專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流閥控制裝置的制作方法
內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流閥控制裝置技術(shù)領(lǐng)域[OOOl]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流閥控制裝置。
背景技術(shù)：
例如，公開號(hào)為5-18303的日本專利申請(qǐng)?zhí)岢隽水?dāng)變換燃燒 空燃比而不改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，用于控制節(jié)流閥開啟量以實(shí)現(xiàn)關(guān) 于所述變換之后的所述燃燒空燃比的目標(biāo)進(jìn)氣量的技術(shù)。
典型地，當(dāng)所述節(jié)流閥開啟量被改變時(shí)，存在所述進(jìn)氣的響 應(yīng)延遲，在此期間所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率易于波動(dòng)。因此，當(dāng)所述節(jié)流 閥開啟量被改變以變換所述燃燒空燃比時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不能 保持恒定，所以駕駛員會(huì)感到扭矩震動(dòng)(torque shock )。發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流閥控制裝置，其減小當(dāng)所 述節(jié)流閥開啟量根據(jù)需要被改變以變換所述燃燒空燃比而不改變所述 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)駕駛員感覺到的扭矩震動(dòng)。
本發(fā)明的一個(gè)方案涉及一種具有第一氣缸組和第二氣缸組 的內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流閥控制裝置。第一節(jié)流閥設(shè)置在所述第一氣缸組的進(jìn) 氣通道中而第二節(jié)流閥設(shè)置在所述第二氣缸組的進(jìn)氣通道中。所述節(jié) 流閥控制裝置包括控制器，當(dāng)需要變換所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒空燃比而不 改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，所述控制器首先改變所述第 一節(jié)流閥的開啟 量，然后改變所述第二節(jié)流閥的開啟量(即在改變所述第一節(jié)流閥的開啟量的時(shí)間和改變所述第二節(jié)流閥的時(shí)間之間存在延遲，結(jié)果首先 改變所述第 一節(jié)流閥而隨后改變所述第二節(jié)流閥)。
依照本發(fā)明的這個(gè)方案，在首先通過改變所述第一節(jié)流閥的 開啟量變換所述第一氣缸組的燃燒空燃比之后，接著通過改變所述第 二節(jié)流闊的開啟量變換所述第二氣缸組的燃燒空燃比。因此，當(dāng)所述 第一節(jié)流閥的開啟量被改變時(shí)所產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)和當(dāng)所述第二節(jié)流閥 的開啟量被改變時(shí)所產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)的每個(gè)都小于當(dāng)所述第 一和第二 節(jié)流閥的開啟量同時(shí)被改變以同時(shí)變換所述第一和第二氣缸組的燃燒 空燃比時(shí)所產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)。盡管在這種情況下扭矩震動(dòng)產(chǎn)生兩次， 但駕駛員所感覺到的扭矩震動(dòng)減小了 。
所述內(nèi)燃機(jī)還可以包括設(shè)置在所述第一氣缸組的排氣通道 中的第一三元催化器、設(shè)置在所述第二氣缸組的排氣通道中的第二三 元催化器，以及設(shè)置在所述第一三元催化器和所述第二三元催化器的 下游的所述第一氣缸組和所述第二氣缸組的共用排氣通道中的NOx存 儲(chǔ)催化器。這時(shí)，當(dāng)需要將所述內(nèi)燃機(jī)的所述燃燒空燃比從稀空燃比 變換為濃空燃比而不改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，所述控制器可以首 先減小所述第一節(jié)流閥的所述開啟量，以將所述第一氣缸組的燃燒空 燃比從所述稀空燃比變換為所述濃空燃比，然后減小所述第二節(jié)流閥 的所述開啟量，以當(dāng)所述濃空燃比的排氣從所述第一三元催化器流出 時(shí)或恰好在此之前將所述第二氣缸組的燃燒空燃比從所述稀空燃比變 換為所述濃空燃比。
因此，當(dāng)所述第 一節(jié)流閥的開啟量被減小時(shí)所產(chǎn)生的扭矩震 動(dòng)和當(dāng)所述第二節(jié)流閥的開啟量被減小時(shí)所產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)的每個(gè)都 小于當(dāng)所述第 一和第二節(jié)流閥的開啟量同時(shí)被減小以同時(shí)將所述第一和第二氣缸組的燃燒空燃比從稀空燃比變換為濃空燃比時(shí)所產(chǎn)生的扭 矩震動(dòng)。因此，駕駛員所感覺到的扭矩震動(dòng)減小了。
此外，最初，從所述第一三元催化器流出的理論空燃比的排 氣和從設(shè)置在所述第二氣缸組的所述排氣通道中的所述第二三元催化 器流出的所述稀空燃比的排氣混合。因此，稀空燃比的排氣流入設(shè)置在所述第一和第二氣缸組的所述共用排氣通道中的所述NOx存儲(chǔ)催化器。然后，從所述第一三元催化器流出的所述濃空燃比的排氣和從所 述第二三元催化器流出的所述理論空燃比的排氣混合，直到幾乎所有 存儲(chǔ)在所述第二三元催化器中的氧氣都被釋放為止。因此，濃空燃比的排氣流入所述NOx存儲(chǔ)催化器。然后濃空燃比的排氣從所述第一三 元催化器和所述第二三元催化器流出并流入所述NOx存儲(chǔ)催化器。[OOIO]如果所述理論空燃比的排氣流入所述NOx存儲(chǔ)催化器，則 因?yàn)檫@時(shí)所述排氣中的氧氣濃度低，所以被存儲(chǔ)的NOx將從所述NOx 存儲(chǔ)催化器釋放出來。然而，因?yàn)樗雠艢鈳缀鯖]有包含諸如HC和 CO的還原物質(zhì)，所以該NOx最終保持原狀被釋放到大氣中。然而， 如上所述依照該節(jié)流閥控制裝置，當(dāng)需要將所述內(nèi)燃機(jī)的所述燃燒空 燃比從稀空燃比變換為濃空燃比而不改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，所 述理論空燃比的排氣不流入所述NOx存儲(chǔ)催化器。當(dāng)稀空燃比的排氣 流入所述NOx存儲(chǔ)催化器時(shí)，因?yàn)樗雠艢庵械难鯕鉂舛雀撸运?述排氣中的NOx被存儲(chǔ)，而不是被釋放。當(dāng)濃空燃比的排氣流入所述 NOx催化器時(shí)，所述被存儲(chǔ)的NOx因?yàn)樗雠艢庵械难鯕鉂舛鹊投?釋放，但是所述NOx被所述排氣中的所述還原物質(zhì)還原和凈化。[OOll]當(dāng)需要將所述內(nèi)燃機(jī)的所述燃燒空燃比從濃空燃比變換為 稀空燃比而不改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，所述控制器可以同時(shí)增加所述第 一和第二節(jié)流閥的所述開啟量，以將所述第 一和第二氣缸組的 燃燒空燃比從所述濃空燃比變換為所述稀空燃比。
這樣，通過同時(shí)增加所述第一和第二節(jié)流閥的開啟量，所述 第一和第二氣缸組的燃燒空燃比同時(shí)從濃空燃比變換為稀空燃比。因 此，如果所述第一或第二氣缸組的燃燒空燃比保持為濃，則抑制所述濃空燃比的所述排氣中的HC和CO保持原狀被釋放到大氣中。
