CN101563534B - 内燃发动机控制设备及方法 - Google Patents

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Abstract

一种控制内燃发动机的内燃发动机控制设备，包括：排气通道(4)，其包括共用部(6)和设置用于左气缸列和右气缸列(2L、2R)的分支部(5R、5L)，在共用部中设置排气净化装置(7)；以及燃料供给系统(10)，其将燃料供给至相应的发动机气缸(3)。在所述内燃发动机中，为了再生排气净化装置(7)，执行气缸列控制，在所述气缸列控制中，使左气缸列(2L)的气缸(3)的空燃比变浓，并使右气缸列(2R)的气缸(3)的空燃比变稀。所述内燃发动机能够利用含酒精燃料来运行，并且具有酒精浓度传感器(13)。在气缸列控制期间，要供给至排气净化装置(7)的未燃烧燃料量基于燃料中的酒精浓度进行调节。

Description

内燃发动机控制设备及方法
技术领域
本发明涉及用于内燃发动机的控制设备和控制方法，所述内燃发动机能够利用含酒精燃料来运行并具有可再生排气净化装置。
背景技术
日本专利申请公开No.2003-254052(JP-A-2003-254052)记载了一种内燃发动机的排气净化系统。根据该系统，附着于排气净化催化剂的毒化物质的量是通过计算来估计的，而且，如果所估计的附着量大于基准量，则执行中毒解除处理，在所述中毒解除处理中，通过实施以下方式的至少一种来强行升高排气的温度：减小空燃比(提供富燃料的空气-燃料混合气)；延迟点火正时；以及暂停排气再循环。此外，日本专利申请公开No.08-189388(JP-A-08-189388)记载了一种排气净化系统，所述排气净化系统通过以下方式来改变排气净化催化剂的温度：使一个或多个发动机气缸的空燃比高于化学计量空燃比，同时使其余的发动机气缸的空燃比低于化学计量空燃比。此外，日本专利申请公开No.05-106498(JP-A-05-106498)记载了一种控制系统，所述控制系统对能够利用含酒精燃料来运行的内燃发动机进行控制。此控制系统基于相同燃料中的酒精浓度来检测燃料浓密度，并基于燃料浓密度和燃料中的酒精浓度来控制内燃发动机。
每单位量的酒精(例如，乙醇)的热值(将简称为“热值”)小于碳氢燃料(例如，汽油)的热值。因此，含酒精燃料的热值随着酒精浓度增大而减小。由此，在能够利用含酒精燃料运行的内燃发动机中，当进行用于再生排气净化装置(例如，排气净化催化剂)的处理时，如果燃料的酒精浓度过高，则可能不能充分加热排气净化装置，其中，在再生排气净化装置的处理中，通过使内燃发动机的一个或多个气缸的空燃比低于(更浓)化学计量空燃比，向排气净化装置供给未燃烧燃料来加热该排气净化装置。在JP-A-2003-254052、JP-A-08-189388以及JP-A-05-106498中所述的技术中，均未解决在进行用于再生排气净化装置的处理时以及在该再生处理期间的燃料中的酒精浓度的问题，排气净化装置可能不能被加热至目标温度，因此所述再生处理可能不能适当再生该排气净化装置。
发明内容
本发明提供了用于能够利用含酒精燃料运行的内燃发动机的控制设备和控制方法，使得能够适当再生排气净化装置(例如，排气净化催化剂)而不管燃料中的酒精浓度的变化。
本发明第一方面涉及一种内燃发动机控制设备。此内燃发动机控制设备包括：多个气缸组，每个气缸组包括至少一个气缸；排气通道，其具有设置用于相应的气缸组的分支部以及从分支部汇合处向下游侧延伸的共用部；可再生排气净化装置，其设置于共用部中；燃料供给系统，其将燃料供给至相应的气缸组；控制器，其通过对燃料供给系统的控制来执行气缸列控制，在气缸列控制中，使气缸组中的第一气缸组的空燃比比化学计量空燃比浓(低)，并使气缸组中的第二气缸组的空燃比比化学计量空燃比稀(高)，以便再生排气净化装置。该内燃发动机能够利用包含酒精的燃料来运行，并且包括获取从燃料供给系统供给的燃料中的酒精浓度的酒精浓度获取部。在气缸列控制期间，控制器基于由酒精浓度获取部获取到的酒精浓度通过对燃料供给系统的控制来调节要供给至排气净化装置的未燃烧燃料的量。
