的溫度來(lái)對(duì)主催化劑11的溫度Tm是否大于等于下限溫度Tl進(jìn)行判斷。例如，還可以預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等來(lái)求得主催化劑11的溫度Tm變得大于等于下限溫度Tl時(shí)的冷卻水的溫度，并設(shè)定為判定水溫，在步驟S22中，取代主催化劑ll的溫度Tm，根據(jù)冷卻水的溫度是否大于等于此判定水溫來(lái)判斷主催化劑11的溫度Tm是否大于等于下限溫度Tl。
如眾所周知那樣，作為起動(dòng)催化劑23而設(shè)置的三元催化劑，若過(guò)熱到規(guī)定的劣化繼續(xù)溫度以上則劣化的繼續(xù)被加速，排氣凈化性能下降。因此，ECU30執(zhí)行圖5所示的催化劑劣化抑制程序以抑制起動(dòng)催化劑23的劣化。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，與ECU30執(zhí)行的其他程序并行地以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行圖5的程序。在圖5中，對(duì)與圖3相同的處理賦予相同的參照標(biāo)記并省略說(shuō)明。
在圖5的程序中，ECU30首先在步驟S21中取得發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在下一步驟S31中，ECU30判定發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為預(yù)先設(shè)定的區(qū)域A1 A4的任意一個(gè)區(qū)域的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。圖6是表示發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速及負(fù)載與各區(qū)域A1 A4的對(duì)應(yīng)關(guān)系之一例的圖。圖6的線L1表示在排氣切換岡26為導(dǎo)入位置Pl的情況下起動(dòng)催化劑23的溫度Ts大于等于規(guī)定的過(guò)熱判定溫度To的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的邊界。此外，例如以如下的方式設(shè)定過(guò)熱判定溫度To:在起動(dòng)催化劑23的溫度Ts為過(guò)熱判定溫度To時(shí)，即使排氣溫度上升，起動(dòng)催化劑23的溫度Ts也不會(huì)達(dá)到劣化繼續(xù)溫度。圖6的線L2表示在排氣切換閥26為阻止位置P2的情況下起動(dòng)催化劑23的溫度Ts大于等于過(guò)熱判定溫度To的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的邊界。的各氣缸2的空燃比被控制成比理論空燃比濃的空燃比(下面有時(shí)稱之為第1濃空燃比)AF1、且#2及#3的各氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比的情況下，從#1 ~ #4的各氣缸2排出的排氣的溫度大于等于規(guī)定的容許上限溫度Teh的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的邊界?？紤]排氣閥及渦輪7b等被設(shè)置在排氣通路4中的排氣系統(tǒng)部件的耐熱性來(lái)設(shè)定規(guī)定的容許上限溫度Teh。作為容許上限溫度Teh，例如被設(shè)定成低于渦輪7b的耐熱溫度、且高于過(guò)熱判定溫度To的溫度。對(duì)于第l濃空燃比AF1，被設(shè)定成可以使從并1及#4的各氣缸2排出的排氣的溫度比這些氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比時(shí)的排氣的溫度低的空燃比。
在接下來(lái)的步驟S32中，ECU30判斷發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為區(qū)域Al的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域Al的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，進(jìn)入步驟S33， ECU30使排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置P1，并且對(duì)各噴射器10的動(dòng)作進(jìn)行控制以使#1 ~#4的各氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比。在排氣切換閥26已經(jīng)被切換到導(dǎo)入位置Pl的情況下則維持該狀態(tài)。同樣，在以使#1~#4的各氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比的方式已經(jīng)對(duì)各噴射器10的動(dòng)作進(jìn)行了控制的情況下繼續(xù)該控制。之后，結(jié)束此次的程序。
另一方面，在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域Al以外的區(qū)域的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S34， ECU30判斷發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為區(qū)域A2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域A2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S35，ECU30將排氣切換閥26切換到阻止位置P2，并且對(duì)各噴射器10的動(dòng)作進(jìn)行控制以使#1~#4的各氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比。此外，在排氣切換閥26已經(jīng)被切換到阻止位置P2的情況下則維持該狀態(tài)。另外，在以使#1~#4的各氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比的方式已經(jīng)對(duì)各噴射器10的動(dòng)作進(jìn)行了控制的情況下則繼續(xù)該控制。之后，結(jié)束此次的程序。通過(guò)這樣將排氣切換閥26切換到阻止位置P2就可以使流入到起動(dòng)催化劑23的排氣的量減少，所以能夠使起動(dòng)催化劑23的溫度Ts降低等，抑制此溫度的上升。
另一方面，在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域A2以外的區(qū)域的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S36， ECU30判斷發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為區(qū)域A3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域A3的運(yùn)轉(zhuǎn)
21狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S37,ECU30將排氣切換閥26切換到阻止位置P2，并且對(duì)各噴射器10的動(dòng)作進(jìn)行控制以分別使#1及#4的各氣缸2的空燃比被控制成第1濃空燃比AF1，使并2及#3的各氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比。此外，在排氣切換閥26及各噴射器10已經(jīng)被控制成這些狀態(tài)的情況下則繼續(xù)該控制。之后，結(jié)束此次的程序。通過(guò)這樣將#1及#4的各氣缸2的空燃比控制成第1濃空燃比AF1，就可以使流入到起動(dòng)催化劑23的排氣的溫度降低。因此，就可以使起動(dòng)催化劑23的溫度Ts降低等，抑制此溫度的上升。通過(guò)執(zhí)行這一處理，ECU30作為本發(fā)明的催化劑溫度上升抑制單元而發(fā)揮功能。
另一方面，在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域A3以外的區(qū)域的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S38， ECU30將排氣切換岡26切換到阻止位置P2，并且對(duì)各噴射器10的動(dòng)作進(jìn)行控制以分別使#1及#4的各氣缸的空燃比被控制成第1濃空燃比AFl，使f2及#3的各氣缸2的空燃比被控制成比理論空燃比濃且比第1濃空燃比AF1稀的空燃比(下面有時(shí)稱之為第2濃空燃比)AF2。此外，在排氣切換閥26及各噴射器10已經(jīng)被控制成這些狀態(tài)的情況下則繼續(xù)該控制。之后，結(jié)束此次的程序。由此，就可以使從#1及#4的各氣缸2排出的排氣的溫度降低，所以能夠使起動(dòng)催化劑23的溫度Ts降低等，抑制此溫度的上升。另外，通過(guò)將#2及#3的各氣缸2的空燃比控制成第2濃空燃比AF2，可以使從這些氣缸2排出的排氣的溫度降低，所以可以防止渦輪7b等排氣系統(tǒng)部件的燒損。通過(guò)執(zhí)行這一處理，ECU30作為本發(fā)明的空燃比向濃空燃比變更單元而發(fā)揮功能。
通過(guò)執(zhí)行圖5的程序，若起動(dòng)催化劑23的溫度Ts變得大于等于規(guī)定的過(guò)熱判定溫度To,則控制排氣切換閥26及#1~#4的各氣缸2的空燃比的至少任意一方以使起動(dòng)催化劑23的溫度Ts降低等，抑制此溫度的上升，所以可以防止起動(dòng)催化劑23的過(guò)熱。另外，若排氣溫度變得大于等于容許上限溫度Teh，則將#2及#3的氣缸2的空燃比控制成第2濃空燃比，所以可以防止渦輪7b及排氣閥等排氣系統(tǒng)部件的燒損。
圖7及圖8表示催化劑劣化抑制程序之變形例。此外，圖8是繼圖7之后的流程圖。在圖7及圖8中對(duì)與圖4或者圖5相同的處理賦予相同的參照標(biāo)記并省略或者簡(jiǎn)化說(shuō)明。在圖7的程序中，ECU30首先在步驟S21中取得發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在下一步驟S41中，ECU30判斷起動(dòng)催化劑23的溫度Ts是否大于等于過(guò)熱判定溫度To。過(guò)熱判定溫度To是與設(shè)定圖6的線Ll時(shí)所使用的溫度相同的溫度。在判斷為起動(dòng)催化劑23的溫度Ts低于過(guò)熱判定溫度To的情況下進(jìn)入步驟S42， ECU30判斷排氣切換閥26是否為阻止位置P2。在判斷為排氣切換閥26在導(dǎo)入位置Pl的情況下進(jìn)入步驟S33，ECU30將排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置Pl，并且對(duì)各噴射器10的動(dòng)作進(jìn)行控制以使#1 ~#4的各氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比。即、判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為相當(dāng)于圖6的區(qū)域Al的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài).之后，結(jié)束此次的程序。