同樣，當(dāng)需要將所述內(nèi)燃機(jī)的所述燃燒空燃比從濃空燃比變 換為稀空燃比而不改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，所述控制器可以增加 所述第 一 節(jié)流閥和所述第二節(jié)流閥中的 一 個(gè)節(jié)流閥的開啟量，以便將 所述第一氣缸組和所述第二氣缸組中的一個(gè)氣缸組的所述燃燒空燃比 從所述濃空燃比變換為所述稀空燃比，并且在增加所述一個(gè)節(jié)流閥的 所述開啟量的同時(shí)或之后增加另一個(gè)節(jié)流閥的所述開啟量，以便在變 換所述第一氣缸組和所述第二氣缸組中的一個(gè)氣缸組的所述燃燒空燃 比的同時(shí)，將另一個(gè)氣缸組的所述燃燒空燃比首先從所述濃空燃比變 換為理論空燃比，然后從所述理論空燃比變換為所述稀空燃比。
因此，如果所述第一氣缸組或所述第二氣缸組的所述燃燒空 燃比被保持為所述濃空燃比，則抑制所述濃空燃比的排氣中的HC和 CO保持原狀被釋放到大氣中。
在所述第一節(jié)流閥和所述第二節(jié)流閥中的一個(gè)節(jié)流閥的開 啟量被增加之后，所述另一個(gè)節(jié)流閥的開啟量被增加的情況下，當(dāng)所 述第 一節(jié)流閥和所述第二節(jié)流閥中的所述一個(gè)節(jié)流閥的開啟量被增加 時(shí)，通過燃料噴射量控制而不改變所述進(jìn)氣量，將所述第一氣缸組和 所述第二氣缸組中的另一個(gè)氣缸組的燃燒空燃比變換為所述理論空燃比。因此，連同點(diǎn)火正時(shí)控制，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率能夠保持基本恒 定并且這時(shí)扭矩震動(dòng)將僅僅發(fā)生在所述第一氣缸組和所述第二氣缸組 中的一個(gè)中。同樣，當(dāng)所述第一節(jié)流閥和所述第二節(jié)流閥中的另一個(gè) 節(jié)流閥的開啟量被增加時(shí)，扭矩震動(dòng)將僅僅發(fā)生在所述第 一氣缸組和 所述第二氣缸組中的另一個(gè)氣缸組中。這樣，駕駛員所感覺到的扭矩震動(dòng)減小了。
同樣，當(dāng)所述第 一 節(jié)流閥和所述第二節(jié)流閥中的 一個(gè)節(jié)流閥 的開啟量被增加的同時(shí)增加另一個(gè)節(jié)流閥的開啟量時(shí)，所述第一氣缸 組和所述第二氣缸組中的另一個(gè)氣缸組的燃燒空燃比從所述濃空燃比 被變換為所述理論空燃比，所以所產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)小于當(dāng)所述燃燒空 燃比從所述濃空燃比變換為所述稀空燃比時(shí)的扭矩震動(dòng)。這樣，盡管 在所述第一和第二氣缸組兩者中同時(shí)產(chǎn)生了扭矩震動(dòng)，但所述扭矩震 動(dòng)小于當(dāng)所述第 一和第二氣缸組的所述燃燒空燃比同時(shí)從濃空燃比變 換為稀空燃比時(shí)的扭矩震動(dòng)，所以駕駛員感覺到的扭矩震動(dòng)減小了。


通過下面參考附圖對(duì)示范實(shí)施例的描述，本發(fā)明的前述和進(jìn) 一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清晰，附圖中相同的附圖標(biāo)記被 用于表示相同的元件，并且其中圖1為能夠應(yīng)用依照本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例的節(jié)流閥控制裝置 的內(nèi)燃機(jī)的示意圖；圖2為顯示當(dāng)所述燃燒空燃比被變換時(shí)在所述第一節(jié)流閥的開啟 量、所述第二節(jié)流閥的開啟量、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率、從第一三元催化器 流出的排氣的空燃比、從第二三元催化器流出的排氣的空燃比、流入NOx存儲(chǔ)催化器的排氣的空燃比和從所述NOx存儲(chǔ)催化器流出的排氣 中的HC和CO濃度中發(fā)生變化的時(shí)間圖；以及圖3為顯示當(dāng)所述燃燒空燃比被變換時(shí)在所述第一節(jié)流閥的開啟 量、所述第二節(jié)流閥的開啟量、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率、第一列的空燃比、 第二列的空燃比和從所述NOx存儲(chǔ)催化器流出的排氣中的HC和CO 濃度中發(fā)生變化的時(shí)間圖。
具體實(shí)施方式
圖1為能夠應(yīng)用依照本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例的節(jié)流閥控 制裝置的內(nèi)燃機(jī)的示意圖。所述內(nèi)燃機(jī)是具有可以用作第 一 氣缸組的 第一列Bl和可以用作第二氣缸組的第二列B2的V型內(nèi)燃機(jī)。所述內(nèi) 燃機(jī)也包括第一列Bl的第一進(jìn)氣歧管11和第二列B2的第二進(jìn)氣歧管 12，以及第一列Bl的第一排氣歧管21和第二列B2的第二排氣歧管 22。所述內(nèi)燃機(jī)的第一列Bl (和第二列B2)在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的位 置不是指定的，即，可以設(shè)置在左或右、前或后。
第一列Bl和第二列B2的進(jìn)氣系統(tǒng);波此獨(dú)立。第一列Bl的 第一進(jìn)氣通道31被連接到第一進(jìn)氣歧管11,而第二列B2的第二進(jìn)氣 通道32被連接到第二進(jìn)氣歧管12。第一進(jìn)氣歧管31經(jīng)由第一空氣濾 清器41通向周圍空氣。在第一進(jìn)氣通道31中，第一空氣流量計(jì)51緊 接第一空氣濾清器41的下游設(shè)置，并且第一節(jié)流閥Sl被設(shè)置在第一 空氣流量計(jì)51的下游。同樣地，第二進(jìn)氣歧管32經(jīng)由第二空氣濾清 器42通向周圍空氣。在第二進(jìn)氣通道32中，第二空氣流量計(jì)52緊接 第二空氣濾清器42的下游設(shè)置，并且第二節(jié)流閥S2設(shè)置在第二空氣 流量計(jì)52的下游。第一節(jié)流閥Sl和第二節(jié)流閥S2都不是機(jī)械地連接到加速踏板。反而，第一節(jié)流閥Sl和第二節(jié)流閥S2兩者的開啟量能 夠通過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的作動(dòng)器等自由地設(shè)定。
第一排氣通道61連接到第一列Bl的第一排氣歧管21,而 第二排氣通道62連接到第二列B2的第二排氣歧管22。位于第一列Bl 附近的第一三元催化器71設(shè)置在第一排氣通道61中，而位于第二列 B2附近的第二三元催化器72設(shè)置在第二排氣通道62中。第一三元催 化器71和第二三元催化器72都具有相對(duì)小的熱容量，因此在所述發(fā) 動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間，它們的溫度很容易上升到所述催化劑活化溫度。
第 一排氣通道61和第二排氣通道62合并并且連接到第 一三 元催化器71和第二三元催化器72下游的共用排氣通道80。 NOx存4渚 催化器90設(shè)置在所述共用排氣通道80中。
NOx存儲(chǔ)催化器90在流入NOx存儲(chǔ)催化器90的排氣的氧 濃度高時(shí)存儲(chǔ)所述排氣中的NOx(在該說明書中，應(yīng)當(dāng)理解在此所用 的術(shù)語"存儲(chǔ)"("store"或"storage")意思是以吸附、粘著、捕集、 吸留或其它形式中的至少一種形式保持物質(zhì)(固相、液相、氣相))， 并且當(dāng)流入NOx存儲(chǔ)催化器90的排氣的氧濃度低時(shí)釋放被存儲(chǔ)的 NOx。如果諸如HC和CO等的還原物質(zhì)存在于所述排氣中，則所述被 釋放的NOx被還原和凈化。