根据上述内燃发动机控制设备，因为能够适当调节在气缸列控制期间要供给至排气净化装置的未燃烧燃料量，所以，当对排气净化装置进行再生时，能够将排气净化装置加热至目标温度。因此，能够适当再生排气净化装置而不管燃料中的酒精浓度的变化。
根据本发明第一方面的内燃发动机控制设备可以是这样的：由酒精浓度获取部获取到的酒精浓度越高，则控制器在气缸列控制期间通过对燃料供给系统的控制使要供给至排气净化装置的未燃烧燃料的量越大。因为如上所述，燃料的热值随着燃料中的酒精浓度增大而减小，所以，通过调节供给至排气净化装置的未燃烧燃料量，能够将排气净化装置加热至用于再生该排气净化装置的目标温度。
此外，根据本发明第一方面的内燃发动机控制设备可以是这样的：控制器在气缸列控制期间基于由酒精浓度获取部获取到的酒精浓度来校正要供给至第一气缸组的燃料量。通过校正要供给至所述第一气缸组的燃料量，在所述气缸列控制期间使所述第一气缸组的空燃比比化学计量空燃比浓，能够按照需要调节要供给至排气净化装置的未燃烧燃料量。
此外，根据本发明第一方面的内燃发动机控制设备可以是这样的：由酒精浓度获取部获取到的酒精浓度越高，则控制器在气缸列控制期间通过对燃料供给系统的控制使要供给至第一气缸组的燃料量越大。燃料中的酒精浓度越高，则用于加热排气净化装置所需的燃料量越大。因此，通过如上所述控制燃料供给量，能够适当地将排气净化装置加热至用于再生该排气净化装置的目标温度。
此外，根据本发明第一方面的内燃发动机控制设备可以是这样的：控制器基于由酒精浓度获取部获取到的酒精浓度来改变气缸列控制的持续时间。所述气缸列控制的持续时间越长，则供给至排气净化装置的未燃烧燃料量越大。因此，通过根据燃料中的酒精浓度来改变气缸列控制的持续时间，能够适当地将排气净化装置加热至用于再生该排气净化装置的目标温度。
此外，根据本发明第一方面的内燃发动机控制设备可以是这样的：由酒精浓度获取部获取到的酒精浓度越高，则控制器使气缸列控制的持续时间越长。如上所述，燃料中的酒精浓度越高，则燃料的热值变得越小，因此，排气净化装置不能被加热至所述目标温度，由此毒化物质(硫)的脱附速度相应降低。因而，通过如上所述改变气缸列控制的持续时间，能够适当再生排气净化装置。
此外，根据本发明第一方面的内燃发动机控制设备可以是这样的：排气净化装置适于在包括化学计量空燃比在内的给定空燃比范围内适当发挥其净化能力，而且，控制器通过对燃料供给系统的控制来调节在气缸列控制期间要供给至第一气缸组的燃料量以及在气缸列控制期间要供给至第二气缸组的燃料量，使得排气净化装置下游的排气的空燃比等于化学计量空燃比。通过这种设置，即使在执行气缸列控制时也能够由排气净化装置净化排气。
此外，根据本发明第一方面的内燃发动机控制设备可以进一步排气空燃比获取部，排气空燃比获取部获取排气净化装置下游的排气的空燃比，并且，控制器可以包括学习部，学习部基于由排气空燃比获取部获取到的空燃比与化学计量空燃比之间的差异来校正在气缸列控制期间要供给至第一气缸组的燃料量以及在气缸列控制期间要供给至第二气缸组的燃料量。通过这种设置，即使排气净化装置的特性或性能由于老化等而改变，也能够在气缸列控制期间使排气净化装置下游的排气的空燃比等于化学计量空燃比。
排气净化装置可以是吸附-还原型NOx催化剂单元。通常，因为吸附-还原型NOx催化剂被排气中的硫成分所毒化，所以周期性地执行用于解除吸附-还原型NOx催化剂的这种SOx中毒的处理。在SOx中毒解除处理中，将吸附-还原型NOx催化剂的温度增高至用于SOx中毒解除处理的目标温度，同时使吸附-还原型NOx催化剂周围的排气的空燃比等于或低于(浓于)化学计量空燃比。由此，本发明能够有效应用于具有吸附-还原型NOx催化剂单元的内燃发动机。
排气净化装置可以是捕集排气中的颗粒物质的过滤部，且所述过滤部可以带有吸附-还原型NOx催化剂。通常，在过滤部中周期性地执行用于去除捕集于过滤部中的颗粒物质(PM)的处理以再生过滤部的捕集能力。在此处理中，将过滤部加热至足够高以便氧化所捕集的颗粒物质并由此去除所捕集的颗粒物质的温度。由此。本发明能够有效应用于具有过滤部的内燃发动机。