另一方面，在判斷為排氣切換岡25是阻止位置P2的情況下進(jìn)入步驟S43， ECU30判斷并1及并4的各氣缸2的空燃比是否已被控制成第1濃空燃比AF1。第1濃空燃比AF1是與設(shè)定圖6的線L3時(shí)所使用的空燃比相同的空燃比。在判斷為#1及#4的各氣缸2的空燃比未被控制成第1濃空燃比AF1的情況下進(jìn)入步驟S44， ECU30判斷起動(dòng)催化劑23的溫度Ts是否大于等于第1區(qū)域判定溫度TA1。第1區(qū)域判定溫度TA1是作為用于判斷在此之前為圖6的區(qū)域Al以外的區(qū)域的發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否已變化至圖6的區(qū)域Al的基準(zhǔn)而設(shè)定的溫度。因此，將第1區(qū)域判定溫度TA1設(shè)定成稍微低于過(guò)熱判定溫度To的溫度，以使可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)已確實(shí)變化至區(qū)域A1。在判斷為起動(dòng)催化劑23的溫度Ts低于第1區(qū)域判定溫度TA1的情況下執(zhí)行步驟S33的處理，之后結(jié)束此次的程序。另一方面，在判斷為起動(dòng)催化劑23的溫度Ts大于等于第1區(qū)域判定溫度TA1的情況下進(jìn)入步驟S35， ECU30將排氣切換閥26切換到阻止位置P2,并且對(duì)各噴射器10的動(dòng)作進(jìn)行控制以使#1 ~#4的各氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比。即、判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為相當(dāng)于圖6的區(qū)域A2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。之后，結(jié)束此次的程序。
當(dāng)在步驟S43中判斷為#1及#4的各氣缸2的空燃比已被控制成第1濃空燃比AF1的情況下進(jìn)入圖8的步驟S45， ECU30判斷起動(dòng)催化劑23的溫度Ts是否大于等于第2區(qū)域判定溫度TA2。第2區(qū)域判定溫度TA2是作為用于判斷在此之前為圖6的區(qū)域A3或者區(qū)域A4的發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否已變化至圖6的區(qū)域A2的基準(zhǔn)而設(shè)定的溫度。將第2區(qū)域判定溫度TA2設(shè)定為如下的溫度，即稍微低于過(guò)熱判定溫度To的溫度、且不同于第1區(qū)域判定溫度TA1的溫度以使可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)已確實(shí)變化至區(qū)域A2。在判斷為起動(dòng)催化劑23的溫度Ts低于第2區(qū)域判定溫度TA2的情況下執(zhí)行圖7的步驟S35的處理，之后結(jié)束此次的程序。另一方面，在判斷為起動(dòng)催化劑23的溫度Ts大于等于第2區(qū)域判定溫度TA2的情況下進(jìn)入步驟S37, ECU30將排氣切換閥26切換到阻止位置P2，并且對(duì)各噴射器10的動(dòng)作進(jìn)行控制以分別使#1及#4的各氣缸2的空燃比被控制成第1濃空燃比AFl，使f2及#3的各氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比。即、判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為相當(dāng)于圖6的區(qū)域A3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。之后，結(jié)束此次的程序。
當(dāng)在步驟S41中判斷為起動(dòng)催化劑23的溫度Ts大于等于過(guò)熱判定溫度To的情況下進(jìn)入步驟S46， ECU30判斷從#1 ~ #4的各氣缸2排出的排氣的溫度是否大于等于規(guī)定的容許上限溫度Teh。容許上限溫度Teh是與設(shè)定圖6的線L3時(shí)所使用的溫度相同的溫度。在判斷為排氣溫度低于容許上限溫度Teh的情況下進(jìn)入步驟S47， ECU30判斷#2及#3的各氣缸2的空燃比是否被控制成第2濃空燃比AF2。第2濃空燃比AF2是與在圖5的步驟S38中被控制的空燃比相同的空燃比。在判斷為#2及#3的各氣缸2的空燃比未被控制成第2濃空燃比AF2的情況下進(jìn)入圖7的步驟S43，以后，處理與上述的說(shuō)明同樣地進(jìn)展。另一方面，在判斷為#2及#3的各氣缸2的空燃比被控制成第2濃空燃比AF2的情況下進(jìn)入步驟S48， ECU30判斷從" 并4的各氣缸2排出的排氣的溫度是否大于等于第3區(qū)域判定溫度TA3。第3區(qū)域判定溫度TA3是作為用于判斷在此之前為圖6的區(qū)域A4的發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否已變化至區(qū)域A3的基準(zhǔn)而設(shè)定的溫度。將第3區(qū)域判定溫度TA3設(shè)定成稍微低于容許上限溫度Teh的溫度，以使可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)已確實(shí)變化至圖6的區(qū)域A3。在判斷為排氣溫度低于容許上限溫度Teh的情況下執(zhí)行了步驟S37的處理，之后，結(jié)束此次的程序。
當(dāng)在步驟S46中進(jìn)行了肯定判斷的情況下或者在步驟S48中進(jìn)行了肯定判斷的情況下進(jìn)入步驟S38， ECU30將排氣切換閥26切換到阻止位置P2，并且對(duì)各噴射器10的動(dòng)作進(jìn)行控制以分別使#1及#4的各氣缸的空燃比被控制成第1濃空燃比AFl,使f2及#3的各氣缸2的空燃比被控制成第2濃空燃比AF2。之后，結(jié)束此次的程序。
24在圖7及圖8所示的變形例中，也是與圖5同樣地根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)控制排氣切換閥26及#1~#4的各氣缸2的空燃比，所以可以防止起動(dòng)催化劑23的過(guò)熱，并且防止渦輪7b以及排氣閥等排氣系統(tǒng)部件的燒損。
在已切換到排氣切換閥26的阻止位置P2的情況下，在#1及#4的氣缸2和#2及#3的氣缸2中，背壓不同。在此情況下，由于作用于#2及#3的氣缸2的背壓低于作用于#1及#4的氣缸2的背壓，所以#2及#3的氣缸2的體積效率高于#1及#4的氣缸2。另外，當(dāng)使#1及#4的氣缸2和#2及#3的氣缸2中的空燃比不同的情況下，被供給到#1及#4的氣缸2和#2及#3的氣缸2的燃料量不同。如眾所周知那樣，體積效率越高、或者被供給的燃料量越多，該氣缸的轉(zhuǎn)矩則越高。因此，在這種情況下，為了抑制在#1~#4的各氣缸2中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，ECU30在發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行圖9的點(diǎn)火時(shí)期修正程序。在圖9中對(duì)與圖4及圖5相同的處理賦予相同的參照標(biāo)記并省略說(shuō)明。
在圖9的程序中，ECU30首先在步驟S21中取得發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在下一步驟S51中，ECU30判斷排氣切換閥26是否為導(dǎo)入位置P1。在判斷為排氣切換閥26是導(dǎo)入位置Pl的情況下進(jìn)入步驟S52, ECU30將O代入點(diǎn)火時(shí)期修正量，該點(diǎn)火時(shí)期修正量用于修正被設(shè)定成使點(diǎn)火時(shí)期延遲的延遲氣缸的氣缸的點(diǎn)火時(shí)期。在下一步驟S53中，ECU30基于點(diǎn)火時(shí)期修正量來(lái)修正被設(shè)定成延遲氣缸的氣缸的點(diǎn)火時(shí)期。之后，結(jié)束此次的程序。此外，在這一程序中所設(shè)定的點(diǎn)火時(shí)期在ECU30為了控制火花塞5的動(dòng)作而執(zhí)行的其他的程序中被使用。
當(dāng)在步驟S51中進(jìn)行了否定判斷的情況下、即判斷為排氣切換閥26是阻止位置P2的情況下進(jìn)入步驟S54， ECU30計(jì)算主修正量R。如上述那樣，在排氣切換閥26為阻止位置P2的情況下，由于#2及#3的各氣缸2的背壓降低，所以這些氣缸2的體積效率變高。主修正量R是為了利用點(diǎn)火時(shí)期的延遲來(lái)補(bǔ)償該體積效率變高所引起的轉(zhuǎn)矩上升而設(shè)定的值。由于體積效率變高所引起的轉(zhuǎn)矩上升量因發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速及負(fù)栽而異，所以基于發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速及負(fù)載來(lái)計(jì)算出主修正量R。預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等來(lái)求得發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速及負(fù)載與主修正量R之間的關(guān)系并作為映射(MAP)存儲(chǔ)在ECU30的ROM中，通過(guò)參照此映射來(lái)進(jìn)行這一計(jì)算即可。此外，也可以將主修正量R設(shè)定成預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值。在下一步驟S34中ECU30判斷發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為圖6的區(qū)域A2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是圖6的區(qū)域A2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S55， ECU30將主修正量R代入點(diǎn)火時(shí)期修正量。另外，將#2及#3的各氣缸2設(shè)定成延遲氣缸。在此情況下，#2及#3的各氣缸2的點(diǎn)火時(shí)期被延遲點(diǎn)火時(shí)期修正量。接著執(zhí)行步驟S53的處理，之后結(jié)束此次的程序。
