内燃机制造技术

提供一种内燃机。具有多个汽缸的内燃机具备端口燃料喷射阀(12)、缸内燃料喷射阀(11)、配置于内燃机排气通路的排气净化催化剂(20)、下游侧空燃比传感器(41)、以及控制燃烧空燃比和来自两个燃料喷射阀的燃料的供给比率的控制装置(31)。控制装置构成为能够执行将平均空燃比交替地控制成浓空燃比和稀空燃比的平均空燃比控制和控制各汽缸的燃烧空燃比以使得各汽缸的燃烧空燃比比平均空燃比浓和稀的汽缸间空燃比控制。在执行汽缸间空燃比控制的期间，针对燃烧空燃比被设为比平均空燃比稀的汽缸，控制装置控制供给比率以使得来自端口燃料喷射阀的燃料供给量比来自所述缸内燃料喷射阀的燃料供给量多。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有多个汽缸的内燃机。
技术介绍
以往以来，已知有具备向通往各汽缸的进气通路内喷射燃料的端口燃料喷射阀和向各汽缸的燃烧室内喷射燃料的缸内燃料喷射阀的内燃机。在JP2007-332867A中公开了一种内燃机，该内燃机具有多个汽缸，并且在汽缸间变更在各汽缸内进行燃烧时的空燃比(以下，称作“燃烧空燃比”)。在汽缸间变更燃烧空燃比的内燃机中，在多个汽缸中的一部分汽缸中，燃烧空燃比被设为比理论空燃比浓的空燃比(以下，称作“浓空燃比”)，在剩余汽缸中，燃烧空燃比被设为比理论空燃比稀的空燃比(以下，称作“稀空燃比”)。这样在汽缸间变更燃烧空燃比的控制被称作抖动控制，为了使内燃机的排气系统升温而进行。特别地，在JP2007-332867A所记载的内燃机中，在燃烧空燃比被设为稀空燃比的汽缸中，仅从端口燃料喷射阀供给燃料，在燃烧空燃比被设为浓空燃比的汽缸中，从端口燃料喷射阀和缸内燃料喷射阀的双方供给燃料。根据专利文献文献1，认为由此能够抑制进行了抖动控制时的汽缸间的转矩变动。
技术实现思路
从燃烧室排出的排气中含有硫成分。该硫成分在一定的条件下会被排气净化催化剂的载体上所担载的催化剂贵金属的表面吸附或吸藏而覆盖催化剂贵金属的表面。其结果，催化剂贵金属的活性降低而招致流入到排气净化催化剂的排气中的未燃HC、CO、NOx等的净化能力的降低。于是，本申请的专利技术人提出了如下方案：将所有汽缸中的燃烧空燃比的平均值即平均空燃比交替地控制成浓空燃比和稀空燃比，并且，控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得即使在平均空燃比被控制在稀空燃比时，也至少有一个汽缸中的燃烧空燃比成为浓空燃比，且在一部分汽缸中燃烧空燃比成为比平均空燃比稀的空燃比。由此，能够抑制由硫成分引起的催化剂贵金属的活性降低。然而，在进行了这样的控制的情况下，在上述一部分汽缸中，在平均空燃比为稀空燃比的状态下，燃烧空燃比成为比该平均空燃比稀的空燃比。因而，在该一部分汽缸中，燃烧空燃比成为稀程度高的稀空燃比，这会招致燃烧室内的燃烧的恶化。于是，鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种内燃机，能够在抑制由硫成分引起的催化剂贵金属的活性降低的同时，也抑制各汽缸中的燃烧的恶化。为了解决上述问题，在第1专利技术中，提供一种内燃机，具有多个汽缸，并且具备：端口燃料喷射阀，其向通往各汽缸的进气通路内喷射燃料；缸内燃料喷射阀，其向各汽缸的燃烧室内喷射燃料；排气净化催化剂，其配置于内燃机排气通路，并且能够吸藏氧；下游侧空燃比传感器，其配置于该排气净化催化剂的排气流动方向下游侧；以及控制装置，其控制在各汽缸中进行燃烧时的燃烧空燃比，并控制来自所述端口燃料喷射阀和所述缸内燃料喷射阀双方的燃料的供给比率。在第1专利技术中，所述控制装置构成为能够执行平均空燃比控制和汽缸间空燃比控制，所述平均空燃比控制是将所有汽缸中的燃烧空燃比的平均值即平均空燃比交替地控制成比理论空燃比浓的浓空燃比和比理论空燃比稀的稀空燃比的控制，所述汽缸间空燃比控制是如下控制，即：控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得即使在通过所述平均空燃比控制将所述平均空燃比控制成了稀空燃比时，所述多个汽缸中也至少有一个汽缸的燃烧空燃比为浓空燃比，且至少有一个汽缸的燃烧空燃比比所述平均空燃比稀，所述控制装置还构成为：在所述平均空燃比控制中，控制所述平均空燃比以使得稀偏移量比浓偏移量小，所述稀偏移