在本说明书中，文字“吸附-还原型NOx催化剂”意图覆盖能够存储NOx的各种NOx催化剂，因此，文字“吸附”并不是要特指NOx应当通过吸附于NOx催化剂中的方式而存储于NOx催化剂中。即，例如，NOx可以通过被吸附于NOx催化剂中的方式存储于NOx催化剂中。此外，文字“SOx中毒”意图覆盖各种形式的SOx中毒以及上述这种SOx中毒。
此外，所述排气净化装置可以是三元催化剂单元。通常，因为三元催化剂的净化能力由于附着了排气中的颗粒物质等而降低，所以加热三元催化剂以便再生净化能力。由此，本发明能够有效应用于具有三元催化剂单元的内燃发动机。
本发明第二方面涉及一种内燃发动机控制设备。此内燃发动机控制设备包括：多个气缸；排气通道，其具有设置用于相应的气缸的分支部以及从分支部汇合处向下游侧延伸的共用部；可再生排气净化装置，其设置于共用部中；燃料供给系统，其将燃料供给至相应的气缸；控制器，其通过对燃料供给系统的控制来执行空燃比控制模式，在空燃比控制模式中，使气缸中的一个或多个气缸的空燃比比化学计量空燃比浓(低)，并使气缸中的其余气缸的空燃比比化学计量空燃比稀(高)，以便再生排气净化装置。内燃发动机能够利用包含酒精的燃料来运行，并且内燃发动机包括获取从燃料供给系统供给的燃料中的酒精浓度的酒精浓度获取部。在空燃比控制模式期间，控制器基于由酒精浓度获取部获取到的酒精浓度通过对燃料供给系统的控制来调节要供给至排气净化装置的未燃烧燃料的量。
本发明第三方面涉及一种用于控制内燃发动机的方法，所述内燃发动机能够利用包含酒精的燃料来运行，控制设备包括：多个气缸组，每个气缸组包括至少一个气缸；排气通道，其具有设置用于相应的气缸组的分支部以及从分支部汇合处向下游侧延伸的共用部；可再生排气净化装置，其设置于共用部中；以及，燃料供给系统，其将燃料供给至相应的气缸组，其中，通过对燃料供给系统的控制来执行气缸列控制，在气缸列控制中，使气缸组中的第一气缸组的空燃比比化学计量空燃比浓，并使气缸组中的第二气缸组的空燃比比化学计量空燃比稀，以便再生排气净化装置。根据本方法，控制器获取从燃料供给系统供给的燃料中的酒精的浓度，并且，在气缸列控制期间，基于获取到的酒精浓度通过对燃料供给系统的控制来调节要供给至排气净化装置的未燃烧燃料的量。
如上所述，根据本发明的内燃发动机控制设备及方法，因为在气缸列控制期间要供给至排气净化装置的燃料量根据燃料中的酒精浓度进行调节，所以能够将排气净化装置适当地加热至用于再生该排气净化装置的净化能力的目标温度，因此能够适当再生排气净化装置而不管燃料中酒精浓度的变化。
附图说明
从以下参考附图对示例性实施方式的描述，本发明的上述特征及进一步特征和优点将变得明显，在附图中，使用相同标号标示相同的元件，其中：
图1是示出结合有根据本发明示例性实施方式的控制设备的内燃发动机的视图；
图2是示出SOx中毒解除处理的例程的流程图，图1所示ECU执行所述SOx中毒解除处理以解除NOx催化剂的SOx中毒；
图3是示出燃料中酒精浓度与校正值之间的示例性关系的图；
图4是示出过量空气比差异与初始值校正系数之间的示例性关系的图；
图5是示出SOx中毒解除处理的另一示例性例程的流程图；以及
图6是示出燃料中酒精浓度与气缸列控制的持续时间之间的示例性关系的图。
具体实施方式
图1示出了结合有根据本发明示例性实施方式的控制设备的内燃发动机1。内燃发动机1安装于交通工具(例如，机动车)作为用于推进交通工具的驱动力来源，并能够利用包含酒精(例如，乙醇)的燃料来运行。参考图1，内燃发动机1为具有左气缸列2L和右气缸列2R的V6发动机(V型六缸发动机)，每一气缸列都具有三个气缸3。以下，将内燃发动机1简称为“发动机1”。在发动机1中，左气缸列2L的三个气缸3一起形成一个气缸组，且右气缸列2R的三个气缸3一起形成另一气缸组。
发动机1具有连接至各个气缸3的排气口的排气通道4。排气通道4包括共用部6以及分别设置用于左气缸列2L和右气缸列2R的两个分支部5L、5R。用于净化排气的排气净化催化剂单元7设置于共用部6中。排气净化催化剂单元7可被看作发明的“排气净化部”的一种示例。例如，排气净化催化剂单元7为吸附-还原型NOx催化剂单元。吸附-还原型NOx催化剂(也将简称为“NOx催化剂”)在空燃比高于化学计量空燃比的贫燃料环境中吸收排气中的NOx，即，在富氧环境(氧化环境)中吸收排气中的NOx，并在空燃比低于化学计量空燃比的富燃料环境(还原环境)或者在空燃比等于化学计量空燃比的环境中释放并还原所吸收的NOx。因为这种吸附-还原型NOx催化剂在现有技术中是已知的，所以在本说明书中不详细说明。由此，排气净化催化剂单元7在包括化学计量空燃比在内的既定空燃比范围内适当发挥其排气净化效能。