當(dāng)在步驟S34中判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是圖6的區(qū)域A2以外的區(qū)域的情況下進(jìn)入步驟S36， ECU30判斷發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為圖6的區(qū)域A3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是圖6的區(qū)域A3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S56， ECU30計(jì)算第1副修正量Rl。如上述那樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為區(qū)域A3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，分別地，將#2及#3的各氣缸2的空燃比控制成理論空燃比，將#1及#4的各氣缸2的空燃比控制成第1濃空燃比AF1，所以，被供給到#1及#4的各氣缸2的燃料量多于被供給到#2及#3的氣缸2的燃料量。第1副修正量Rl是為了通過(guò)點(diǎn)火時(shí)期的延遲來(lái)補(bǔ)償起因于此燃料量之差而產(chǎn)生的#1及#4的各氣缸2的轉(zhuǎn)矩上升所設(shè)定的值。由于為了將空燃比控制成第1濃空燃比AF1所需要的燃料量因發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速及負(fù)載而異，所以#1及#4的各氣缸2的轉(zhuǎn)矩的上升量也與它們具有相關(guān)關(guān)系。因此，預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等來(lái)求得表示發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速及負(fù)載與第1副修正量Rl之間的關(guān)系的映射并將其存儲(chǔ)在ECU3Q的ROM中，參照此映射來(lái)計(jì)算第1副修正量R1即可。另外，在這一處理中，將#1及#4的各氣缸2設(shè)定成延遲氣缸。在接下來(lái)的步驟S57中，ECU30基于主修正量R及第1副修正量Rl來(lái)設(shè)定點(diǎn)火時(shí)期修正量。在發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為區(qū)域A3的情況下，排氣切換閥26是阻止位置P2。因此，作用于#2及#3的氣缸2的背壓就變得低于作用于#1及#4的氣缸2的背壓。因此，基于主修正量R和第1副修正量Rl來(lái)設(shè)定點(diǎn)火時(shí)期修正量。即、在步驟S56及S57已被執(zhí)行的情況下，#1及#4的各氣缸2的點(diǎn)火時(shí)期被延遲點(diǎn)火時(shí)期修正量。接著，執(zhí)行步驟S53的處理，之后結(jié)束此次的程序。
當(dāng)在步驟S36中判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是圖6的區(qū)域A4的情況下進(jìn)入步驟S58， ECU30計(jì)算第2副修正量R2。如上述那樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為區(qū)域A4的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，分別地將#2及#3的各氣缸2的空燃比控制成第2濃空燃比AF2，將"及#4的各氣缸2的空燃比控制成第1濃空燃比AF1。由于第2濃空燃比AF2是比第1濃空燃比AF1稀的空燃比，所以在此情況下也是，被供給到#1及#4的各氣缸2的燃料量多于被供給到#2及#3的氣缸2的燃料量。第2副修正量R2是為了通過(guò)延遲#1及#4的各氣缸2的點(diǎn)火時(shí)期來(lái)補(bǔ)償起因于此燃料量之差而產(chǎn)生的#1及#4的各氣缸2的轉(zhuǎn)矩與#2及#3的各氣缸2的轉(zhuǎn)矩之差所設(shè)定的值。由于此燃料量之差因發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速及負(fù)栽而異，所以#1及#4的各氣缸2的轉(zhuǎn)矩與#2及#3的各氣缸2的轉(zhuǎn)矩之差也與它們具有相關(guān)關(guān)系。因此，預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等來(lái)求得表示發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速及負(fù)栽與第2副修正量R2之間的關(guān)系的映射并將其存儲(chǔ)在ECU30的ROM中，參照此映射來(lái)計(jì)算第2副修正量R2即可。另外，在這一處理中，將#1及#4的各氣缸2設(shè)定成延遲氣缸。在接下來(lái)的步驟S59中，ECU30基于主修正量R及第2副修正量R2來(lái)設(shè)定點(diǎn)火時(shí)期修正量。在發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為區(qū)域A4的情況下，排氣切換閥26也是阻止位置P2。因此，基于主修正量R和第2副修正量R2來(lái)設(shè)定點(diǎn)火時(shí)期修正量。即、在步驟S58及S59已被執(zhí)行的情況下也是，#1及#4的各氣缸2的點(diǎn)火時(shí)期被延遲點(diǎn)火時(shí)期修正量。接著執(zhí)行步驟S53的處理，之后結(jié)束此次的程序。
通過(guò)這樣執(zhí)行圖9的程序，來(lái)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定延遲氣缸及點(diǎn)火時(shí)期修正量，由此，可以抑制#1 ~ #4的各氣缸2的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。因此，可以抑制發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。通過(guò)這樣執(zhí)行圖9的控制程序來(lái)控制點(diǎn)火時(shí)期，ECU30作為本發(fā)明的點(diǎn)火時(shí)期控制單元而發(fā)揮功能。
ECU30進(jìn)行供給到各氣缸2的燃料量的反饋控制以使將#1 ~ #4的各氣缸2的空燃比高精度地控制成理論空燃比、第1濃空燃比或者第2濃空燃比等目標(biāo)空燃比。具體地進(jìn)行說(shuō)明就是，ECU30基于第1空燃比傳感器24、第2空燃比傳感器14或者02傳感器15的輸出來(lái)設(shè)定針對(duì)燃料供給量的反饋修正量，并按照此設(shè)定的反饋修正量來(lái)修正針對(duì)各氣缸2的燃料供給量。作為反饋控制，ECU30進(jìn)行主反饋控制(主F/B控制)和副反饋控制(副F/B控制)。主F/B控制是，基于第1空燃比傳感器24的輸出來(lái)設(shè)定針對(duì)燃料供給量的反饋修正量，以使此傳感器24檢測(cè)出的空燃比與目標(biāo)空燃比一致，并基于該修正量來(lái)修正燃料供給量。另一方面，副F/B控制是，基于02傳感器15的輸出來(lái)修正反饋修正量，以
27補(bǔ)償基于第1空燃比傳感器24所獲得的反饋修正量的精度下降。此外，這些控制方法與眾所周知的控制方法同樣就可以，所以省略詳細(xì)的說(shuō)明。通過(guò)這樣進(jìn)行反饋修正，ECU30作為本發(fā)明的反饋修正單元而發(fā)揮功能。
圖10表示ECU30為了根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行這些反饋控制而執(zhí)行的反饋控制切換程序。在發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行圖IO的程序。此外，在圖10中對(duì)與圖4及圖5相同的處理賦予相同的參照標(biāo)記并省略說(shuō)明。
在圖IO的程序中，ECU30首先在步驟S21中取得發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在接下來(lái)的步驟S31中，ECU30判定發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為區(qū)域A1 A4中任意一個(gè)區(qū)域的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在下一步驟S32中ECU30判斷發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為區(qū)域Al的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域A1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S61, ECU30分別地基于第1空燃比傳感器24的輸出來(lái)執(zhí)行#1 ~ #4的全部氣缸2的主F/B控制，基于02傳感器15的輸出來(lái)執(zhí)行#1~#4的全部氣缸2的副F/B控制。之后，結(jié)束此次的程序。
另一方面，在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域Al以外的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S34， ECU30判斷發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為區(qū)域A2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域A2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S62， ECU30基于第1空燃比傳感器24的輸出執(zhí)行#1及#4的各氣缸2的主F/B控制，并且利用在此主F/B控制中設(shè)定的反饋修正量來(lái)進(jìn)行#2及#3的各氣缸2的反饋修正。在發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為區(qū)域A1以外的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，由于排氣切換閥26被切換到阻止位置P2，所以無(wú)法通過(guò)第1空燃比傳感器24來(lái)檢測(cè)#2及#3的各氣缸2的空燃比。因此，雖然#1及#4的各氣缸2的主F/B控制能夠進(jìn)行，但#2及#3的各氣缸2的主F/B控制卻無(wú)法進(jìn)行。另一方面，由于在區(qū)域A2中#1~#4的各氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比，所以可以認(rèn)為不論是對(duì)#2及#3的各氣缸2供給的燃料供給量還是對(duì)#1及#4的各氣缸2供給的燃料供給量都大致相同。因此，使用在#1及#4的各氣缸2的主F/B控制中設(shè)定的反饋修正量來(lái)進(jìn)行#2及#3的各氣缸2的燃料供給量的反饋控制。由此，就可以將從#2及#3的各氣缸2排出的排氣的空燃比