在所述內(nèi)燃機(jī)的第一列Bl和第二列B2中執(zhí)行使得燃燒空 燃比比所述理論空燃比稀的均勻燃燒(或分層充氣燃燒)。所述均勻燃 燒的稀空燃比是僅產(chǎn)生少量NOx的期望的稀空燃比(諸如20)。然而， 因?yàn)槿匀划a(chǎn)生NOx，所以NOx存儲(chǔ)催化器90存儲(chǔ)NOx，從而抑制將 NOx釋放到大氣中。
在所述內(nèi)燃機(jī)中，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間，為了確?？煽康?起動(dòng)，執(zhí)行使得燃燒空燃比等于或者濃于理論空燃比的均勻燃燒并且 延遲點(diǎn)火正時(shí)(或者執(zhí)行使得貫穿整個(gè)氣缸的燃燒空燃比等于或稀于 理論空燃比的分層充氣燃燒并且延遲點(diǎn)火正時(shí)直到膨脹沖程)，這時(shí)排氣中的HC、 CO和NOx被第一三元催化器71和第二三元催化器72凈 化。同樣，即使當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在需要高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的高負(fù)荷下運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)，也可以執(zhí)行使得燃燒空燃比等于或濃于理論空燃比的均勻燃燒。
在以稀空燃比燃燒的期間，所述排氣中的NOx如上所述被 存儲(chǔ)在NOx存儲(chǔ)催化器90中。然而，關(guān)于NOx存儲(chǔ)催化器90剛好能 存儲(chǔ)多少NOx存在一個(gè)界限。因此，必須在NOx存儲(chǔ)催化器90中存 儲(chǔ)的NOx量(下文中所述量將被稱作"NOx存儲(chǔ)量")達(dá)到NOx存儲(chǔ) 催化器90中所能存儲(chǔ)的最大量之前執(zhí)行釋放、還原和凈化NOx的再生 處理。利用以稀空燃比燃燒的期間用于發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)操作狀態(tài)的每單 位時(shí)間的排氣中包含的NOx量來對(duì)當(dāng)前NOx存儲(chǔ)量估計(jì)或制定，例如， 作為用于發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)操作狀態(tài)的每單位時(shí)間內(nèi)被存儲(chǔ)的NOx量，然后 將其估計(jì)為其累計(jì)值(integrated value )。在所述理論空燃比或濃空燃 比下的燃燒中，被存儲(chǔ)的NOx被釋放，所以這時(shí)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)操 作狀態(tài)的每單位時(shí)間內(nèi)被釋放的NOx量也可以作為負(fù)值累計(jì)。
同樣，類似于NOx,包含在排氣中的SOx也被存儲(chǔ)在NOx 存儲(chǔ)催化器90中，從而減小能夠被存儲(chǔ)的NOx的最大量。因此，當(dāng)被 存儲(chǔ)的SOx的量(下文中所述量將被稱作"SOx存儲(chǔ)量")達(dá)到設(shè)定量 時(shí)，將所述SOx從NOx存儲(chǔ)催化器90釋放出來的恢復(fù)處理也是必要 的。因?yàn)樗雠艢庵械腟Ox主要來自燃料中的硫S，所以可以基于諸 如被消耗燃料的量的累計(jì)值估計(jì)當(dāng)前SOx存儲(chǔ)量。
在所述再生和恢復(fù)處理中，使得所述燃燒空燃比變濃并且使 得流入NOx催化器90的排氣的空燃比變?yōu)槠谕臐饪杖急?。在所述?復(fù)處理中，NOx存儲(chǔ)催化器卯也必須升高到大約65(TC。這樣，在所 述內(nèi)燃機(jī)中，為了執(zhí)行所述再生處理或所述恢復(fù)處理，所述燃燒空燃 比需要從稀空燃比變換為濃空燃比。此外， 一旦所述再生處理或所述 恢復(fù)處理結(jié)束，所述燃燒空燃比需要從所述濃空燃比變換回所述稀空 燃比。對(duì)于這種再生或恢復(fù)處理，所述燃燒空燃比從期望稀空燃比、 理論空燃比和期望濃空燃比中的一個(gè)空燃比變換到這些空燃比中的另 一個(gè)是必要的，并且不根據(jù)駕駛員需要來執(zhí)行。例如，這時(shí)所述發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出功率沒有^C改變，所以駕駛員將不會(huì)感到扭矩震動(dòng)。
為了防止所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率改變，所述燃燒空燃比被變換 前后的燃料噴射量必須基本保持恒定(實(shí)際上，由于泵氣損失的作用， 從稀空燃比到理論空燃比再到濃空燃比產(chǎn)生相同輸出功率的必要的燃 料噴射量順次稍有增加，但是為了簡(jiǎn)化所述描述，所述燃燒空燃比被 變換前后的所述必要燃料噴射量將被固定)。因?yàn)橄鄬?duì)于在燃燒空燃比 變換前后的所述固定燃料噴射量，適于各個(gè)燃燒空燃比的所需進(jìn)氣量 有很大的不同，所以當(dāng)變換所述燃燒空燃比時(shí)，所述節(jié)流閥的開啟量 被突然改變?yōu)閷?shí)現(xiàn)所述變換后的所需進(jìn)氣量的開啟量。這時(shí)，因?yàn)檫M(jìn) 氣量響應(yīng)延遲，沒有立即實(shí)現(xiàn)變換后的所需進(jìn)氣量，因此產(chǎn)生一種所 述進(jìn)氣量大于或小于所述所需進(jìn)氣量的暫時(shí)的變換中間狀態(tài)。
在該變換中間狀態(tài)下，例如，即使基于由第一空氣流量計(jì) 51和第二空氣流量計(jì)52檢測(cè)到的被吸入第一列Bl和第二列B2的進(jìn) 氣量來執(zhí)行空燃比控制，并且即使在緊接第一排氣通道61的第一排氣 歧管21和第二排氣通道62的第二排氣歧管22的下游設(shè)置線性輸出型空燃比傳感器，仍然很難精確地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的燃燒空燃比。盡管如果實(shí) 際空燃比略微偏離所述理論空燃比或期望的濃空燃比是沒有問題的， 但是如果所述實(shí)際空燃比略微偏離被設(shè)定以抑制產(chǎn)生的NOx量的期望的稀空燃比，則可能引起產(chǎn)生的NOx量突然地增加。因此，例如，在所述變換中間狀態(tài)中，所述燃燒空燃比沒有被控制為期望的稀空燃比。
因此，在該變換中間狀態(tài)中，所述燃燒空燃比可以在所述變 換前后被控制為所述理論空燃比或期望的濃空燃比。例如，在從期望 的稀空燃比變換的期間，所述變換期間的進(jìn)氣量相對(duì)于固定燃料噴射 量的變換之后的燃燒空燃比增加。因此，增加被噴射的燃料量以實(shí)現(xiàn) 所述變換后的所述燃燒空燃比。同樣地，在變換到期望的稀空燃比的 期間，所述變換期間的進(jìn)氣量小于固定燃料噴射量的期望的稀空燃比， 但是相對(duì)于所述固定燃料噴射量的變換前的燃燒空燃比增加。因此， 增加被噴射的燃料量以實(shí)現(xiàn)所述變換前的所述燃燒空燃比。
因此，如果在所述變換期間增加被噴射的燃料量，并且對(duì)于 所述增加沒有做調(diào)整，則發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率將增加。因此，根據(jù)被噴射 的燃料量的增加量延遲所述點(diǎn)火正時(shí)以減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，以 便所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率在所述變換前、中、后保持恒定。如果被噴射 的燃料量在所述變換期間減少，將有必要根據(jù)被噴射的燃料量的減少 量提前所述點(diǎn)火正時(shí)以增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。然而，所述點(diǎn)火正 時(shí)通常被設(shè)定為獲得最大的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，所以發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的 大的增加不能通過^t是前所述點(diǎn)火正時(shí)獲得。