此外，发动机1具有燃料供给系统10。燃料供给系统10包括燃料箱12和设置于各个气缸3处的喷射器11。喷射器11被供给以由燃料泵(图中未示出)增压的燃料。酒精浓度传感器13设置于燃料箱12中。酒精浓度传感器13输出对应于燃料中的酒精浓度的信号。注意，酒精浓度传感器13可被看作为发明的“酒精浓度获取部”的一种示例。酒精浓度传感器13是已知的酒精浓度传感器，其基于例如碳氢燃料(例如，汽油)的电容率与酒精的电容率不同这样的事实来检测燃料中的酒精浓度。除此之外，酒精浓度传感器13可以被替换为：代替电容率而基于电导率来检测燃料中的酒精浓度的酒精浓度传感器，或者可以是基于燃料的比重随燃料中的酒精浓度的变化而变化这样的事实来检测燃料中的酒精浓度的酒精浓度传感器。
每个喷射器11的操作由发动机控制单元(ECU)20控制。ECU 20是由微处理器以及诸如RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)之类的用于该微处理器的操作的外围部件构成的计算机单元，并基于设置于发动机1中的各种传感器的输出来控制发动机1的操作。ECU 20根据例如发动机转速和发动机负荷来计算应当从每个喷射器11喷射的燃料量，并控制每个喷射器11的操作，使得所计算的燃料量被实际喷射至每个气缸3内。在这种燃料喷射控制中所使用的传感器为：曲柄转角传感器21，其输出对应于发动机1的曲轴的角度的信号；空燃比传感器22，其输出对应于排气净化催化剂单元7上游的排气空燃比的信号；氧传感器23，其输出对应于排气净化催化剂单元7下游的排气中的氧浓度的信号；以及其它传感器；上述传感器全部都连接至ECU 20。氧传感器23在空燃比低于化学计量空燃比的富燃料环境中输出大约1伏，而在空燃比高于化学计量空燃比的贫燃料环境中输出大约0伏。因为这样的氧传感器是已知的，所以在本说明书中不再详细说明。因为具有这样的空燃比检测能力，所以氧传感器23可以看作为发明的“排气空燃比获取部”的一种示例。此外，酒精浓度传感器13连接至ECU 20。
设置作为排气净化催化剂单元7的NOx催化剂单元被包含于排气中的硫氧化物(SOX)所毒化，并且所述NOx催化剂单元的排气净化能力随着SOx中毒处理而降低。为了解决这种问题，周期性地执行所谓SOx中毒解除处理以便再生所述NOx催化剂单元的排气净化能力。即，SOx中毒解除处理在将所述NOx催化剂单元周围的排气的空燃比维持为等于化学计量空燃比或者比化学计量空燃比浓的同时，通过将所述NOx催化剂单元加热至目标温度来解除所述SOx中毒，在该目标温度下SOx成分从所述NOx催化剂单元释放。在本示例性实施方式中，NOx催化剂的加热是通过这样的方式来完成的：促使排气中的未燃烧燃料在排气净化单元7处燃烧，使得排气净化单元7的温度增高至目标温度范围。在SOx中毒解除处理期间，ECU 20控制每个喷射器11的操作，使得左气缸列2L的气缸3的空燃比变得比化学计量空燃比浓，同时，右气缸列2R的气缸3的空燃比变得比化学计量空燃比稀；并且使得排气净化催化剂单元7下游的排气的空燃比等于化学计量空燃比。此控制在以下将被看作为“气缸列控制”。注意，当如上所述控制气缸3的空燃比时，左气缸列2L可看作为发明的“第一气缸组”的一种示例，且右气缸列2R可看作为发明的“第二气缸组”的一种示例。
含酒精燃料的热值随着燃料中的酒精浓度增大而减小。因此，燃料中的酒精浓度越高，则在前述SOx中毒解除处理期间用于将排气净化催化剂单元7加热至目标温度范围所需的燃料量越大。鉴于此，在发明中，在所述气缸列控制期间，控制用于左气缸列2L的气缸3的喷射器11的操作，使得燃料中的酒精浓度越高，要供给至排气净化催化剂单元7的未燃烧燃料量变得越大。此控制将参考图2来更详细地进行说明。图2图示了SOx中毒解除处理的例程，所述例程由ECU 20以既定时间间隔反复执行，以便在发动机1工作期间通过所述气缸列控制来解除排气净化催化剂单元7的SOx中毒。注意，由于具有执行此例程的功能，所以ECU 20可看作为本发明的“控制器”的一种示例。