28控制成目標(biāo)空燃比(理論空燃比)。之后，結(jié)束此次的程序。
另一方面，在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域A2以外的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S36, ECU30判斷發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為區(qū)域A3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域A3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S63， ECU30以開(kāi)環(huán)控制的方式來(lái)控制針對(duì)#1~#4的全部氣缸2的燃料供給量，以使將#1及#4的各氣缸2的空燃比控制成第1濃空燃比AF1，將#2及#3的各氣缸2的空燃比控制成理論空燃比。即、中止反饋控制。之后，結(jié)束此次的程序。
另一方面，在判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是區(qū)域A3以外的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下進(jìn)入步驟S64， ECU30以開(kāi)環(huán)控制的方式來(lái)控制針對(duì)#1~#4的全部氣缸2的燃料供給量，以使將#1及#4的各氣缸2的空燃比控制成第1濃空燃比AF1，將并2及#3的各氣缸2的空燃比控制成第2濃空燃比AF2。在此情況下也中止反饋控制。之后，結(jié)束此次的程序。
在圖IO的程序中，盡管排氣切換閥26被切換到阻止位置P2，無(wú)法利用第1空燃比傳感器24來(lái)檢測(cè)#2及#3的各氣缸2的排氣的空燃比，但在區(qū)域A2中使用針對(duì)#1及#4的各氣缸2的反饋#"正量來(lái)修正針對(duì)#2及#3的各氣缸2的燃料供給量，所以可以使#2及#3的各氣缸2的空燃比的控制精度提高。由此，可以將主催化劑11中的排氣的空燃比高精度地控制成理論空燃比，所以可以抑制主催化劑11的排氣凈化性能的降低，并改善發(fā)動(dòng)機(jī)1在區(qū)域A2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的排氣排放。
由于在區(qū)域A2中，#1~#4的全部氣缸2的空燃比被控制成理論空燃比，所以可以進(jìn)行主F/B控制及副F/B控制以使第2空燃比傳感器14及02傳感器15檢測(cè)出的空燃比成為理論空燃比。因此，在圖10的步驟S62中，還可以不是利用在#1及#4的各氣缸2的主F/B控制中"&定的反饋修正量來(lái)進(jìn)行#2及#3的各氣缸2的反饋控制，而是取而代之利用第2空燃比傳感器14進(jìn)行#1~#4的全部氣缸2的主F/B控制，并且利用02傳感器15進(jìn)行#1 ~ #4的全部氣缸2的副F/B控制。
圖11表示反饋控制切換程序之變形例。在圖11中，取代圖10的步驟S36、 S63及S64而設(shè)置步驟S71這一點(diǎn)不同。除此以外與圖10相同，所以省略說(shuō)明。在圖11中，當(dāng)在步驟S34中進(jìn)行了否定判斷的情況下進(jìn)入步驟S71, ECU30將并1及#4的各氣缸2的空燃比控制成第1濃空燃比AF1,并且將 #2及#3的各氣缸2的空燃比控制成稀空燃比AFL。以如下的方式設(shè)定稀 空燃比AFL:在該空燃比的排氣與第1濃空燃比AF1的排氣混合起來(lái)的 情況下，混合后的排氣的空燃比大致成為理論空燃比。因此，基于第1 濃空燃比AF1來(lái)設(shè)定稀空燃比AFL。在此情況下，由于可以利用第l空 燃比傳感器24來(lái)檢測(cè)空燃比被控制成第1濃空燃比AF1的#1及#4的各 氣缸2的空燃比，所以可以利用此第1空燃比傳感器24的輸出來(lái)執(zhí)行 并2及f3的各氣缸2的主F/B。另外，由于如上述那樣以如下方式設(shè)定稀 空燃比AFL:在與第1濃空燃比AF1混合起來(lái)的情況下大致成為理論空 燃比，所以也可以進(jìn)行#2及#3的各氣缸的副F/B控制，以使得利用設(shè) 置于渦輪7b以后的02傳感器15檢測(cè)出的空燃比成為理論空燃比。因 此，分別地，基于第1空燃比傳感器24的輸出來(lái)執(zhí)行#1~#4的全部氣 缸2的主F/B控制，基于02傳感器15的輸出來(lái)進(jìn)行#1~#4的全部氣 缸2的副F/B控制。之后，結(jié)束此次的程序。
通過(guò)這樣將#2及#3的各氣缸2的空燃比控制成稀空燃比AFL,可以 分別地，進(jìn)行井l f4的全部氣缸2的主F/B控制、及#1~#4的全部氣 缸2的副F/B控制，所以能夠使各氣缸2的空燃比的控制精度提高。
(第2實(shí)施方式)
接著參照?qǐng)D12 ~圖15對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外， 在這一實(shí)施方式中，關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)l也是參照?qǐng)D1。在這一實(shí)施方式中， 排氣切換閥26及#1~#4的各氣缸2的空燃比的各個(gè)控制的內(nèi)容不同。 另外，在第2實(shí)施方式中，ECU30，在判斷為規(guī)定的燃料停止條件已成 立的情況下，停止針對(duì)第1氣缸組以及第2氣缸組中至少任意一方的氣 缸組的各氣缸2的燃料供給，進(jìn)行所謂的燃油切斷(F/C)。例如在發(fā)動(dòng) 機(jī)1的減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)、且發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速大于等于預(yù)先設(shè)定的規(guī)定轉(zhuǎn)速的 情況下，判斷為規(guī)定的燃料停止條件已成立。通過(guò)這樣使燃料供給停止， ECU3 0作為本發(fā)明的燃料供給停止單元而發(fā)揮功能。
圖12表示第2實(shí)施方式中的排氣切換閥控制程序。在發(fā)動(dòng)機(jī)1的 運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行圖12的控制程序。此外，在圖12中 對(duì)與圖3及圖4相同的處理賦予相同的參照標(biāo)記并簡(jiǎn)化或者省略說(shuō)明。首先在步驟S21中取得發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn) 轉(zhuǎn)狀態(tài)。在下一步驟S81中，￡0130判斷#1~#4的各氣缸2的空燃比是 否在反饋控制中。由于這一反饋控制與在第1實(shí)施方式所說(shuō)明的控制相 同，所以省略說(shuō)明。當(dāng)判斷為在反饋控制中的情況下進(jìn)入步驟S15， ECU30 將排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置P1。之后，結(jié)束此次的控制程序。
另一方面，當(dāng)判斷為不在反饋控制中的情況下進(jìn)入步驟S82， ECU30 判斷#1~#4中的任意一個(gè)氣缸2是否在燃油切斷中。對(duì)于此判斷，根據(jù) 上述規(guī)定的燃料停止條件是否已成立來(lái)進(jìn)行即可。當(dāng)判斷為在燃油切斷 中的情況下跳過(guò)步驟S24進(jìn)入步驟S12。另一方面，當(dāng)判斷為不在燃油 切斷中的情況下進(jìn)入步驟S24, ECU30判斷是否在ECU30執(zhí)行的其他程 序中產(chǎn)生了將排氣切換閥26切換到阻止位置P2的要求。在判斷為未產(chǎn) 生進(jìn)行切換的要求的情況下執(zhí)行步驟S15的處理，之后，結(jié)束此次的控 制程序。另一方面，在判斷為已產(chǎn)生了進(jìn)行切換的要求的情況下進(jìn)入步 驟S12， ECU30將排氣切換閥26切換到阻止位置P2。之后，結(jié)束此次 的控制程序。
根據(jù)圖12的控制程序，由于在進(jìn)行燃料供給量的反饋控制的情況 下將排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置Pl，所以可以分別地利用第1空燃 比傳感器24及02傳感器15進(jìn)行主F/B控制及副F/B控制。因此，可 以使各氣缸2的空燃比的控制精度提高。另外，由于當(dāng)#1~#4中的任意 一個(gè)氣缸2在燃油切斷中的情況下將排氣切換閥26切換到阻止位置P2， 所以可以抑制空氣向起動(dòng)催化劑23流入。因此，能夠抑制起動(dòng)催化劑 23的劣化。
圖13表示ECU3Q為了在規(guī)定的燃料停止條件成立時(shí)進(jìn)行燃油切斷 而在發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行的燃油切斷控制程 序。此外，在圖13中對(duì)與圖4相同的處理賦予相同的參照標(biāo)記并省略 說(shuō)明。在圖13的程序中，ECU30首先在步驟S21中取得發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn) 狀態(tài)。在接下來(lái)的步驟S91中，ECU30判斷規(guī)定的燃料停止條件是否已 成立。在判斷為規(guī)定的燃料停止條件不成立的情況下進(jìn)入步驟S92， ECU30分別地控制各噴射器10的動(dòng)作，以使將基于發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 所設(shè)定的、之后通過(guò)反饋控制被修正的燃料供給量的燃料供給到#1 ~ #4 的各氣缸2。之后，結(jié)束此次的控制程序。另一方面，在判斷為規(guī)定的燃料停止條件已成立的情況下進(jìn)入步驟
S93, ECU30設(shè)定對(duì)"及#4的氣缸2供給的燃料量以使這些氣缸2的空 燃比成為理論空燃比，并分別地控制與#1及#4的氣缸2相對(duì)應(yīng)的噴射 器10以使將這一燃料量的燃料供給到這些氣缸2。在接下來(lái)的步驟S94 中，ECU30為了停止針對(duì)#2及#3的各氣缸2的燃料供給而禁止與這些氣 缸2相對(duì)應(yīng)的噴射器10的動(dòng)作。之后，結(jié)束此次的控制程序。
在此情況下，由于在燃油切斷時(shí)僅停止針對(duì)#2及#3的氣缸2的燃 料供給，所以通過(guò)利用圖12的控制程序?qū)⑴艢馇袚Q閥26切換到阻止位 置P2，就可以進(jìn)一步抑制空氣向起動(dòng)催化劑23中流入。因此，可以進(jìn) 一步抑制起動(dòng)催化劑23的劣化。此外，通過(guò)執(zhí)行圖13的控制程序，在 燃料停止條件成立時(shí)將#1及#4的各氣缸2的空燃比變更成理論空燃比， ECU30作為本發(fā)明的燃料停止時(shí)空燃比變更單元而發(fā)揮功能。