實(shí)際上，即使使用點(diǎn)火正時(shí)控制，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率也不 能精確地保持恒定。所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率將在變換期間波動(dòng)，所以最終將產(chǎn)生扭矩震動(dòng)。為了防止這個(gè)，當(dāng)需要變換所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒空 燃比而不改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，該節(jié)流閥控制裝置首先改變第 一節(jié)流閥Sl的開啟量以變換第一列Bl的所述燃燒空燃比，然后改變第二節(jié)流閥S2的開啟量以變換第二列B2的所述燃燒空燃比。因此， 當(dāng)?shù)谝还?jié)流閥Sl的開啟量被改變時(shí)所產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)和當(dāng)?shù)诙?jié)流閥 S2的開啟量被改變時(shí)所產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)都小于當(dāng)?shù)谝还?jié)流閥Sl和節(jié) 流閥S2的開啟量同時(shí)^C改變以同時(shí)變換第一列Bl和第二列B2的燃 燒空燃比時(shí)所產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)。雖然產(chǎn)生了兩次扭矩震動(dòng)，但駕駛員 所感覺到的扭矩震動(dòng)減小了 。
圖2的時(shí)間圖說明了所述節(jié)流閥控制裝置諸如將燃燒空燃 比從期望的稀空燃比變換為期望的濃空燃比以便在NOx存儲(chǔ)催化器90 上執(zhí)行再生處理，然后在所述再生處理結(jié)束后將所述燃燒空燃比從所 述期望的濃空燃比變換為所述期望的稀空燃比的情況。在該示范實(shí)施 例中的包括所述節(jié)流閥控制、所述空燃比控制和所述燃料噴射量控制 的所述內(nèi)燃機(jī)的控制由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU) 100 (見圖1)執(zhí)行， 所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元100包括諸如CPU、 RAM和ROM等。首先在時(shí) 間tl,需要將所述燃燒空燃比從期望的稀空燃比LE變換為期望的濃空 燃比RI而不改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。直到這時(shí)一直是實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所 需燃料噴射量F的期望的稀空燃比LE所需的進(jìn)氣量QL的開啟量DL 的節(jié)流閥Sl的開啟量突然被減小到實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所需燃料噴射量F的期 望的濃空燃比RI所需的進(jìn)氣量QR的開啟量DR。
由于所述響應(yīng)延遲，第一列Bl的實(shí)際進(jìn)氣量只是從期望的 稀空燃比LE的所需進(jìn)氣量QL逐漸改變到期望的濃空燃比RI的所需進(jìn)氣量QR,并且在時(shí)間t2實(shí)現(xiàn)所需進(jìn)氣量QR。當(dāng)?shù)谝涣蠦l的燃燒 空燃比在時(shí)間tl和時(shí)間t2之間被變換時(shí)，被噴射的燃料量增加到多于 所需的燃料噴射量F，以使得所述燃燒空燃比為關(guān)于所述響應(yīng)延遲的進(jìn) 氣量的期望的濃空燃比RI。因此，因?yàn)槿绻S持原狀，則所述發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出功率將增加，所以所述點(diǎn)火正時(shí)根據(jù)所述被噴射的燃料的增加量 延遲。然而，很難精確地掌握所述響應(yīng)延遲的所述進(jìn)氣量，這使得很 難通過所述燃料噴射量控制和所述點(diǎn)火正時(shí)控制來保持所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出功率恒定。因此，在時(shí)間tl和時(shí)間t2之間的所述變換期間，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出功率可能波動(dòng)。所述輸出功率的波動(dòng)僅隨著在第一列Bl中的 燃燒發(fā)生，并且相對(duì)地小于由虛線所示的隨著在列Bl和B2兩者中的 燃燒發(fā)生的輸出功率的波動(dòng)。因此，緊接著第一節(jié)流閥Sl的開啟量被 減小之后駕駛員感覺到的扭矩震動(dòng)不那么大。
第一列Bl的燃燒空燃比從時(shí)間tl起變換為期望的濃空燃比 RI，以便期望的濃空燃比RI的排氣流入第一三元催化器71。然而，三 元催化器典型地具有當(dāng)流入的排氣的空燃比稀時(shí)存儲(chǔ)多余的氧并在所 述流入的排氣的空燃比濃時(shí)釋放被存儲(chǔ)的氧的02存儲(chǔ)能力，以使得所 述排氣的空燃比接近所述理論空燃比。因此，直到幾乎所有被存儲(chǔ)的 氧都被釋放，從第一三元催化器71流出的所述排氣的空燃比FA1，大體 為理^r空燃比ST。
如果理論空燃比ST的排氣流入NOx存儲(chǔ)催化器90，則被 存儲(chǔ)的NOx將因?yàn)樗雠艢庵械难鯘舛鹊投会尫拧Ｈ欢?，所述排?將幾乎不包含諸如HC和CO的還原和凈化所述被釋放的NOx的還原 物質(zhì)，所以所述被釋放的NOx最終將保持原狀釋放到大氣中。在所述示范實(shí)施例中，當(dāng)理論空燃比ST的排氣從第一三元催化器71流出時(shí)，第二列B2中的所述燃燒空燃比被保持為期望的稀空燃比LE，并且從 第二三元催化器72流出的所述排氣的空燃比AF2，也為期望的稀空燃 比IJE。
因此，在時(shí)間tl和幾乎所有被存儲(chǔ)在第一三元催化器71中 的氧氣都已經(jīng)被釋放且期望的濃空燃比RI的排氣開始流出的時(shí)間t3 之間，從第一三元催化器71流出的理論空燃比ST的排氣和從第二三 元催化器72流出的期望的稀空燃比LE的排氣混合。流入NOx存儲(chǔ)催 化器90的所述排氣的合成空燃比AF3是比期望的稀空燃比LE更接近 所述理論空燃比的稀空燃比，所以NOx將不會(huì)保持原狀地從NOx存儲(chǔ) 催化器90釋放到大氣中。
在期望的濃空燃比RI的排氣開始從第一三元催化器71流出 的時(shí)間t3,直到這時(shí)一直是實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所需燃料噴射量F的期望的稀 空燃比LE所需的進(jìn)氣量QL的開啟量DL的第二節(jié)流閥S2的開啟量 突然;波減小到實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所需燃料噴射量F的期望的濃空燃比RI所需 的進(jìn)氣量QR的開啟量DR。時(shí)間t3可以基于諸如緊接第一三元催化器 71的下游設(shè)置的氧氣傳感器的輸出來確定(通過從表示所述理論空燃 比的值到表示濃空燃比的值的變化)。