在图2所图示的SOx中毒解除处理中，ECU 20首先在步骤11中获取发动机1的工作状态。发动机1的工作状态是基于例如表示发动机1的发动机转速的曲柄转角传感器21的输出信号来确定的。然后，在步骤12中，ECU 20判定SOx中毒解除处理的执行条件当前是否有效，即，用于执行排气净化催化剂单元7的SOx中毒解除处理的条件当前是否有效。此条件当前是否有效可以使用已知的方法来判定。例如，当自从上次执行SOx中毒解除处理之后已消耗的燃料总量大于预定的基准值时，SOx中毒解除处理的执行条件可视为有效。如果在步骤12中判定SOx中毒解除处理的执行条件当前无效，则ECU 20终止程序的当前循环。
另一方面，如果在步骤12中判定SOx中毒解除处理的执行条件当前有效，则ECU 20于是前进到步骤13，并将控制系数设定至其初始值。在气缸列控制期间，如上所述，ECU 20调节要供给至每个气缸3的燃料量，使得左气缸列2L的气缸3的空燃比变得比化学计量空燃比浓，而且右气缸列2R的气缸3的空燃比变得比化学计量空燃比稀；并且使得排气净化催化剂单元7下游的排气的空燃比等于化学计量空燃比。当执行气缸列控制时，ECU 20设定用于气缸列控制的左气缸列2L的气缸3的空燃比的目标值(左气缸列目标空燃比)以及右气缸列2R的气缸3的空燃比的目标值(右气缸列目标空燃比)，然后调节要供给至每个喷射器11的燃料量，以便实现所设定的用于左气缸列2L的气缸3以及右气缸列2R的气缸3的空燃比。注意，当需要时，使用通过用左气缸列目标空燃比除以化学计量空燃比所获得的值(左气缸列超额空气率)以及通过用右气缸列目标空燃比除以化学计量空燃比所获得的值(右气缸列超额空气率)来代替左气缸列目标空燃比和右气缸列目标空燃比。上述控制系数用于设定左气缸列超额空气率和右气缸列超额空气率。更具体地，将右气缸列超额空气率设定为所述控制系数，而将左气缸列超额空气率设定为所述控制系数的倒数。将所述控制系数的初始值设定为与燃料箱12中仅储存汽油的情形所设定的右气缸列超额空气率的值相等，即，仅使用汽油来执行排气净化催化剂单元7的SOx中毒解除处理的情形。所述控制系数的此初始值是根据经验预先确定的并记录在ECU 20的RAM中。所述控制系数的初始值为例如1.2。然后，在步骤14中，ECU 20通过参考酒精浓度传感器13的输出信号获取储存在燃料箱12中的燃料的酒精浓度。
然后，在步骤15中，ECU 20基于在步骤14中获取的酒精浓度来判定燃料中是否包含酒精。如果判定燃料中未包含酒精，则ECU 20跳过步骤16前进至步骤17。另一方面，如果判定燃料中包含酒精，则ECU 20前进至步骤16并基于燃料中的酒精浓度来校正所述控制系数。如稍早所提到，燃料中的酒精浓度越高，则需要供给至排气净化催化剂单元7的未燃烧燃料量越大。因而，校正所述控制系数使其随着燃料中的酒精浓度增大而增大。例如，所述控制系数的这种校正是通过将在步骤13中所设定的校正系数乘以根据诸如图3所示映射图之类的既定映射图所计算的校正值来完成的。图3图示了燃料中的酒精浓度与用于校正所述控制系数的校正值之间的关系。此关系是根据经验预先获取的并以映射图的形式记录在ECU 20的ROM中。
然后，在步骤17中，ECU 20使用所述控制系数来设定左气缸列超额空气率和右气缸列超额空气率。如稍早所提到，左气缸列超额空气率设定为所述控制系数的倒数，且右气缸列超额空气率设定为所述控制系数。然后，在步骤18中，ECU 20调节要从每个喷射器11喷射的燃料量，使得左气缸列2L的气缸3的空燃比与左气缸列目标空燃比相等，即，实现了如上所述设定的左气缸列超额空气率，而且右气缸列2R的气缸3的空燃比与右气缸列目标空燃比相等，即，实现了如上所述设定的右气缸列超额空气率。即，执行气缸列控制以便解除排气净化催化剂单元7的SOx中毒。