圖14表示燃油切斷控制程序之變形例。在圖14中，取代圖13的 步驟S93而設(shè)置步驟SIOI。在步驟S101中，ECU30設(shè)定對(duì)井1及并4的氣 缸2供給的燃料量以使這些氣缸2的空燃比成為比理論空燃比濃的濃空 燃比AFR，并分別地控制與#1及#4的氣缸2相對(duì)應(yīng)的噴射器10以使將 這一燃料量的燃料供給到#1及#4的各氣缸2。除此以外與圖13相同， 所以省略說(shuō)明。
通過(guò)這樣在燃油切斷時(shí)將#1及#4的各氣缸2的空燃比控制成濃空 燃比AFR，可以更為可靠地防止空氣向起動(dòng)催化劑23流入。因此，可以 進(jìn)一步抑制起動(dòng)催化劑23的劣化。
圖15表示燃油切斷控制程序的其他變形例。此外，在圖15中，對(duì) 與圖4及圖13相同的處理賦予相同的參照標(biāo)記并省略說(shuō)明。在圖15中， 直到步驟S91之前ECU30進(jìn)行的處理與圖13相同。當(dāng)在步驟S91中進(jìn) 行了否定判斷的情況下執(zhí)行步驟S92的處理，之后，結(jié)束此次的控制程 序。另一方面，當(dāng)在步驟S91中進(jìn)行了肯定判斷的情況下進(jìn)入步驟Slll， ECU30判斷起動(dòng)催化劑23的溫度Ts是否大于等于預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的劣 化抑制判定溫度Tr。以如下方式設(shè)定劣化抑制判定溫度Tr:例如即使 空氣從#1及#4的各氣缸2流入起動(dòng)催化劑23中，也可以4吏起動(dòng)催化劑 23的溫度Ts維持在規(guī)定的劣化繼續(xù)溫度以下。在判斷為起動(dòng)催化劑23的溫度Ts大于等于劣化抑制判定溫度Tr 的情況下執(zhí)行步驟S93及S94的處理，之后結(jié)束此次的控制程序。另一 方面，在判斷為起動(dòng)催化劑23的溫度Ts低于劣化抑制判定溫度Tr的 情況下進(jìn)入步驟S112， ECU30為了停止針對(duì)#1~#4的全部氣缸2的燃 料供給而禁止各噴射器10的動(dòng)作。之后，結(jié)束此次的控制程序。
在這樣即便使空氣流入起動(dòng)催化劑23也能夠?qū)⑵饎?dòng)催化劑23的溫 度Ts維持在劣化繼續(xù)溫度以下的情況下停止針對(duì)全部氣缸2的燃料供 給，由此，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)l所消耗的燃料量。因此，可以改善燃油效 率。通過(guò)這樣變更停止燃料供給的氣缸數(shù)，ECU30作為本發(fā)明的供給停 止氣缸數(shù)變更單元而發(fā)揮功能。
(第3實(shí)施方式)
參照?qǐng)D16 ~圖20對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行^L明。在這一實(shí)施 方式中關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)l也是參照?qǐng)D1。但是，這一實(shí)施方式中設(shè)置了吸留 還原型的NOx催化劑(下面有時(shí)候簡(jiǎn)稱為NOx催化劑)作為主催化劑11。 此NOx催化劑是，在比理論空燃比稀、即氧氣過(guò)剩的氧化氣氛下吸留排 氣中的NOx，在比理論空燃比濃、即燃料過(guò)剩的還原氣氛或者理論空燃 比下放出已吸留的NOx，并且對(duì)此NOx進(jìn)行還原凈化的眾所周知的催化 劑就可以。因此，省略詳細(xì)的說(shuō)明。這樣由于NOx催化劑在排氣空燃比 比理論空燃比稀的情況下吸留NOx，所以在第3實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)1中， ECU30基于發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)判斷規(guī)定的稀空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)條件是否已 成立，該規(guī)定的稀空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)條件是，即使將#1 ~ #4的各氣缸2的空燃 比控制成比理論空燃比稀的空燃比也不會(huì)發(fā)生異常的情況，在判斷為此 稀空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)已成立的情況下控制針對(duì)各氣缸2的燃料供給量以使 各氣缸2的空燃比成為比理論空燃比稀的空燃比。下面，有時(shí)將此控制 稱為通?？刂啤Ｍㄟ^(guò)這樣控制空燃比，ECU30作為空燃比控制單元而發(fā) 揮功能。
對(duì)于NOx催化劑，若因排氣中的硫氧化物(SOx)而發(fā)生了硫中毒， 排氣凈化性能則會(huì)降低。因此，為了使NOx催化劑的排氣凈化性能恢復(fù) 而定期地進(jìn)行S再生，該S再生是，使主催化劑11升溫到從NOx催化 劑放出SOx的放出溫度域(例如650lC以上)，并且使NOx催化劑附近的 排氣的空燃比成為理論空燃比或者比理論空燃比濃的空燃比，以解除N0x催化劑的硫中毒。另外，對(duì)N0x催化劑定期地進(jìn)行N0x還原，該N0x 還原是，進(jìn)行使N0x催化劑附近的排氣的空燃比成為理論空燃比或者比 理論空燃比濃的空燃比的燃料過(guò)量供給，以使N0x催化劑中吸留的N0x 放出并還原成氮。
圖16表示ECU30為了定期地進(jìn)行主催化劑11即N0x催化劑的S再 生而執(zhí)行的S再生控制程序。在發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中以規(guī)定的周期反 復(fù)執(zhí)行圖16的控制程序。此外，在圖16中對(duì)與圖3及圖4相同的處理 賦予相同的參照標(biāo)記并簡(jiǎn)化或者省略說(shuō)明。
在圖16的控制程序中，ECU30首先在步驟S21中取得發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn) 轉(zhuǎn)狀態(tài)。在接下來(lái)的步驟S121中ECU30判斷規(guī)定的S再生條件是否已 成立。利用眾所周知的判定方法來(lái)進(jìn)行S再生條件是否已成立的判定即 可，例如，在從上次執(zhí)行S再生起所使用的燃料量的累計(jì)值已超過(guò)了預(yù) 先設(shè)定的判定值的情況下判斷為S再生條件已成立。在判斷為S再生條 件已成立的情況下進(jìn)入步驟S122， ECU30設(shè)定針對(duì)各氣缸2的燃料供給 量以使#1及#4的各氣缸2的空燃比被控制成S再生稀空燃比，使#2及 #3的各氣缸2的空燃比被控制成S再生濃空燃比。此外，以如下方式設(shè) 定S再生濃空燃比通過(guò)來(lái)自#2及#3的各氣缸2的排氣中所包含的未 燃燃料，可以使主催化劑11升溫到上述的放出溫度域。另一方面，以 如下方式設(shè)定S再生稀空燃比在與S再生濃空燃比的排氣混合起來(lái)時(shí)
燃比。通過(guò)對(duì)各氣缸2供給這樣設(shè)定的燃料供給量的燃料，可以執(zhí)行S 再生。在下一步驟S12中，ECU30將排氣切換閥26切換到阻止位置P2。 之后，結(jié)束此次的控制程序。
另一方面，在判斷為S再生條件不成立的情況下進(jìn)入步驟S123， ECU30設(shè)定通?？刂茣r(shí)的燃料供給量作為針對(duì)各氣缸2的燃料供給量。 在接下來(lái)的步驟S15中，ECU30將排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置Pl。 在下一步驟S24中，ECU30判斷是否在ECU30執(zhí)行的其他程序中產(chǎn)生了 將排氣切換閥26切換到阻止位置P2的要求。在判斷為未產(chǎn)生將排氣切 換閥26切換到阻止位置P2的要求的情況下，結(jié)束此次的控制程序。另 一方面，在判斷為已產(chǎn)生了將排氣切換閥26切換到阻止位置P2的要求 的情況下執(zhí)行步驟S12的處理，之后，結(jié)束此次的控制程序。在圖16的控制程序中，由于在S再生時(shí)將排氣切換閥26切換到阻 止位置P2，所以能夠防止在起動(dòng)催化劑23中消耗未燃燃料的情況。因 此，可以使N0x催化劑11迅速地升溫。另外，通過(guò)防止S再生濃空燃 比的排氣流入起動(dòng)催化劑23中，可以抑制起動(dòng)催化劑23的溫度上升。 因此，可以防止起動(dòng)催化劑23的過(guò)熱。進(jìn)而，由于可以防止未燃燃料 向起動(dòng)催化劑23流入，所以能夠抑制HC以及C0所造成的起動(dòng)催化劑 23的中毒。
圖17表示ECU30為了定期地進(jìn)行N0x催化劑的N0x還原而執(zhí)行的 N0x還原控制程序。在發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行圖 17的控制程序。此外，在圖17中，對(duì)與圖3、圖4以及圖16相同的處 理賦予相同的參照標(biāo)記并簡(jiǎn)化或者省略說(shuō)明。
在圖17的控制程序中，ECU30首先在步驟S21中取得發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn) 轉(zhuǎn)狀態(tài)。在下一步驟S131中，ECU30判斷規(guī)定的NOx還原條件是否已 成立。利用眾所周知的判定方法來(lái)判定N0x還原條件是否已成立即可， 例如，在從執(zhí)行上述NOx還原起已流入主催化劑11的排氣量超過(guò)了預(yù) 先設(shè)定的判定量的情況下判斷為NOx還原條件已成立。在判斷為N0x還 原條件已成立的情況下進(jìn)入步驟S132, ECU30設(shè)定針對(duì)各氣缸2的燃料 供給量，以使從#1~#4的全部氣缸2排出的排氣的空燃比成為N0x還原 濃空燃比。以如下方式設(shè)定NOx還原濃空燃比主催化劑11中的排氣 的空燃比成為從NOx催化劑放出N0x的空燃比、即理論空燃比或者比理 論空燃比濃的空燃比。由此，燃料過(guò)量供給得以執(zhí)行，所以N0x催化劑 的NOx還原得以執(zhí)行。在接下來(lái)的步驟S12中，ECU30將排氣切換閥26 切換到阻止位置P2。之后，結(jié)束此次的控制程序。
另一方面，在判斷為NOx還原條件不成立的情況下進(jìn)入步驟S123， ECU30設(shè)定通?？刂茣r(shí)的燃料供給量作為針對(duì)各氣缸2的燃料供給量。 在接下來(lái)的步驟S15中，ECU30將排氣切換閥26切換到導(dǎo)入位置Pl， 之后，結(jié)束此次的控制程序。
在圖17的控制程序中，由于在NOx還原時(shí)將排氣切換閥26切換到 阻止位置P2，所以能夠減少在起動(dòng)催化劑23中消耗的未燃燃料。因此， 可以使NOx還原中所使用的燃料量減少，并改善發(fā)動(dòng)機(jī)l的燃油效率。 另外，由此，可以將主催化劑11中的排氣的空燃比迅速地調(diào)整成理論空燃比或者比理論空燃比濃的空燃比，所以能夠縮短N(yùn)Ox還原所需要的 時(shí)間。