類似于第一列Bl,第二列B2的實(shí)際進(jìn)氣量只是從所需進(jìn) 氣量QL逐漸改變?yōu)樗柽M(jìn)氣量QR，并且在時(shí)間t4實(shí)現(xiàn)所需進(jìn)氣量 QR。在時(shí)間t3和時(shí)間t4之間第二列B2的燃燒空燃比的變換期間，使 得所述燃燒空燃比與期望的濃空燃比RI匹配，并且類似于第一列Bl， 被噴射的燃料量增加到多于所需的燃料噴射量F，同時(shí)延遲所述點(diǎn)火正時(shí)。在時(shí)間t3和時(shí)間t4之間的變換期間發(fā)生的輸出功率中的波動(dòng)僅隨著在第二列B2中的燃燒發(fā)生，因此相對(duì)小于隨著在列Bl和B2兩者 中的燃燒發(fā)生的輸出功率的波動(dòng)。因此，緊接著第二節(jié)流閥S2的開啟 量被減小之后由駕駛員感覺到的扭矩震動(dòng)不是那么大。
第二列B2的燃燒空燃比從時(shí)間t3起變換為期望的濃空燃 比，以便期望的濃空燃比RI的排氣流入第二三元催化器72。然而，第 二三元催化器72也具有02存儲(chǔ)能力，所以直到幾乎所有被存儲(chǔ)的氧 氣都被釋放的時(shí)間t5,從第二三元催化器72流出的排氣的空燃比AF2， 大體為理論空燃比ST。
在該示范實(shí)施例中，雖然理論空燃比ST的排氣從第二三元 催化器72流出，不過這時(shí)期望的濃空燃比RI的排氣已經(jīng)從第一列Bl 的第一三元催化器71流出。因此，從時(shí)間t3到幾乎所有被存儲(chǔ)的氧氣 都已經(jīng)從第二三元催化器72釋放并且期望的濃空燃比RI的排氣開始 流出的時(shí)間t5,從第一三元催化器71流出的期望的濃空燃比RI的排 氣和從第二三元催化器72流出的理論空燃比ST的排氣混合。流入NOx 存儲(chǔ)催化器90的合成空燃比AF3為比期望的濃空燃比RI更接近所述 理論空燃比的濃空燃比，并且所述排氣包含還原和凈化NOx的HC和 CO。因此，NOx將不會(huì)保持原狀地從NOx存儲(chǔ)催化器90釋放到大氣 中。
這樣，從時(shí)間t3起，流入NOx存儲(chǔ)催化器卯的排氣的空燃 比變濃并且用于NOx存儲(chǔ)催化器90的再生處理開始。從時(shí)間t5起， 從第二三元催化器72流出的排氣的空燃比也變?yōu)槠谕臐饪杖急萊I,并且通過期望的濃空燃比RI的排氣執(zhí)行用于NOx存儲(chǔ)催化器90的所述再生處理。
在幾乎所有被存儲(chǔ)在NOx存儲(chǔ)催化器90中的NOx都被釋放 且所述再生處理結(jié)束的時(shí)間t6,需要將所述燃燒空燃比從期望的濃空 燃比RI變換為期望的稀空燃比LE而不改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。這時(shí)， 為了將第一列Bl和第二列B2的燃燒空燃比從期望的濃空燃比RI變換 為期望的稀空燃比LE，第一節(jié)流閥Sl和第二節(jié)流閥S2的開啟量同時(shí) 并且突然地從當(dāng)前開啟量DR增加到實(shí)現(xiàn)期望的稀空燃比LE所需的進(jìn) 氣量QL的開啟量DL。
由于所述響應(yīng)延遲，這時(shí)第一列Bl和第二列B2的實(shí)際進(jìn) 氣量只是從期望的濃空燃比RI的所需進(jìn)氣量QR逐漸改變?yōu)槠谕南?空燃比LE的所需進(jìn)氣量QL,并且在時(shí)間t7實(shí)現(xiàn)所需進(jìn)氣量QL。當(dāng) 所述燃燒空燃比在時(shí)間t6和時(shí)間t7之間被變換時(shí)，使得第一列Bl和 第二列B2的燃燒空燃比與期望的濃空燃比RI匹配，并且^:噴射的燃 料量增加到超過所需燃料噴射量F,同時(shí)延遲所述點(diǎn)火正時(shí)。因?yàn)槭请S 著在第一列Bl和第二列B2兩者中的燃燒發(fā)生，所以在時(shí)間t6和時(shí)間 t7之間的所述變換期間發(fā)生的輸出功率的波動(dòng)相對(duì)較大。
例如，如果緊接著NOx存儲(chǔ)催化器90的下游設(shè)置氧氣傳感 器并且該氧氣傳感器輸出顯示所述燃燒空燃比在所述再生處理結(jié)束的 時(shí)間t6已經(jīng)從所述理論空燃比變換為所述濃空燃比的信號(hào)，那么其后 流入NOx存儲(chǔ)催化器90的所述濃空燃比的排氣中的HC和CO被保持 原狀釋放到大氣中而沒有被用于還原和凈化所述NOx。
因此，在所述燃燒空燃比祐:設(shè)定為期望的濃空燃比RI時(shí)的 時(shí)間t6到時(shí)間t7的變換期間，從NOx存儲(chǔ)催化器90流出的排氣中的 HC和CO的濃度C相當(dāng)高。如果為了減小駕駛員感覺到的扭矩震動(dòng)而 將第一節(jié)流閥Sl和第二節(jié)流閥S2的開啟量中的一個(gè)的增加延遲直到 時(shí)間t6之后，那么所述燃燒空燃比將在時(shí)間t6后4艮久經(jīng)過和對(duì)應(yīng)的列 中的所述延遲相對(duì)應(yīng)的時(shí)間量后才和期望的濃空燃比RI匹配，并且被 釋放到大氣中的HC和CO的量將增加的更多。因此，盡管在時(shí)間t6 和時(shí)間t7之間的變換期間駕駛員將感到一定程度的扭矩震動(dòng)，但第一 節(jié)流閥Sl和第二節(jié)流閥S2的開啟量可以同時(shí)增加。
例如，第一節(jié)流閥Sl和第二節(jié)流閥S2的開啟量突然被增加 的時(shí)間t6,可以是在第一節(jié)流閥Sl的開啟量突然被減小的時(shí)間tl后或 所述再生處理真正開始的時(shí)間t3后的設(shè)定時(shí)間已經(jīng)過去后的時(shí)間。在 這種情況下，通過使得所述設(shè)定時(shí)間為直到恰好所述再生處理結(jié)束之 前的時(shí)間以及即使在從期望的濃空燃比RI到期望的稀空燃比LE的變 換期間以期望的濃空燃比RI運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也執(zhí)行所述再生處理，可以減小在 所述變換期間以期望的濃空燃比RI運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被釋放到大氣中的HC和 CO的量。
同樣，在所述再生處理結(jié)束的時(shí)間t6，當(dāng)?shù)谝还?jié)流閥S1和 第二節(jié)流閥S2的開啟量突然增加時(shí)的所述變換期間的燃燒空燃比可以 被設(shè)定為如虛線所示的理論空燃比ST,而不是期望的濃空燃比RI。同 樣在這種情況下，在時(shí)間t7,如果實(shí)現(xiàn)期望的稀空燃比LE的所需進(jìn)氣 量QL,則所述燃燒空燃比能夠被變換為期望的稀空燃比LE。理論空 燃比ST的排氣沒有像期望的濃空燃比RI的排氣一樣包含大量的HC和CO。此外，包含在理論空燃比ST的排氣中的HC、 CO和NOx都 被第一三元催化器71和第二三元催化器72很好地凈化，所以流入NOx 存儲(chǔ)催化器90的排氣幾乎沒有包含HC和CO。因此，在時(shí)間t6和時(shí) 間t7之間的所述變換期間被釋放到大氣中的HC和CO的量如虛線所 示謬皮充分i也減少。
同樣，在時(shí)間t6和時(shí)間t7之間的所述變換期間，第 一列B1 和第二列B2的進(jìn)氣量逐漸從適于期望的濃空燃比RI的所需進(jìn)氣量QR 改變?yōu)檫m于期望的稀空燃比LE的所需進(jìn)氣量QL。這時(shí)為了使得所述 燃燒空燃比與理論空燃比ST匹配，被噴射的燃料量首先被減小到小于 所需燃料噴射量F。然后被噴射的燃料量隨著所述進(jìn)氣量增加而逐漸增 加，并且最終被增加到大于所需燃料噴射量F。據(jù)此，所述點(diǎn)火正時(shí)首 先被提前并接著逐漸被延遲。這樣，通過在時(shí)間t6和時(shí)間t7之間的變 換期間將所述燃燒空燃比設(shè)定為理論空燃比ST,所述變換期間的燃料 噴射量和所需燃料噴射量F之間的差別小于當(dāng)所述燃燒空燃比被設(shè)定 為期望的濃空燃比RI時(shí)的差別，所以點(diǎn)火正時(shí)延遲的必要量也更小。 因此，如虛線所示，所述變換期間產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)更小。在這種情況 下，隨著被噴射的燃料量減小，所述點(diǎn)火正時(shí)必須被提前。然而，因 為被噴射燃料的減少量不是像所述燃燒空燃比被設(shè)定為期望的稀空燃 比時(shí)那么多，所以所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不必增加那么多。