随后，在步骤19中，ECU 20通过参考氧传感器23的输出信号来判定表示排气净化催化剂单元7下游的排气的超额空气率的超额空气率λ是否处于预定的允许范围内。所述超额空气率λ是通过将排气净化催化剂单元7下游的排气的空燃比除以化学计量空燃比来获得的。所述允许范围以值是1的化学计量空燃比为中心来分布。所述允许范围设定为例如0.9至1.1。如果判定超额空气率λ处于允许范围内，则ECU 20终止例程的当前循环。另一方面，如果判定超额空气率λ在允许范围外，则ECU 20前进至步骤20。在步骤20中，ECU 20校正控制系数的初始值，并将校正后的初始值记录在ECU 20的RAM中作为新的初始值，此后，ECU 20终止例程的当前循环。当超额空气率λ在允许范围外时，认为排气净化催化剂单元7下游的排气的空燃比在气缸列控制期间向浓的一侧或向稀的一侧大大偏离了化学计量空燃比。即，认为左气缸列2L的气缸3的空燃比被过度改变至浓的一侧，或不足以改变至浓的一侧。由此，如果在气缸列控制期间排气净化催化剂单元7下游的排气的空燃比比化学计量空燃比浓，则减小所述控制系数的初始值。因而，减少在气缸列控制期间要供给至左气缸列2L的每个气缸3的燃料量，从而在气缸列控制期间排气净化催化剂单元7下游的排气的空燃比增大(变得更稀)，使得超额空气率λ处于允许范围内。另一方面，如果在气缸列控制期间排气净化催化剂单元7下游的排气的空燃比比化学计量空燃比稀，则增大所述控制系数的初始值。在这种情况下，在气缸列控制期间要供给至左气缸列2L的每个气缸3的燃料量增加，从而排气净化催化剂单元7下游的排气的空燃比减小(变得更浓)，使得超额空气率λ处于允许范围内。所述控制系数的初始值的这种校正像下面这样完成。首先，在气缸列控制期间，通过如下方式来计算初始值校正系数：将表示化学计量空燃比与由氧传感器23的输出信号所指示的空燃比之间的差异的超额空气率应用于诸如图4所示的映射图之类的既定映射图。然后，用控制系数的当前初始值乘以计算出的初始值校正系数。图4所图示的关系是根据经验获取的并记录在ECU 20的ROM中。由于具有执行此处理的功能，所以ECU 20可看作为本发明的“学习部”的一种示例。
根据图2所图示的例程，控制系数随着燃料中的酒精浓度增大而增大，因而在气缸列控制期间要供给至左气缸列2L的每个气缸3的燃料量增加，由此，要供给至排气净化催化剂单元7的未燃烧燃料量增加。由此，即使在燃料中的酒精浓度高时，也能够将排气净化催化剂单元7加热至用于SOx中毒解除处理的目标温度，因此，能够适当的解除排气净化催化剂单元7的SOx中毒。
图5图示了SOx中毒解除处理的另一示例例程。在图5中，用相同的标号来表示与图2中的例程的步骤相同的步骤，且在此不再对其进行说明。在图5的例程中，ECU 20如同在图2的例程中一样执行步骤11和步骤12。如果在步骤12中判定SOx中毒解除处理的执行条件当前有效，则ECU 20前进至步骤13并将控制系数设定为初始值。然后，在步骤31中，ECU 20将气缸列控制的持续时间设定为其初始值，所述初始值对应于：在燃料中的酒精浓度为0的情况下需要执行气缸列控制的时长，即，在仅通过使用汽油来执行排气净化催化剂单元7的SOx中毒解除处理的情况下。气缸列控制的持续时间的初始值是根据经验或通过计算预先获取的并记录在ECU 20的RAM中。
然后，在步骤14中，ECU 20检测酒精浓度，然后在步骤15中，ECU20判定燃料箱12中所储存的燃料中是否包含酒精。如果判定燃料箱12中所储存的燃料中不包含酒精，则ECU 20跳过步骤32前进至步骤17。另一方面，如果判定燃料箱12中所储存的燃料中包含酒精，则ECU 20前进至步骤32并根据酒精浓度来校正气缸列控制的持续时间。酒精浓度越高，则需要供给至排气净化催化剂单元7的燃料量越大。因此，校正气缸列控制的持续时间使得燃料中的酒精浓度越高，则气缸列控制的持续时间变得越长。例如，气缸列控制的持续时间的这种校正通过用持续时间校正系数乘以气缸列控制的持续时间的初始值来完成，所述持续时间校正通过参考如图6所示的映射图之类的既定映射图来获取。然后，在步骤17中，ECU20使用控制系数来设定左气缸列超额空气率和右气缸列超额空气率。然后，ECU 20如同在图2的例程中一样执行后续步骤，此后，ECU 20终止例程的当前循环。