在第3實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)1中，通常以使各氣缸2的空燃比成為比 理論空燃比稀的空燃比的方式進(jìn)行控制，但是，有時(shí)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)l的 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)將各氣缸2的空燃比控制成理論空燃比。圖18表示為了根據(jù) 發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)將排氣的空燃比從比理論空燃比稀的空燃比切換成 理論空燃比，ECU30執(zhí)行的空燃比切換控制程序。在發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò) 程中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行圖18的控制程序。此外，在圖18中，對(duì)與 圖4相同的處理賦予相同的參照標(biāo)記并簡(jiǎn)化或者省略說(shuō)明。
在圖18的控制程序中，ECU30首先在步驟S21中取得發(fā)動(dòng)機(jī)l的運(yùn) 轉(zhuǎn)狀態(tài)。在接下來(lái)的步驟S141中，ECU30判斷將#1~#4的各氣缸2的
比切換條件是否已成立。例如在主催化劑ll的溫度Tm小于等于利用NOx
斷為空燃比切換條件已成立。在判斷為空燃比切換條件不成立的情況下 結(jié)束此次的控制程序。
另一方面，在判斷為空燃比切換條件已成立的情況下進(jìn)入步驟 S142， ECU30計(jì)算出排氣到達(dá)時(shí)間，該排氣到達(dá)時(shí)間是如下的時(shí)間在 已將#2及#3的各氣缸2的空燃比從稀空燃比切換成理論空燃比的情況 下，該經(jīng)過(guò)切換后的空燃比的排氣從這些氣缸2到達(dá)排氣切換閥26為 止的時(shí)間。該排氣到達(dá)時(shí)間與發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速及負(fù)載具有相關(guān)關(guān)系。例 如，發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速越高則排氣到達(dá)時(shí)間越短。因此，預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等 來(lái)求得發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速及負(fù)栽與排氣到達(dá)時(shí)間之間的關(guān)系，并作為映射 將其存儲(chǔ)在ECU30的ROM中。參照此映射進(jìn)行排氣到達(dá)時(shí)間的計(jì)算即可。
在接下來(lái)的步驟S143中，ECU30判斷計(jì)算出的排氣到達(dá)時(shí)間是否大 于排氣切換閥26的動(dòng)作時(shí)間。排氣切換閥26的動(dòng)作時(shí)間是排氣切換閥 26從導(dǎo)入位置Pl切換到阻止位置P2為止的時(shí)間。在判斷為排氣到達(dá)時(shí) 間大于排氣切換閥26的動(dòng)作時(shí)間的情況下進(jìn)入步驟S144，ECU30將#1 ~ #4的各氣缸2的空燃比從稀空燃比切換成理論空燃比。在接下來(lái)的步驟 S145中，ECU30將從排氣到達(dá)時(shí)間中減去了動(dòng)作時(shí)間后的值設(shè)定為從切 換各氣缸2的空燃比起直到進(jìn)行排氣切換閥26的切換為止的時(shí)間即延遲時(shí)間。之后，ECU30在步驟S146中將用于對(duì)延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí) 器復(fù)位，并在步驟S147中開(kāi)始計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)。在下一步驟S148中ECU30 判斷從開(kāi)始計(jì)數(shù)起是否已經(jīng)過(guò)了在步驟S145中設(shè)定的延遲時(shí)間。在判 斷為尚未經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間的情況下反復(fù)進(jìn)行步驟S148的處理直到經(jīng)過(guò)了 延遲時(shí)間為止。另一方面，在判斷為已經(jīng)經(jīng)過(guò)了延遲時(shí)間的情況下進(jìn)入 步驟S149， ECU30將排氣切換閥26切換到阻止位置P2。之后，結(jié)束此 次的控制程序。
另 一方面，在判斷為排氣到達(dá)時(shí)間小于等于動(dòng)作時(shí)間的情況下進(jìn)入 步驟S150， ECU30將排氣切換岡26切換到阻止位置P2。在接下來(lái)的步 驟S151中，ECU30將從動(dòng)作時(shí)間中減去了排氣到達(dá)時(shí)間后的值設(shè)定成從 將排氣切換閥26切換到阻止位置P2起直到進(jìn)行各氣缸2的空燃比的切 換為止的時(shí)間即延遲時(shí)間。之后，ECU30在步驟S152中將用于對(duì)延遲時(shí) 間進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)器復(fù)位，并在步驟S153中開(kāi)始計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)。在下 一步驟S154中ECU30判斷從開(kāi)始計(jì)數(shù)起是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)了在步驟S151中 所設(shè)定的延遲時(shí)間。在判斷為尚未經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間的情況下反復(fù)進(jìn)行步驟 S154的處理直到經(jīng)過(guò)了延遲時(shí)間為止。另一方面，在判斷為已經(jīng)經(jīng)過(guò)了 延遲時(shí)間的情況下進(jìn)入步驟S155， ECU30將#1~#4的各氣缸2的空燃 比從稀空燃比切換成理論空燃比。之后，結(jié)束此次的控制程序。
在與這樣從#2及#3的各氣缸2排出的稀空燃比的排氣到達(dá)排氣切 換閥26的時(shí)期大致相同的時(shí)期，將排氣切換閥26切換到阻止位置P2， 由此，可以防止從#2及#3的各氣缸2排出的理論空燃比的排氣流入起 動(dòng)催化劑23的情況，所以可以防止理論空燃比的排氣和稀空燃比的排 氣混雜在起動(dòng)催化劑23中的情況。因此，可以抑制起動(dòng)催化劑23中的 NOx凈化性能的降低。另外，由于從#2及#3的各氣缸2排出的稀空燃比 的排氣被引導(dǎo)至起動(dòng)催化劑23，所以能夠利用起動(dòng)催化劑23凈化此排 氣。因此，可以改善排氣排放。
圖19以及圖20表示空燃比控制程序之變形例。此外，圖20是繼 圖19之后的流程圖。此外，在圖19及圖20中，對(duì)與圖4及圖18相同 的處理賦予相同的參照標(biāo)記并簡(jiǎn)化或者省略說(shuō)明。
在圖19的控制程序中，ECU30直到計(jì)算出排氣到達(dá)時(shí)間(步驟S142) 之前，進(jìn)行與圖18同樣的處理。在計(jì)算出排氣到達(dá)時(shí)間以后，在步驟
37S161中，ECU30計(jì)算出從對(duì)#1及#4的各氣缸2的空燃比進(jìn)行切換起直
在排氣切換閥26為阻止位置P2的情況下，來(lái)自#1及#4的各氣缸2的 排氣通過(guò)起動(dòng)催化劑23，來(lái)自#2及#3的各氣缸2的排氣避開(kāi)起動(dòng)催化 劑23。在此情況下，從#1及#4的各氣缸2排出的排氣到達(dá)主催化劑11 為止所需要的時(shí)間就要長(zhǎng)于從#2及#3的各氣缸2排出的排氣到達(dá)主催 化劑11為止所需要的時(shí)間。因此，若同時(shí)切換#1~#4的各氣缸2的空 燃比則會(huì)發(fā)生稀空燃比的排氣和理論空燃比的排氣混雜在主催化劑11 中的狀態(tài)。切換延遲時(shí)間是為了回避發(fā)生這種狀態(tài)而設(shè)定的時(shí)間。從#1 及#4的各氣缸2排出的排氣到達(dá)主催化劑11為止所需要的時(shí)間和從#2 及#3的各氣缸2排出的排氣到達(dá)主催化劑11為止所需要的時(shí)間之時(shí)間 差與發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速及負(fù)載具有相關(guān)關(guān)系，例如發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速越高則 時(shí)間差越小。因此，預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等來(lái)求得發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速及負(fù)載與切 換延遲時(shí)間之間的關(guān)系，并作為映射將其存儲(chǔ)在ECU30的ROM中。參照 此映射進(jìn)行切換延遲時(shí)間的計(jì)算即可。
在下一步驟S143中，ECU30判斷排氣到達(dá)時(shí)間是否大于動(dòng)作時(shí)間。 在判斷為排氣到達(dá)時(shí)間大于動(dòng)作時(shí)間的情況下進(jìn)入步驟S162， ECU30將 #1及#4的各氣缸2的空燃比從稀空燃比切換成理論空燃比。之后，ECU30 在步驟S163中將用于對(duì)切換延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)器復(fù)位，并在步 驟S164中開(kāi)始此計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)。在下一步驟S165中ECU30判斷從開(kāi)始 計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)起是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)了切換延遲時(shí)間。在判斷為尚未經(jīng)過(guò)切換 延遲時(shí)間的情況下反復(fù)進(jìn)行步驟S165的處理直到經(jīng)過(guò)了切換延遲時(shí)間 為止。另一方面，在判斷為已經(jīng)經(jīng)過(guò)切換延遲時(shí)間的情況下進(jìn)入步驟 S166， ECU30將#2及#3的各氣缸2的空燃比從稀空燃比切換成理論空 燃比。從下一步驟S145到步驟S149為止的處理與圖18相同。之后， 結(jié)束此次的控制程序。