然后在時(shí)間t7，第一列Bl和第二列B2的所述燃燒空燃比 被變換為期望的稀空燃比LE。然而，第一三元催化器71和第二三元 催化器72中所有被存儲(chǔ)的氧氣已經(jīng)被釋放，所以直到存儲(chǔ)了最大可存 儲(chǔ)氧氣的時(shí)間t8，從第一三元催化器71和第二三元催化器72流出的所述排氣的空燃比為理論空燃比ST。從第一三元催化器71和第二三元催化器72流出的排氣僅在時(shí)間t8首先變?yōu)槠谕南】杖急萀E。這 樣，在時(shí)間t7和時(shí)間t8之間，具有理論空燃比ST的排氣流入NOx存 儲(chǔ)催化器90，但是這時(shí)所述再生處理已經(jīng)結(jié)束，所以幾乎沒有NOx存 儲(chǔ)在NOx存儲(chǔ)催化器90中，因此不釋放NOx。
圖3為說明節(jié)流閥控制裝置將所述燃燒空燃比從期望的稀 空燃比變換為期望的濃空燃比以便執(zhí)行例如NOx存儲(chǔ)催化器90上的再 生處理，然后在所述再生處理結(jié)束后將所述燃燒空燃比從期望的濃空 燃比變換為期望的稀空燃比的情況的另一個(gè)時(shí)間圖。在下文中，將僅 僅描述相對(duì)于圖2中所示的時(shí)間圖的差別。在圖3的時(shí)間圖中，省略 了從第一和第二三元催化器71和72流出的所述排氣的各自的空燃比 AF1，和AF2，。相反，示出第一列Bl和第二列B2各自的燃燒空燃比 AF1和AF2。當(dāng)將所述燃燒空燃比從期望的稀空燃比LE變換為期望的 濃空燃比RI時(shí)的控制和圖2的時(shí)間圖中的一樣。
在圖3的時(shí)間圖中，在所述燃燒空燃比從期望的濃空燃比 RI被改變?yōu)槠谕南】杖急萀E而不改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的時(shí)間 t6,直到這時(shí)一直是實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所需燃料噴射量F的期望的濃空燃比 RI的所需進(jìn)氣量QR的開啟量DR的第一節(jié)流閥Sl的開啟量，突然被 增加到實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所需燃料噴射量F的期望稀空燃比LE的所需進(jìn)氣量 QL的開啟量DL。
由于所述響應(yīng)延遲，第一列Bl的實(shí)際進(jìn)氣量只是從期望的 濃空燃比RI的所需進(jìn)氣量QR逐漸改變?yōu)槠谕南】杖急萀E的所需 進(jìn)氣量QL,并且在時(shí)間t7實(shí)現(xiàn)所需進(jìn)氣量QL。當(dāng)?shù)谝涣蠦l的所述燃燒空燃比在時(shí)間t6和時(shí)間t7之間被變換時(shí)，所述燃燒空燃比被設(shè)定 為期望的濃空燃比RI,并且被噴射的燃料量被增加到多于所需燃料噴射量F，同時(shí)所述點(diǎn)火正時(shí)被延遲。
同時(shí)，第二節(jié)流閥S2的開啟量被保持為實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所需燃 料噴射量F的期望的濃空燃比RI的所需進(jìn)氣量QR的開啟量DR。然 而，被噴射的燃料量被減少到少于所需燃料噴射量F,并且第二列B2 的燃燒空燃比被設(shè)定為理論空燃比ST，同時(shí)所述點(diǎn)火正時(shí)^^皮提前以增 加所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。這樣，當(dāng)?shù)谝涣蠦l的所述燃燒空燃比被變換 時(shí)，第一列Bl的燃燒空燃比被設(shè)定為所需的濃空燃比RI，但是因?yàn)?第二列B2的燃燒空燃比為理論空燃比ST,所以從NOx存儲(chǔ)催化器90 排出的排氣中的HC和CO的濃度C小于當(dāng)?shù)谝涣蠦l和第二列B2中 的燃燒空燃比都被設(shè)定為期望的濃空燃比RI時(shí)的濃度。
在第一列Bl中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率可能在時(shí)間t6和時(shí)間 t7之間的變換期間波動(dòng)。然而，因?yàn)樵诘诙蠦2中進(jìn)氣量在所述時(shí)間 內(nèi)沒有被改變，所以所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率能夠通過所述燃料噴射量控 制和所述點(diǎn)火正時(shí)控制保持基本恒定。因此，時(shí)間t6和時(shí)間t7之間發(fā) 生的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的波動(dòng)基本僅隨著在第一列Bl中的燃燒發(fā)生，并 且因此相對(duì)小于隨著在列Bl和B2兩者中的燃燒發(fā)生的波動(dòng)。因此， 緊接著第一節(jié)流閥Sl的開啟量被增加之后由駕駛員感覺到的扭矩震動(dòng) 不是那么大。
如果在時(shí)間t7實(shí)現(xiàn)期望的稀空燃比LE的所需進(jìn)氣量QL， 并且第一列Bl的燃燒空燃比變換為期望的稀空燃比LE，則第二節(jié)流閥S2的開啟量在緊接著的時(shí)間t9突然被增加到實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所需燃料噴射量F的期望的稀空燃比LE的所需進(jìn)氣量QL的開啟量DL。
由于所述響應(yīng)延遲，第二列B2的實(shí)際進(jìn)氣量只是從期望的 濃空燃比RI的所需進(jìn)氣量QR逐漸改變?yōu)槠谕南】杖急萀E的所需 進(jìn)氣量QL，并且在時(shí)間t10實(shí)現(xiàn)所需進(jìn)氣量QL。即使當(dāng)?shù)诙蠦2的 所述燃燒空燃比在時(shí)間t9和時(shí)間t10之間被變換時(shí)，所述燃燒空燃比 被設(shè)定為理論空燃比ST，并且被減少到小于所需燃料噴射量F的被噴 射的燃料量逐漸增加。因此，被提前的所述點(diǎn)火正時(shí)逐漸被延遲。
在第二列B2中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率可能在時(shí)間t9和時(shí)間 tlO之間的所述變換期間波動(dòng)。然而，在第一列B1中，所述燃燒空燃 比已經(jīng)被變換為期望的稀空燃比LE，所以所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不會(huì)波 動(dòng)。因此，在時(shí)間t9和時(shí)間t10之間產(chǎn)生的輸出功率的波動(dòng)僅隨著在 第二列B2的燃燒發(fā)生，從而相對(duì)小于隨著在列Bl和B2兩者中的燃 燒發(fā)生的波動(dòng)。因此，緊接著第二節(jié)流閥S2的開啟量被增加之后駕駛 員感覺到的扭矩震動(dòng)不是那么大。列B2的燃燒空燃比設(shè)定為理論空燃比ST，所述變換期間的燃料噴射 量和所需燃料噴射量F之間的差別小于當(dāng)所述燃燒空燃比被設(shè)定為期 望的濃空燃比RI時(shí)的差別，所以點(diǎn)火正時(shí)延遲的必要量也更小。因此， 所述變換期間產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)更小。
在所述再生處理結(jié)束的時(shí)間t6,如虛線所示，可以在增加第 一節(jié)流閥Sl的開啟量的同時(shí)增加第二節(jié)流閥S2的開啟量。在這種情況下，第二節(jié)流閥S2的開啟量突然地增加，直到與實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所需燃料噴射量F的理論空燃比ST所需進(jìn)氣量QS的開啟量DS匹配。
由于所述響應(yīng)延遲，在第二列B2中，實(shí)際進(jìn)氣量只是從期 望的濃空燃比RI的所需進(jìn)氣量QR逐漸改變?yōu)槔碚摽杖急萐T的所需 進(jìn)氣量QS，并且在時(shí)間t7前的時(shí)間t7，實(shí)現(xiàn)所需進(jìn)氣量QS。當(dāng)?shù)诙?B2的燃燒空燃比在時(shí)間t6和時(shí)間t7，之間被變換時(shí)，所述燃燒空燃比 被設(shè)定為理論空燃比ST，并且被噴射的燃料量被減小到小于所需燃料 噴射量F，同時(shí)所述點(diǎn)火正時(shí)被提前。
通過在時(shí)間t6和時(shí)間t7，之間的所述變換期間將第二列B2 的燃燒空燃比設(shè)定為理論空燃比ST，所述變換期間的燃料噴射量和所 需燃料噴射量F之間的差別小于當(dāng)所述燃燒空燃比被設(shè)定為期望的濃 空燃比RI時(shí)的差別，所以點(diǎn)火正時(shí)延遲的必要量也更小。另外，因?yàn)?所述變換是從期望的濃空燃比RI的所需進(jìn)氣量QR變換為理論空燃比 ST的所需進(jìn)氣量QS，所以所述進(jìn)氣量的改變也更小。因此，所述變 換期間第二列B2中產(chǎn)生的扭矩震動(dòng)更小。因此，盡管時(shí)間t6和t7之 間的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的波動(dòng)隨著在第一列Bl和第二列B2中的燃燒發(fā) 生，但來自第二列B2的輸出功率的波動(dòng)小，所以駕駛員感覺到的扭矩 震動(dòng)小于當(dāng)在第一列Bl和第二列B2中同時(shí)將燃燒空燃比從期望的濃 空燃比RI變換為期望的稀空燃比LE時(shí)感覺到的扭矩震動(dòng)。
同樣，在時(shí)間t9，第二節(jié)流閥S2的開啟量從實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所 需燃料噴射量F的理論空燃比ST的所需進(jìn)氣量QS的開啟量DS突然 增加到實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所需燃料噴射量F的期望的稀空燃比LE的所需進(jìn)氣 量QL的開啟量DL。由于所述進(jìn)氣的響應(yīng)延遲，在時(shí)間tlO之前的時(shí)間tlO，實(shí)現(xiàn)所需進(jìn)氣量QL。當(dāng)?shù)诙蠦2的燃燒空燃比在時(shí)間t9和tl0， 之間被變換時(shí)，所述燃燒空燃比被設(shè)定為理論空燃比ST,并且被噴射 的燃料量被增加到多于所需燃料噴射量F,同時(shí)所述點(diǎn)火正時(shí)被延遲。
當(dāng)?shù)诙蠦2的所述燃燒空燃比在時(shí)間t9和時(shí)間tlO，之間被 變換時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率可能波動(dòng)。然而，因?yàn)樗鲎儞Q是從理 論空燃比ST的所需進(jìn)氣量QS變換為期望的稀空燃比LE的所需進(jìn)氣 量QL,所以所述進(jìn)氣量的改變小，因此被噴射的燃料量的增加和點(diǎn)火 正時(shí)延遲量的增加更小。因此，在所述變換期間，在第二列B2中發(fā)生 較小的扭矩震動(dòng)。而且這時(shí)第一列Bl的燃燒空燃比已經(jīng)被變換為期望 的稀空燃比LE，所以不隨著在第一列Bl的燃燒發(fā)生輸出功率的波動(dòng)。 因此，時(shí)間t9和時(shí)間tlO，之間所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的波動(dòng)僅隨著在第 二列B2中的燃燒發(fā)生。另外，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率波動(dòng)本身也小，所 以駕駛員感覺到的扭矩震動(dòng)小于當(dāng)在第一列Bl和第二列B2中同時(shí)將 燃燒空燃比從期望的濃空燃比RI變換為期望的稀空燃比LE時(shí)感覺到 的扭矩震動(dòng)。
在圖3所示的流程圖中，第一列Bl是在再生處理結(jié)束的時(shí) 間t6時(shí)所述進(jìn)氣量從期望的濃空燃比RI的所需進(jìn)氣量DR變換為期望 的稀空燃比LE的所需進(jìn)氣量DL的一列。然而，作為選纟奪，所述的一 列可以是第二列B2。在這種情況下，第一列Bl將是在時(shí)間t6和時(shí)間 t10或tlO，之間所述燃燒空燃比被設(shè)定為理論空燃比ST的一列。
為了簡(jiǎn)化描述，忽略從第一列Bl到第一三元催化器71的通 道的長(zhǎng)度、從第一三元催化器71到NOx存儲(chǔ)催化器90的通道的長(zhǎng)度、 從第二列B2到第二三元催化器72的通道的長(zhǎng)度和從第二三元催化器72到NOx存儲(chǔ)催化器90的通道的長(zhǎng)度。不過，那些通道的長(zhǎng)度自然實(shí)際上是存在的。因此，考慮到這些，可減小第二列B2的第二節(jié)流閥S2的開啟量，以正好在期望的濃空燃比的排氣從第一三元催化器71流出之前使得第二列B2的燃燒空燃比為期望的濃空燃比，以便防止當(dāng)執(zhí)行所述再生處理時(shí)所述理論空燃比的排氣流入NOx存儲(chǔ)催化器90。
如上所述，在所述期望的稀空燃比、所述了理論空燃比和所述期望的濃空燃比下產(chǎn)生相同發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率所必需的燃料噴射量在所述期望的稀空燃比期間最小并且在所述期望的濃空燃比期間最大。因此，盡管所述燃燒空燃比變換前后的所需燃料噴射量F是不變的，但實(shí)際上，所需燃料噴射量取決于被選擇的燃燒空燃比而不同。因此， 考慮到這個(gè)，可以執(zhí)行所述燃料噴射量控制和所述點(diǎn)火正時(shí)控制。
盡管已經(jīng)在上文說明了本發(fā)明的一些實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不局限于所說明的實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而是可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，以本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到各種改變、修正或改進(jìn)來體現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流閥控制裝置，所述內(nèi)燃機(jī)具有第一氣缸組、第二氣缸組、設(shè)置在所述第一氣缸組的進(jìn)氣通道中的第一節(jié)流閥和設(shè)置在所述第二氣缸組的進(jìn)氣通道中的第二節(jié)流閥，所述節(jié)流閥控制裝置包括控制器，當(dāng)需要變換所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒空燃比而不改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，所述控制器首先改變所述第一節(jié)流閥的開啟量，然后改變所述第二節(jié)流閥的開啟量。