在图5的例程中，燃料中的酒精浓度越高，则使气缸列控制的持续时间越长，因此要供给至排气净化催化剂单元7的燃料量增加。因而，能够将排气净化催化剂单元7加热至用于SOx中毒解除处理的目标温度，因此能够适当解除排气净化催化剂单元7的SOx中毒，并相应抑制了由于SOx中毒所引起的排气净化催化剂单元7的净化能力的降低。
同时，本发明不局限于前述结构和布置，而是可以以各种形式实施。例如，能够应用本发明的内燃发动机控制设备的内燃发动机不局限于V型发动机。即，本发明可应用于能够利用含酒精燃料来运行且具有两个或更多气缸组的各种其它发动机，并且在这些发动机中，通过使从一个气缸组排出的排气的空燃比变浓，而且使从另一气缸组排出的排气的空燃比变稀，来实施用于再生排气净化催化剂单元的能力的处理。此外，能够应用本发明的内燃发动机不局限于将燃料直接喷射至气缸内的所谓直接喷射式发动机。即，本发明还能够应用于将燃料喷射至进气口内的所谓进气口喷射式内燃发动机。
排气净化装置不局限于吸附-还原式NOx催化剂单元。例如，本发明可以应用于具有作为排气净化装置的用于捕集排气中的颗粒物质的颗粒过滤器的内燃发动机。此外，本发明可以应用于具有作为排气净化装置的带有吸附-还原式NOx催化剂的颗粒过滤器的内燃发动机。在这种内燃发动机中，周期性地执行PM(颗粒物质)去除处理，所述去除处理通过将所述颗粒过滤器加热至足够高到氧化并由此去除所捕集的颗粒物质的温度，并由此燃烧所捕集的颗粒物质来再生所述颗粒过滤器的排气净化能力。如同在前述示例实施方式的SOx中毒解除处理的情况下一样，在通过执行气缸列控制来完成在PM去除处理期间对所述颗粒过滤器进行加热的情况下，要供给至所述颗粒过滤器的燃料量可根据燃料中的酒精浓度而变化。通过如此调节要供给至所述颗粒过滤器的燃料量，即使每单位燃料量的热值由于燃料中的酒精浓度的改变而变化，也能够将所述颗粒过滤器加热至用于PM去除处理的目标温度。
此外，本发明可应用于具有作为排气净化装置的三元催化剂单元的内燃发动机。如果排气中的颗粒物质附着至三元催化剂，则三元催化剂的排气净化能力降低。因此，在某些情况下，周期性地将三元催化剂单元加热至足够高到燃烧并由此去除附着至三元催化剂的颗粒物质的温度。因而，如果将本发明应用于具有这样的三元催化剂单元的内燃发动机，则能够将所述三元催化剂单元加热至用于氧化并由此去除附着的颗粒物质的温度，而无论燃料中的酒精浓度如何改变。
如上所述，在前述示例实施方式中，控制空燃比使得左气缸列的气缸的空燃比与右气缸列的气缸的空燃比彼此不同。可替代地，可以将空燃比控制为使得内燃发动机的一个气缸列中的一个或多个气缸的空燃比与同一气缸列中的其余气缸的空燃比彼此不同，或者可以将空燃比控制为，在不考虑气缸列的情况下，使得内燃发动机的一个或多个气缸的空燃比与其余气缸的空燃比彼此不同。在每种情况下，都能够获得如上所述的相同效果。
尽管已经参考本发明的示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于所述示例性实施方式或构造。相反，本发明意图覆盖各种改型和等同布置。另外，尽管以示例性的各种组合及构造示出了本发明的各种元件，但是包括更多、更少或者仅包括一个元件的其它组合及构造也属于所附权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种内燃发动机控制设备，包括：
多个气缸组(2L、2R)，每个所述气缸组包括至少一个气缸；
排气通道(4)，其具有设置用于相应的气缸组的分支部(5R、5L)以及从所述分支部汇合处向下游侧延伸的共用部(6)；
可再生排气净化装置(7)，其设置于所述共用部中；
燃料供给系统(11)，其将燃料供给至相应的气缸组；
控制器(20)，其通过对所述燃料供给系统的控制来执行气缸列控制，在所述气缸列控制中，使所述气缸组中的第一气缸组的空燃比比化学计量空燃比浓，并使所述气缸组中的第二气缸组的空燃比比化学计量空燃比稀，以便再生所述排气净化装置，其中
所述内燃发动机能够利用包含酒精的燃料来运行，并且包括获取从所述燃料供给系统供给的燃料中的酒精浓度的酒精浓度获取部(13)，而且
在所述气缸列控制期间，所述控制器基于由所述酒精浓度获取部获取到的酒精浓度通过对所述燃料供给系统的控制来调节要供给至所述排气净化装置的未燃烧燃料的量。