在判斷為排氣到達(dá)時(shí)間小于等于動(dòng)作時(shí)間的情況下進(jìn)入圖20的 步驟S167， ECU30判斷動(dòng)作時(shí)間是否大于將排氣到達(dá)時(shí)間和切換延遲時(shí) 間加起來(lái)的值。在判斷為動(dòng)作時(shí)間大于將排氣到達(dá)時(shí)間和切換延遲時(shí)間 加起來(lái)的值的情況下進(jìn)入步驟S168， ECU30將排氣切換閥26切換到阻 止位置P2。在接下來(lái)的步驟S169中，ECU30將從作業(yè)時(shí)間中分別減去 了排氣到達(dá)時(shí)間以及切換延遲時(shí)間后的值設(shè)定成延遲時(shí)間。之后，ECU30在步驟S170中將用于對(duì)延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)器復(fù)位，并在步驟 S171中開(kāi)始此計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)。在下一步驟S172中ECU30判斷從開(kāi)始計(jì) 時(shí)器的計(jì)數(shù)起是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)在步驟S169中設(shè)定的延遲時(shí)間。在判斷為 尚未經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間的情況下反復(fù)進(jìn)行步驟S172的處理直到經(jīng)過(guò)了延遲 時(shí)間為止。另一方面，在判斷為已經(jīng)經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間的情況下進(jìn)入步驟 S173, ECU30將#1及#4的各氣缸2的空燃比從稀空燃比切換成理論空 燃比。之后，ECU30在步驟S174中將用于對(duì)切換延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì) 時(shí)器復(fù)位，并在步驟S175中開(kāi)始此計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)。在下一步驟S176中， ECU30判斷從開(kāi)始計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)起是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)切換延遲時(shí)間。在判斷 為尚未經(jīng)過(guò)切換延遲時(shí)間的情況下反復(fù)進(jìn)行步驟S176的處理直到經(jīng)過(guò) 了切換延遲時(shí)間為止。另一方面，在判斷為已經(jīng)經(jīng)過(guò)切換延遲時(shí)間的情 況下進(jìn)入步驟S177， ECU30將#2及#3的各氣缸2的空燃比從稀空燃比 切換成理論空燃比。之后，結(jié)束此次的控制程序。
另 一方面，在判斷為動(dòng)作時(shí)間小于等于將排氣到達(dá)時(shí)間和切換延 遲時(shí)間加起來(lái)的值的情況下進(jìn)入步驟S178, ECU30將#1及#4的各氣缸 2的空燃比從稀空燃比切換成理論空燃比。在接下來(lái)的步驟S179中，
后的值設(shè)定成延遲時(shí)間。之后，ECU30在步驟S180中將用于對(duì)延遲時(shí)間 進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)器復(fù)位，并在步驟S181中開(kāi)始此計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)。在下 一步驟S182中，ECU30判斷從開(kāi)始計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)起是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)在步驟 Sl79中設(shè)定的延遲時(shí)間。在判斷為尚未經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間的情況下反復(fù)進(jìn)行 步驟S182的處理直到經(jīng)過(guò)了延遲時(shí)間為止。另一方面，在判斷為已經(jīng) 經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間的情況下進(jìn)入步驟S183, ECU30將排氣切換閥26切換到 阻止位置P2。之后，ECU30在步驟S184中將用于對(duì)切換延遲時(shí)間進(jìn)行 計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)器復(fù)位，并在步驟S185中開(kāi)始此計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)。在下一步 驟S186中，ECU30判斷從開(kāi)始計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)起是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)切換延遲時(shí) 間。在判斷為尚未經(jīng)過(guò)切換延遲時(shí)間的情況下反復(fù)進(jìn)行步驟S186的處 理直到經(jīng)過(guò)了切換延遲時(shí)間為止。另一方面，在判斷為已經(jīng)經(jīng)過(guò)切換延 遲時(shí)間的情況下進(jìn)入步驟S187, ECU30將#2及#3的各氣缸2的空燃比 從稀空燃比切換成理論空燃比。之后，結(jié)束此次的控制程序。
在此變形例中，能夠防止稀空燃比的排氣和理論空燃比的排氣混 雜在主催化劑11中的情況。由此，可以抑制主催化劑11的N0x凈化性能的降低的情況，所以可以改善排氣排放。
本發(fā)明并不限定于上述的各實(shí)施方式，還可以以各種方式進(jìn)行實(shí) 施。例如，應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)并不限定于對(duì)進(jìn)氣通路噴射燃料的、所 謂的孔噴射式內(nèi)燃機(jī)。還可以將本發(fā)明應(yīng)用于對(duì)氣缸內(nèi)直接噴射燃料的 直噴式內(nèi)燃機(jī)。另外，并不限定于火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)，還可以將本發(fā)明
應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)具有的氣缸數(shù)并不限定于4個(gè)，其配置也不 限定于串聯(lián)。本發(fā)明還可以應(yīng)用于V型內(nèi)燃機(jī)。另外，還可以將本發(fā)明 應(yīng)用于具有可以構(gòu)成2個(gè)氣缸組的數(shù)量的氣缸的各種內(nèi)燃機(jī)。
如以上所說(shuō)明那樣，根據(jù)本發(fā)明的排氣控制裝置，通過(guò)將切換閥 單元切換到阻止位置就能夠?qū)?lái)自第1氣缸組的氣缸的排氣和來(lái)自第2 氣缸組的氣缸的排氣經(jīng)由各自的分支通路引導(dǎo)至渦輪，所以能夠利用排 氣脈動(dòng)使內(nèi)燃機(jī)的增壓性能提高。另外，由于不管切換閥單元的位置如 何從第1氣缸組的氣缸排出的排氣必定通過(guò)排氣凈化催化劑，所以能夠 在將此排氣引導(dǎo)至渦輪以前對(duì)其進(jìn)行凈化。因此，就能夠凈化被引導(dǎo)至 渦輪的排氣的同時(shí)使增壓性能提高。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，被應(yīng)用于具有多個(gè)氣缸并且具備渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，其中，上述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路具備第1分支通路，將上述多個(gè)氣缸的一部分氣缸所構(gòu)成的第1氣缸組的氣缸的排氣側(cè)與上述渦輪增壓器的渦輪連接起來(lái)，并且設(shè)置了排氣凈化催化劑；第2分支通路，將上述多個(gè)氣缸的剩余氣缸所構(gòu)成的第2氣缸組的氣缸的排氣側(cè)與上述渦輪連接起來(lái)，并且與上述排氣凈化催化劑上游的上述第1分支通路連通，上述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備切換閥單元，被設(shè)置于上述第1分支通路和上述第2分支通路相連通的連通部，可以在將來(lái)自上述第2氣缸組的氣缸的排氣導(dǎo)入上述排氣凈化催化劑的導(dǎo)入位置和阻止該導(dǎo)入的阻止位置之間進(jìn)行切換；閥控制單元，基于上述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)切換上述切換閥單元的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中， 上述內(nèi)燃機(jī)是火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)，還具備點(diǎn)火時(shí)期控制單元，該點(diǎn)火時(shí)期控制單元在上述切換閥單元 被切換到上述阻止位置的情況下，使上述第2氣缸組的氣缸的點(diǎn)火時(shí)期 與上述第1氣缸組的氣缸的點(diǎn)火時(shí)期相比延遲。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中，還具備空燃比檢測(cè)單元，被設(shè)置于上述連通部與上述排氣凈化催 化劑之間的笫1分支通路，并對(duì)排氣的空燃比進(jìn)行檢測(cè)；反饋修正單元， 根據(jù)上述空燃比檢測(cè)單元所檢測(cè)出的空燃比與目標(biāo)空燃比之差來(lái)設(shè)定 反饋修正量，并按照所設(shè)定的反饋修正量分別對(duì)應(yīng)該供給到各氣缸的燃 料量進(jìn)行反饋修正，上述閥控制單元，在上述反饋修正單元要對(duì)應(yīng)該供給到各氣缸的燃 料量進(jìn)行反饋修正的情況下，將上述切換閥單元切換到上述導(dǎo)入位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中，還具備空燃比檢測(cè)單元，被設(shè)置于上述連通部與上述排氣凈化催 化劑之間的第1分支通路，并對(duì)排氣的空燃比進(jìn)行檢測(cè)；反饋修正單元， 根據(jù)上述空燃比檢測(cè)單元所檢測(cè)出的空燃比與目標(biāo)空燃比之差來(lái)設(shè)定 反饋修正量，并按照所設(shè)定的反饋修正量分別對(duì)應(yīng)該供給到各氣缸的燃料量進(jìn)行反饋修正，上述反饋修正單元，在上述切換閥單元被切換到上述阻止位置的情 況下，基于從上述第1氣缸組的氣缸排出的排氣的空燃比來(lái)設(shè)定上述反饋修正量，并還按照此設(shè)定的反饋修正量對(duì)供給到上述第2氣缸組的氣 缸的燃料量進(jìn)行反饋修正。