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)流閥控制裝置，其中所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)一 步包括設(shè)置在所述第一氣缸組的排氣通道中的第一三元催化器、設(shè)置 在所述第二氣缸組的排氣通道中的第二三元催化器，以及設(shè)置在所述 第一三元催化器和所述第二三元催化器的下游的所述第一氣缸組和所 述第二氣缸組的共用排氣通道中的NOx存儲(chǔ)催化器，并且當(dāng)需要將所 述內(nèi)燃機(jī)的所述燃燒空燃比從稀空燃比變換為濃空燃比而不改變所述 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，所述控制器首先減小所述第 一節(jié)流閥的所述開啟 量，以將所述第一氣缸組的燃燒空燃比從所述稀空燃比變換為所述濃 空燃比，然后減小所述第二節(jié)流閥的所述開啟量，以當(dāng)所述濃空燃比 的排氣從所述第一三元催化器流出時(shí)或恰好在此之前將所述第二氣缸 組的燃燒空燃比從所述稀空燃比變換為所述濃空燃比。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)流閥控制裝置，其中當(dāng)需要將所述內(nèi) 燃機(jī)的所述燃燒空燃比從濃空燃比變換為稀空燃比而不改變所述發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出功率時(shí)，所述控制器同時(shí)增加所述第 一節(jié)流閥的所述開啟量和 所述第二節(jié)流閥的所述開啟量，以將所述第一氣缸組和所述第二氣缸 組的燃燒空燃比從所述濃空燃比變換為所述稀空燃比。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)流閥控制裝置，其中當(dāng)需要將所述內(nèi) 燃機(jī)的所述燃燒空燃比從濃空燃比變換為稀空燃比而不改變所述發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出功率時(shí)，所述控制器增加所述第 一節(jié)流閥和所述第二節(jié)流閥中 的一個(gè)節(jié)流閥的所述開啟量，以便將所述第一氣缸組和所述第二氣缸 組中的一個(gè)氣缸組的所述燃燒空燃比從所述濃空燃比變換為所述稀空 燃比，并且在增加所述一個(gè)節(jié)流閥的所述開啟量的同時(shí)或之后，增加 所述第 一節(jié)流閥和所述第二節(jié)流閥中的另 一個(gè)節(jié)流閥的所述開啟量， 以便在變換所述一個(gè)氣缸組的所述燃燒空燃比的同時(shí)，將所述第 一氣 缸組和所述第二氣缸組中的另一個(gè)氣缸組的所述燃燒空燃比首先從所 述濃空燃比變換為理論空燃比，然后從所述理論空燃比變換為所述稀 空燃比。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)流閥控制裝置，其中所述控制器改變所述第一節(jié)流閥的開啟量，并且改變關(guān)于所述第一氣缸組的燃料噴射量。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)流閥控制裝置，其中所述控制器改變 所述第二節(jié)流閥的開啟量，并且改變關(guān)于所述第二氣缸組的燃料噴射 量。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的節(jié)流閥控制裝置，其中在 減小所述第 一節(jié)流閥的所述開啟量之后，基于所述第 一節(jié)流閥的被減 小的開啟量，所述控制器增加關(guān)于所述第一氣缸組的燃料噴射量并且 延遲關(guān)于所述第一氣缸組的點(diǎn)火正時(shí)，并且在減小所述第二節(jié)流閥的 所述開啟量之后，基于所述第二節(jié)流閥的被減小的開啟量，所述控制 器增加關(guān)于所述第二氣缸組的燃料噴射量并且延遲關(guān)于所述第二氣缸 組的點(diǎn)火正時(shí)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)流閥控制裝置，其中所述控制器增加 所述一個(gè)節(jié)流閥的所述開啟量并且減小另一個(gè)氣缸組中的燃料噴射量 而不改變所述另一個(gè)節(jié)流閥的所述開啟量，然后增加所述另一個(gè)節(jié)流 閥的所述開啟量，以便在所述一個(gè)節(jié)流閥的所述開啟量被增加之后， 所述另一個(gè)氣缸組的所述燃燒空燃比變?yōu)樗鱿】杖急取?br> 9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)流閥控制裝置，其中在增加所述一個(gè) 節(jié)流閥的所述開啟量的同時(shí)，所述控制器增加所述另 一個(gè)節(jié)流閥的所 述開啟量，以便所述另一個(gè)氣缸組的所述燃燒空燃比變?yōu)樗隼碚摽?燃比，然后進(jìn)一步增加所述另一個(gè)節(jié)流閥的所述開啟量，以便所述另 一個(gè)氣缸組的所述燃燒空燃比變?yōu)樗鱿】杖急取?br> 10、 根據(jù)權(quán)利要求2至4和7至9中任一項(xiàng)所述的節(jié)流閥控制裝 置，其中出現(xiàn)將所述內(nèi)燃機(jī)的所述燃燒空燃比從所述稀空燃比變換為 所述濃空燃比而不改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的需要，以執(zhí)行所述NOx 存儲(chǔ)催化器的再生。
11、 根據(jù)權(quán)利要求3、 4和7至9中任一項(xiàng)所述的節(jié)流閥控制裝置， 其中當(dāng)所述NOx存儲(chǔ)催化器的再生結(jié)束時(shí)，出現(xiàn)將所述內(nèi)燃機(jī)的所述 燃燒空燃比從所述濃空燃比變換為所述稀空燃比而不改變所述發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出功率的需要。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)流閥控制，其中當(dāng)需要將所述內(nèi)燃 機(jī)的所述燃燒空燃比從濃空燃比變換為稀空燃比而不改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，所述控制器增加所述第一節(jié)流閥的所述開啟量，以將所 述第一氣缸組的所述燃燒空燃比從所述濃空燃比變換為所述稀空燃比，然后在所述第一節(jié)流閥的所述開啟量被增加之后增加所述第二節(jié)流閥的所述開啟量，以便在變換所述第 一 氣缸組的所述燃燒空燃比的 同時(shí)，將所述第二氣缸組的所述燃燒空燃比首先從所述濃空燃比變換 為理論空燃比，然后從所述理論空燃比變換為所述稀空燃比。
13、根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的節(jié)流閥控制裝置，其中 所述第一氣缸組為第一列，所述第二氣缸組為第二列，并且所述內(nèi)燃 才幾是V型內(nèi)燃牙幾。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流閥控制裝置，所述內(nèi)燃機(jī)具有至少第一氣缸組(B1)和第二氣缸組(B2)。第一節(jié)流閥(S1)設(shè)置在所述第一氣缸組的進(jìn)氣通道(31)中并且第二節(jié)流閥(S2)設(shè)置在所述第二氣缸組的進(jìn)氣通道(32)中。所述節(jié)流閥控制裝置包括控制器，當(dāng)需要變換所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒空燃比而不改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率時(shí)，所述控制器首先改變所述第一節(jié)流閥的開啟量，然后改變所述第二節(jié)流閥的開啟量。
文檔編號(hào)F02D41/30GK101405498SQ200780007209
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者宮下茂樹 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社