2.如权利要求1所述的内燃发动机控制设备，其中，
由所述酒精浓度获取部获取到的酒精浓度越高，则所述控制器在所述气缸列控制期间通过对所述燃料供给系统的控制使要供给至所述排气净化装置的未燃烧燃料的量越大。
3.如权利要求1或2所述的内燃发动机控制设备，其中，
所述控制器在所述气缸列控制期间基于由所述酒精浓度获取部获取到的酒精浓度来校正要供给至所述第一气缸组的燃料量。
4.如权利要求3所述的内燃发动机控制设备，其中，
由所述酒精浓度获取部获取到的酒精浓度越高，则所述控制器在所述气缸列控制期间通过对所述燃料供给系统的控制使要供给至所述第一气缸组的燃料量越大。
5.如权利要求1或2所述的内燃发动机控制设备，其中，
所述控制器基于由所述酒精浓度获取部获取到的酒精浓度来改变所述气缸列控制的持续时间。
6.如权利要求5所述的内燃发动机控制设备，其中，
由所述酒精浓度获取部获取到的酒精浓度越高，则所述控制器使所述气缸列控制的持续时间越长。
7.如权利要求1或2所述的内燃发动机控制设备，其中，
所述排气净化装置适于在包括化学计量空燃比在内的给定空燃比范围内适当发挥其净化能力，而且
所述控制器通过对所述燃料供给系统的控制来调节在所述气缸列控制期间要供给至所述第一气缸组的燃料量以及在所述气缸列控制期间要供给至所述第二气缸组的燃料量，使得所述排气净化装置下游的排气的空燃比等于化学计量空燃比。
8.如权利要求7所述的内燃发动机控制设备，进一步包括排气空燃比获取部，所述排气空燃比获取部获取所述排气净化装置下游的排气的空燃比，其中，
所述控制器包括学习部，所述学习部基于由所述排气空燃比获取部获取到的空燃比与化学计量空燃比之间的差异来校正在所述气缸列控制期间要供给至所述第一气缸组的燃料量以及在所述气缸列控制期间要供给至所述第二气缸组的燃料量。
9.如权利要求1或2所述的内燃发动机控制设备，其中，
所述排气净化装置是吸附-还原型NOX催化剂单元。
10.如权利要求1或2所述的内燃发动机控制设备，其中，
所述排气净化装置是捕集排气中的颗粒物质的过滤部。
11.如权利要求10所述的内燃发动机控制设备，其中，
所述过滤部载有吸附-还原型NOX催化剂。
12.如权利要求1或2所述的内燃发动机控制设备，其中，
所述排气净化装置是三元催化剂单元。
13.一种内燃发动机控制设备，包括：
多个气缸；
排气通道，其具有设置用于相应的气缸的分支部以及从所述分支部汇合处向下游侧延伸的共用部；
可再生排气净化装置，其设置于所述共用部中；
燃料供给系统，其将燃料供给至相应的气缸；
控制器，其通过对所述燃料供给系统的控制来执行空燃比控制模式，在所述空燃比控制模式中，使所述气缸中的一个或多个气缸的空燃比比化学计量空燃比浓，并使所述气缸中的其余气缸的空燃比比化学计量空燃比稀，以便再生所述排气净化装置，其中
所述内燃发动机能够利用包含酒精的燃料来运行，
所述内燃发动机包括获取从所述燃料供给系统供给的燃料中的酒精浓度的酒精浓度获取部，而且
在所述空燃比控制模式期间，所述控制器基于由所述酒精浓度获取部获取到的酒精浓度通过对所述燃料供给系统的控制来调节要供给至所述排气净化装置的未燃烧燃料的量。
14.一种用于控制内燃发动机的方法，所述内燃发动机能够利用包含酒精的燃料来运行并且包括：多个气缸组，每个所述气缸组包括至少一个气缸；排气通道，其具有设置用于相应的气缸组的分支部以及从所述分支部汇合处向下游侧延伸的共用部；可再生排气净化装置，其设置于所述共用部中；以及，燃料供给系统，其将燃料供给至相应的气缸组，其中，通过对所述燃料供给系统的控制来执行气缸列控制，在所述气缸列控制中，使所述气缸组中的第一气缸组的空燃比比化学计量空燃比浓，并使所述气缸组中的第二气缸组的空燃比比化学计量空燃比稀，以便再生所述排气净化装置，所述方法包括：
获取从所述燃料供给系统供给的燃料中的酒精的浓度，以及
在所述气缸列控制期间，基于获取到的酒精浓度通过对所述燃料供给系统的控制来调节要供给至所述排气净化装置的未燃烧燃料的量。
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