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置， 其中，上述閥控制單元在上述內(nèi)燃機(jī)加速時(shí)將上述切換閥單元切換到上 述阻止位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 5中任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置， 其中，還具備后級(jí)排氣凈化催化劑，該后級(jí)排氣凈化催化劑被^:置于上述渦輪下游的排氣通路，在規(guī)定的活性溫度域內(nèi)發(fā)揮凈化性能，上述閥控制單元在上述后級(jí)排氣凈化催化劑的溫度低于上述規(guī)定 的活性溫度域的下限值即規(guī)定溫度的情況下、或者上述內(nèi)燃機(jī)的冷卻水 的溫度低于考慮上述規(guī)定的活性溫度域的下限值而設(shè)定的規(guī)定水溫的 情況下，將上述切換閥單元切換到上述導(dǎo)入位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 5中任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置， 其中，還具備空燃比控制單元，該空燃比控制單元可以分別變更上述多個(gè) 氣缸的空燃比，且在規(guī)定的稀空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)條件已成立的情況下將上述內(nèi) 燃機(jī)的各氣缸的空燃比分別變更成比理論空燃比稀的稀空燃比，上述閥控制單元在上述規(guī)定的稀空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)條件已成立的情況下， 將上述切換閥單元切換到上述導(dǎo)入位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中，還具備吸留還原型N0x催化劑，該吸留還原型NOx催化劑被設(shè)置于 上述渦輪下游的排氣通路，當(dāng)已執(zhí)行了 S中毒恢復(fù)處理的情況下，上述閥控制單元將上述切換 閥單元切換到上述阻止位置，上述空燃比控制單元將上述第1氣缸組的 氣缸的空燃比變更成比理論空燃比稀的稀空燃比，并且將上述第2氣缸組的氣缸的空燃比變更成比理論空燃比濃的濃空燃比，上述s中毒恢復(fù)處理是將上述N0x催化劑升溫到目標(biāo)溫度域，以使從上述N0x催化劑排 出石克氧化物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中，還具備吸留還原型N0x催化劑，該吸留還原型NOx催化劑被設(shè)置于 上述渦輪下游的排氣通路，上述空燃比控制單元執(zhí)行燃料過(guò)量供給處理，該燃料過(guò)量供給處理 是，為了使上述NOx催化劑中的排氣的空燃比變更成比理論空燃比濃的 濃空燃比，來(lái)還原上述NOx催化劑中所吸留的氮氧化物，將上述多個(gè)氣 缸的空燃比變更成比理論空燃比濃的濃空燃比的處理，上述閥控制單元，當(dāng)已執(zhí)行了上述燃料過(guò)量供給處理的情況下，將 上述切換閥單元變更到上述阻止位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中，還具備后級(jí)排氣凈化催化劑，該后級(jí)排氣凈化催化劑被設(shè)置于上述 渦輪下游的排氣通路，在規(guī)定的活性溫度域內(nèi)發(fā)揮凈化性能，上述閥控制單元在上述后級(jí)排氣凈化催化劑的溫度小于等于上述 規(guī)定的活性溫度域的下限值的情況下，將上述切換閥單元切換到上述阻 止位置，并且禁止上述空燃比控制單元將上述多個(gè)氣缸的空燃比變更成 比理論空燃比稀的稀空燃比的稀空燃比控制；而在上述后級(jí)排氣凈化催 化劑的溫度高于上述規(guī)定的活性溫度域的下限值的情況下，則將上述切 換閥單元切換到上述導(dǎo)入位置，并且許可上述空燃比控制單元進(jìn)行上述 稀空燃比控制。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中，上述空燃比控制單元，在要變更上述內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的空燃比的情 況下，分別考慮從上述第1氣缸組的氣缸排出的排氣到達(dá)上述連通部為 止的時(shí)間，與從上述第2氣缸組的氣缸排出的排氣到達(dá)上述連通部為止 的時(shí)間之差、以及上述切換閥單元的動(dòng)作時(shí)間，在變更上述第l氣缸組 的氣缸的空燃比的時(shí)期與變更上述第2氣缸組的氣缸的空燃比的時(shí)期之 間設(shè)置時(shí)間差。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中， 上述閥控制單元，在上述內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的空燃比被從比理論空燃比稀的空燃比變更成理論空燃比的情況下，將上述切換閥單元切換到上 述阻止位置，上述空燃比控制單元，在要將上述內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的空燃比從比理論空燃比稀的空燃比變更成理論空燃比的情況下，使變更上述第2氣缸 組的氣缸的空燃比的時(shí)期比變更上述第l氣缸組的氣缸的空燃比的時(shí)期 遲。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 12中任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置， 其中，還具備催化劑溫度取得單元，該催化劑溫度取得單元取得上述排氣 凈化催化劑的溫度，上述閥控制單元，在由上述催化劑溫度取得單元所取得的溫度大于 等于考慮發(fā)生上述排氣凈化催化劑的劣化的溫度而設(shè)定的規(guī)定的過(guò)熱 判定溫度的情況下，將上述切換閥單元切換到上述阻止位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中，還具備催化劑溫度上升抑制單元，該催化劑溫度上升抑制單元在上 述切換閥單元為上述阻止位置，且由上述催化劑溫度取得單元所取得的 溫度大于等于上述規(guī)定的過(guò)熱判定溫度的情況下，將上述第1氣缸組的 氣缸的空燃比變更成比理論空燃比濃的濃空燃比，并且將上述第2氣缸 組的氣缸的空燃比變更成理論空燃比。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或者14所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中， 還具備空燃比向濃空燃比變更單元，該空燃比向濃空燃比變更單元在上 述切換閥單元為上述阻止位置，且從上述內(nèi)燃機(jī)的各氣缸排出的排氣的 溫度高于上述規(guī)定的過(guò)熱判定溫度，而且大于等于考慮在上述內(nèi)燃機(jī)的 排氣通路中設(shè)置的排氣系統(tǒng)部件的耐熱性而設(shè)定的規(guī)定的容許上限溫 度的情況下，將上述第1氣缸組的氣缸的空燃比變更成比理論空燃比濃 的第1空燃比，并且將上述第2氣缸組的氣缸的空燃比變更成比理論空 燃比濃且比上述第1空燃比稀的第2空燃比。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 15中任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置， 其中，還具備燃料供給停止單元，該燃料供給停止單元在規(guī)定的燃料停止 條件已成立的情況下停止對(duì)上述第1氣缸組及上述第2氣缸組中至少任意 一方氣缸組的氣缸的燃料供給，上述閥控制單元，在已由上述燃料供給停止單元停止了對(duì)上述多個(gè) 氣缸的任意一個(gè)氣缸的燃料供給的情況下，將上述切換閥單元切換到上 述阻止位置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中，上述燃料供給停止單元，在上述規(guī)定的燃料停止條件已成立的情況 下停止對(duì)上述第2氣缸組的氣釭的燃料供給，該內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，還具備燃料停止時(shí)空燃比變更單元，該 燃料停止時(shí)空燃比變更單元在上述規(guī)定的燃料停止條件已成立的情況 下，將上述第1氣缸組的氣缸的空燃比變更成理論空燃比或者比理論空 燃比濃的空燃比。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其中，上述燃料供給停止單元具備供給停止氣缸數(shù)變更單元，該供給停止 氣缸數(shù)變更單元在上述規(guī)定的燃料停止條件成立且上述排氣凈化催化 劑的溫度大于等于考慮發(fā)生上述排氣凈化催化劑的劣化的溫度而設(shè)定 的規(guī)定的劣化抑制判定溫度的情況下，停止對(duì)上述第2氣缸組的氣釭的 燃料供給，并且將上述第1氣缸組的氣缸的空燃比變更成理論空燃比或 者比理論空燃比濃的空燃比；而在上述規(guī)定的燃料停止條件成立且上述 排氣凈化催化劑的溫度低于上述規(guī)定的劣化抑制判定溫度的情況下，則 分別停止對(duì)上述多個(gè)氣缸的燃料供給。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，可以凈化被引導(dǎo)至渦輪的排氣的同時(shí)使增壓性能提高。該排氣控制裝置被應(yīng)用于具有多個(gè)氣缸(2)并且具備渦輪增壓器(7)的內(nèi)燃機(jī)(1)，排氣通路(4)具備將#1及#4的氣缸(2)的排氣側(cè)與渦輪(7b)連接起來(lái)并且設(shè)置起動(dòng)催化劑(23)的第1分支通路(21)；和將#2及#3的氣缸(2)的排氣側(cè)與渦輪(7b)連接起來(lái)并且與起動(dòng)催化劑(23)上游的第1分支通路(21)連通的第2分支通路(22)，其中，在第1分支通路(21)和第2分支通路(22)連通起來(lái)的連通部(25)設(shè)置可以在將來(lái)自#2及#3的氣缸(2)的排氣導(dǎo)入起動(dòng)催化劑(23)的導(dǎo)入位置(P1)和阻止該導(dǎo)入的阻止位置(P2)之間進(jìn)行切換的排氣切換閥(26)，ECU(30)基于內(nèi)燃機(jī)(1)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)切換排氣切換閥(26)的位置。
文檔編號(hào)F02D45/00GK101600865SQ20088000383
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月14日
發(fā)明者出村隆行 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社