量是指将所述平均空燃比控制成了稀空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差，所述浓偏移量是指将所述平均空燃比控制成了浓空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差，在进行所述汽缸间空燃比控制的期间，针对燃烧空燃比被设为比所述平均空燃比稀的汽缸，控制所述供给比率以使得来自所述端口燃料喷射阀的燃料供给量比来自所述缸内燃料喷射阀的燃料供给量多。在第2专利技术中，在第1专利技术的基础上，所述控制装置进一步构成为：在进行所述汽缸间空燃比控制的期间，针对燃烧空燃比被设为比所述平均空燃比浓的汽缸，控制所述供给比率以使得来自所述缸内燃料喷射阀的燃料供给量比来自所述端口燃料喷射阀的燃料供给量多。在第3专利技术中，在第1专利技术的基础上，所述控制装置进一步构成为：在进行所述汽缸间空燃比控制的期间，针对燃烧空燃比被设为比所述平均空燃比浓的汽缸，控制所述供给比率以使得来自所述端口燃料喷射阀的燃料供给量比来自所述缸内燃料喷射阀的燃料供给量多。在第4专利技术中，在第1～第3专利技术的任一专利技术的基础上，所述控制装置进一步构成为：在进行所述汽缸间空燃比控制的期间，控制所述供给比率，以使得燃烧空燃比被设为比所述平均空燃比稀的汽缸中的来自所述端口燃料喷射阀的燃料供给量相对于总喷射量的比率为燃烧空燃比被设为比所述平均空燃比浓的汽缸中的所述比率以上。在第5专利技术中，在第1～第4专利技术的任一专利技术的基础上，所述控制装置进一步构成为：在进行所述汽缸间空燃比控制的期间，针对燃烧空燃比被设为比所述平均空燃比稀的汽缸，控制所述供给比率以使得不从所述缸内燃料喷射阀供给燃料而仅从所述端口燃料喷射阀供给燃料。在第6专利技术中，在第1～第5专利技术的任一专利技术的基础上，所述控制装置进一步构成为：控制所述供给比率，以使得内燃机负荷越高且内燃机转速越高，则来自所述缸内燃料喷射阀的燃料供给量相对于向各汽缸的总喷射量的比例越大。根据本专利技术，可提供一种内燃机，既能抑制由硫成分引起的催化剂贵
金属的活性下降，又能抑制各汽缸中的燃烧的恶化。附图说明图1是概略地示出使用本专利技术的控制装置的内燃机的图。图2是示出各排气空燃比下的传感器施加电压与输出电流的关系的图。图3是示出在将传感器施加电压设为一定时的排气空燃比与输出电流的关系的图。图4是进行了本实施方式的内燃机的空燃比控制的情况下平均空燃比修正量等的时间图。图5是空燃比修正量和燃烧空燃比的时间图。图6A是示意地表示排气净化催化剂的载体表面的图。图6B是示意地表示排气净化催化剂的载体表面的图。图6C是示意地表示排气净化催化剂的载体表面的图。图7A是示出自上游侧排气净化催化剂的前端面起的距离与每单位体积的SOx的吸藏量的关系的图。图7B是示出自上游侧排气净化催化剂的前端面起的距离与每单位体积的SOx的吸藏量的关系的图。图8是控制装置的功能框图。图9是示出第一实施方式中的空燃比修正量的算出处理的控制例程的流程图。图10是上游侧排气净化催化剂的温度等的时间图。图11是示出表示未执行汽缸间空燃比控制时的PFI比率的映射的例子的图。图12是示出表示执行汽缸间空燃比控制的期间的稀侧的汽缸中的PFI比率的映射的例子的图。图13是示出表示执行汽缸间空燃比控制的期间的浓侧的汽缸中的PFI比率的映射的例子的图。图14是示出表示执行汽缸间空燃比控制的期间的浓侧的汽缸中的来自缸内燃料喷射阀的燃料供给正时的映射的例子的图。图15是示出开始汽缸间空燃比控制时的平均空燃比修正量等的时间图。图16是示出各汽缸中的PFI比率设定处理的控制例程的流程图。图17是开始汽缸间空燃比控制时的平均空燃比修正量等的与图15同样的时间图。图18是示出第二实施方式中的各汽缸中的PFI比率设定处理的控制例程的流程图。图19是平均空燃比修正量AFCav等的与图4同样的时间图。图20是与图8同样的功能框图。图21是示出第二实施方式中的空燃比修正量的算出处理的控制例程的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机，具有多个汽缸，并且具备：端口燃料喷射阀，其向通往各汽缸的进气通路内喷射燃料；缸内燃料喷射阀，其向各汽缸的燃烧室内喷射燃料；排气净化催化剂，其配置于内燃机排气通路，并且能够吸藏氧；下游侧空燃比传感器，其配置于所述排气净化催化剂的排气流动方向下游侧；以及控制装置，其控制在各汽缸中进行燃烧时的燃烧空燃比，并控制来自所述端口燃料喷射阀和所述缸内燃料喷射阀双方的燃料的供给比率，其中，所述控制装置构成为能够执行平均空燃比控制和汽缸间空燃比控制，所述平均空燃比控制是将平均空燃比交替地控制成比理论空燃比浓的浓空燃比和比理论空燃比稀的稀空燃比的控制，所述平均空燃比是指所有汽缸中的燃烧空燃比的平均值，所述汽缸间空燃比控制是如下控制，即：控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得即使在通过所述平均空燃比控制将所述平均空燃比控制成了稀空燃比时，所述多个汽缸中也至少有一个汽缸的燃烧空燃比为浓空燃比，且至少有一个汽缸的燃烧空燃比比所述平均空燃比稀，所述控制装置还构成为：在所述平均空燃比控制中，控制所述平均空燃比以使得稀偏移量比浓偏移量小，所述稀偏移量是指将所述平均空燃比控制成了稀空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差，所述浓偏移量是指将所述平均空燃比控制成了浓空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差，在进行所述汽缸间空燃比控制的期间，针对燃烧空燃比被设为比所述平均空燃比稀的汽缸，控制所述供给比率以使得来自所述端口燃料喷射阀的燃料供给量比来自所述缸内燃料喷射阀的燃料供给量多。...

【技术特征摘要】
2015.04.30 JP 2015-0934961.一种内燃机，具有多个汽缸，并且具备：端口燃料喷射阀，其向通往各汽缸的进气通路内喷射燃料；缸内燃料喷射阀，其向各汽缸的燃烧室内喷射燃料；排气净化催化剂，其配置于内燃机排气通路，并且能够吸藏氧；下游侧空燃比传感器，其配置于所述排气净化催化剂的排气流动方向下游侧；以及控制装置，其控制在各汽缸中进行燃烧时的燃烧空燃比，并控制来自所述端口燃料喷射阀和所述缸内燃料喷射阀双方的燃料的供给比率，其中，所述控制装置构成为能够执行平均空燃比控制和汽缸间空燃比控制，所述平均空燃比控制是将平均空燃比交替地控制成比理论空燃比浓的浓空燃比和比理论空燃比稀的稀空燃比的控制，所述平均空燃比是指所有汽缸中的燃烧空燃比的平均值，所述汽缸间空燃比控制是如下控制，即：控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得即使在通过所述平均空燃比控制将所述平均空燃比控制成了稀空燃比时，所述多个汽缸中也至少有一个汽缸的燃烧空燃比为浓空燃比，且至少有一个汽缸的燃烧空燃比比所述平均空燃比稀，所述控制装置还构成为：在所述平均空燃比控制中，控制所述平均空燃比以使得稀偏移量比浓偏移量小，所述稀偏移量是指将所述平均空燃比控制成了稀空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差，所述浓偏移量是指将所述平均空燃比控制成了浓空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差，在进行所述汽缸间空燃比控制的期间，针对燃烧空燃比被设为比所述平...

【专利技术属性】
技术研发人员：萱沼良介，山口雄士，铃木一也，三好悠司，星幸一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP