CN101680372A - 用于内燃发动机的控制装置和控制方法 - Google Patents
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Abstract
在发动机负荷KL小于预定值KL1的区域1中，仅打开第二排气门，第二排气门打开和关闭旁通增压器的涡轮的第二排气通道。在发动机负荷KL大于或等于预定值KL1且小于预定值KL3的区域2中，第二排气门和第一排气门两者都打开，第一排气门打开和关闭通向涡轮的第一排气通道。在发动机负荷KL大于或等于预定值KL3的区域3中，仅打开第一排气门。用于稀薄燃烧时的预定值KL1LEAN设定为低于用于化学计量燃烧时的预定值KL1STOICHI。
Description
技术领域
本发明涉及用于配装有涡轮增压器的内燃发动机的控制装置和控制方法，且更具体地，涉及稀薄燃烧期间的排气门控制。
背景技术
存在这样的已知装置(独立排气型发动机)：其包括打开和关闭通向涡轮的排气通道的第一排气门、以及打开和关闭未通向涡轮的排气通道的第二排气门(参见，例如，日本专利申请公开No.10-89106(JP-A-10-89106))。根据这种装置，在高速及高负荷运转期间，相比与涡轮连通的第一排气门，在较早的正时打开未与涡轮连通的第二排气门。这减少排气泵送损失，使得能够在高速区域内提高输出。
在稀薄燃烧期间，排气温度变低，因此由涡轮增压器所作的功变小，使得增压压力有时可能变得不足。此外，因为催化剂床温度下降，所以废气排放特性有时可能恶化。
发明内容
本发明提供了即使在稀薄燃烧期间也能够实现充足的增压压力的用于内燃发动机的控制装置和控制方法。本发明还提供了能够在稀薄燃烧期间实现足够高的增压压力的同时防止废气排放特性恶化的用于内燃发动机的控制装置和控制方法。
本发明的第一方面是一种内燃发动机控制装置，包括：涡轮增压器，所述涡轮增压器设置在内燃发动机上；第一排气门，所述第一排气门打开和关闭与第一排气通道连通的排气口，所述涡轮增压器的涡轮设置在所述第一排气通道上；第二排气门，所述第二排气门打开和关闭与第二排气通道连通的排气口，所述第二排气通道旁通所述涡轮；催化剂，所述催化剂设置在所述第一排气通道与所述第二排气通道的交汇点的下游侧；发动机负荷获取装置，所述发动机负荷获取装置获取发动机负荷；以及控制部，当所述发动机负荷小于第一预定值时，所述控制部仅打开所述第二排气门；当所述发动机负荷大于或等于第一预定值且小于第二预定值时，所述控制部将所述第一排气门和所述第二排气门两者打开，当所述发动机负荷大于或等于所述第二预定值时，所述控制部仅打开所述第一排气门，其中，所述控制部在稀薄燃烧期间将所述第一预定值设定得比在化学计量燃烧期间低。
在本发明的第一方面中，在发动机负荷小于第一预定值的低负荷状态期间，仅打开第二排气门。在这样的低负荷状态期间，增压效率低，因而向涡轮供给排气不太可能显著升高增压压力。因此，排气的全部量在不经过涡轮的情况下直接供给至催化剂，因而抑制了催化剂床温度的下降。此外，在发动机负荷大于或等于第一预定值且小于第二预定值的情况下，将第一排气门和第二排气门两者打开。因而，可预先操作涡轮增压器以改善涡轮增压器的响应，且同时，能够抑制催化剂床温度的急剧下降。此外，在发动机负荷大于或等于第二预定值的高负荷状态期间，仅打开第一排气门。在这样的高负荷状态下，排气被全部供给至涡轮，因而能够获得足够的增压压力。附带地，在稀薄燃烧期间，相比在化学计量燃烧期间，排气温度相对较低，因而涡轮增压器的响应有可能恶化。因此，在稀薄燃烧期间，发动机负荷的第一预定值设定得比在化学计量燃烧期间低。即，在稀薄燃烧期间，在其中涡轮增压器的运转开始的发动机运转区域扩大至低负荷侧。因此，在稀薄燃烧期间，相比在化学计量燃烧期间，涡轮增压器的运转在较低负荷侧开始，因而能够提高涡轮增压器在稀薄燃烧期间的响应。因此，即使在稀薄燃烧期间，也能够获得足够的增压压力。
在第一方面中，在所述稀薄燃烧期间，所述控制部可将所述第二预定值设定得比在所述化学计量燃烧期间低。
在这种构造中，在稀薄燃烧期间，第二预定值设定得比在化学计量燃烧期间低。即，在稀薄燃烧期间，将排气的全部量供给至涡轮增压器的发动机运转状态的区域扩大至低负荷侧。因此，在稀薄燃烧期间，相比在化学计量燃烧期间，在较低负荷侧处将排气的全部量供给至涡轮增压器。因此，在稀薄燃烧期间，能够提高涡轮增压器在高负荷区域内的响应，并能够获得足够的增压压力。
当正在执行所述稀薄燃烧而且催化剂床温度小于基准值时，所述控制部可将所述第一预定值设定得比当正在执行所述稀薄燃烧而催化剂床温度大于或等于所述基准值时高。
在前述构造中，当发动机运转模式是稀薄燃烧且催化剂床温度小于基准值时，第一预定值设定得比当发动机运转模式是稀薄燃烧而催化剂床温度大于或等于该基准值时高。具体地，在稀薄燃烧期间，当催化剂床温度相对较低时，相比当催化剂床温度相对较高时，涡轮增压器在较高的负荷侧开始运转。因此，在稀薄燃烧期间催化剂床温度低的情况下，能够执行将排气的全部量在不经过涡轮的情况下直接供给至催化剂直到较高负荷侧，因而能够防止催化剂床温度的下降。因此，在稀薄燃烧期间，能够防止废气排放特性的恶化。
此外，在第一方面中，当正在执行所述稀薄燃烧而且催化剂床温度小于基准值时，所述控制部可将所述第二预定值设定得比当正在执行所述稀薄燃烧而催化剂床温度大于或等于所述基准值时高。
在这种构造中，当发动机运转模式是稀薄燃烧且催化剂床温度小于基准值时，第二预定值设定得比当发动机运转模式是稀薄燃烧而催化剂床温度大于或等于该基准值时高。即，在稀薄燃烧期间，在相对较低的催化剂床温度的情况下，相比在相对较高的催化剂床温度的情况下，在较高的负荷侧执行将排气的全部量供给至涡轮。因此，在稀薄燃烧期间催化剂床温度相对较低的情况下，能够执行将一部分排气直接供给至催化剂直到较高负荷侧，因而能够防止催化剂床温度的下降。因此，在稀薄燃烧期间，能够在获得足够的增压压力的同时防止废气排放特性的恶化。
此外，当所述第一排气门和所述第二排气门两者都待打开时，所述控制部可打开所述第一排气门，然后打开所述第二排气门。
在这种情况下，在活塞速度最快时的正时处打开第一排气门，使得排气能够被有效供给至第一排气通道。因此，能够增加涡轮增压器所作的功。
本发明的第二方面是一种内燃发动机控制装置，包括：涡轮增压器，所述涡轮增压器设置在内燃发动机上；第一排气门，所述第一排气门打开和关闭与第一排气通道连通的排气口，所述涡轮增压器的涡轮设置在所述第一排气通道上；第二排气门，所述第二排气门打开和关闭与第二排气通道连通的排气口，所述第二排气通道旁通所述涡轮；催化剂，所述催化剂设置在所述第一排气通道与所述第二排气通道的交汇点的下游侧；以及控制部，在稀薄燃烧期间，所述控制部使所述第二排气门休止于关闭状态，并将所述第一排气门与进气门之间的气门重叠量设定为小于预定值。
前述内燃发动机控制装置可进一步包括催化剂床温度获取装置，所述催化剂床温度获取装置获取所述催化剂的床温度，并且，当正在执行所述稀薄燃烧而且催化剂床温度大于或等于基准值时，所述控制部使所述第二排气门休止于关闭状态，并将所述第一排气门与所述进气门之间的气门重叠量设定为小于所述预定值。
在前述构造中，在稀薄燃烧期间，使第二排气门休止于关闭状态，因而将排气的全部量供给至涡轮。此外，第一排气门与进气门之间的重叠量设定为小于预定值。这抑制了新鲜空气吹过至第一排气通道，并因此能够防止空燃比转浓。因此，在稀薄燃烧期间也能够供给足够的排气能，因而能够获得足够的涡轮增压器压力。
在前述构造中，当正在执行所述稀薄燃烧而且所述催化剂床温度小于所述基准值时，所述控制部可将所述第一排气门或所述第二排气门与所述进气门之间的所述重叠量设定为大于或等于所述预定值。
这导致发生新鲜空气吹过进入第一排气通道或第二排气通道中。因此，空燃比朝向浓侧转变，使得在提供给涡轮增压器的排气能变得比在前述构造中小的时候，未燃烧燃料和新鲜空气能够在催化剂上反应。因此，在稀薄燃烧期间，能够升高催化剂床温度，因而能够防止废气排放的恶化。
此外，当正在执行所述稀薄燃烧而且所述催化剂床温度小于所述基准值，且用于增加所述催化剂床温度的要求值大于或等于预定值时，所述控制部可在所述内燃发动机的膨胀行程期间喷射燃料。
因而，相比在膨胀行程期间未喷射燃料的情况，更大量的未燃烧燃料被供给至催化剂。因此，进一步加速了未燃烧燃料与新鲜空气之间在催化剂上的反应，使得催化剂床温度可进一步上升。
此外，当所述第一排气门和所述第二排气门两者都待打开时，所述控制部可打开所述第一排气门，然后打开所述第二排气门。
在这种情况下，在活塞速度最快时的正时处打开第一排气门，使得排气能够被有效供给至第一排气通道。因此，能够增加涡轮增压器所作的功。
本发明的第三方面涉及一种用于内燃发动机的控制方法，所述内燃发动机包括：涡轮增压器；打开和关闭与第一排气通道连通的排气口的第一排气门，所述涡轮增压器的涡轮设置在所述第一排气通道上；打开和关闭与旁通所述涡轮的第二排气通道连通的排气口的第二排气门；以及设置在所述第一排气通道与所述第二排气通道的交汇点的下游侧的催化剂。所述控制方法包括：设定第一区域、第二区域、以及第三区域，所述第一区域是所述内燃发动机的仅打开所述第二排气门的运转区域，所述第二区域是所述内燃发动机的将所述第一排气门和所述第二排气门两者打开的运转区域，所述第三区域是所述内燃发动机的仅打开所述第一排气门的运转区域；计算发动机转速和发动机负荷；基于所述发动机转速和所述发动机负荷来判定是否正在执行稀薄燃烧；以及当判定所述内燃发动机当前正以所述稀薄燃烧的方式运转时，相比当判定所述内燃发动机当前正以所述化学计量燃烧的方式运转时，将作为所述第一区域的上限值的第一预定值或者所述第一预定值和作为所述第二区域的上限值的第二预定值两者设定得较低。
根据本发明的第三方面，在稀薄燃烧期间，在其中涡轮增压器的运转开始的发动机运转状态的运转区域扩大至低负荷侧。因此，在稀薄燃烧期间，相比在化学计量燃烧期间，涡轮增压器在较低负荷侧开始运转，因而能够提高涡轮增压器在稀薄燃烧期间的响应。因此，在稀薄燃烧期间，也能够获得足够的增压压力。
本发明的第四方面涉及一种用于内燃发动机的控制方法，所述内燃发动机包括：涡轮增压器；打开和关闭与第一排气通道连通的排气口的第一排气门，所述增压器的涡轮设置在所述第一排气通道上；打开和关闭与旁通所述涡轮的第二排气通道连通的排气口的第二排气门；以及设置在所述第一排气通道与所述第二排气通道的交汇点的下游侧的催化剂。所述控制方法包括：设定第一区域、第二区域、以及第三区域，所述第一区域是所述内燃发动机的仅打开所述第二排气门的运转区域，所述第二区域是所述内燃发动机的将所述第一排气门和所述第二排气门两者打开的运转区域，所述第三区域是所述内燃发动机的仅打开所述第一排气门的运转区域；计算发动机转速和发动机负荷；基于所述发动机转速和所述发动机负荷来判定是否正在执行稀薄燃烧；检测所述催化剂的床温度；以及当判定所述内燃发动机当前正以所述稀薄燃烧的方式运转而且催化剂床温度大于或等于基准值时，使所述第二排气门休止于关闭状态，并将所述第一排气门与进气门之间的气门重叠量设定为小于预定值。
在本发明的第四方面中，在稀薄燃烧期间，使第二排气门休止于关闭状态，因而将排气的全部量供给至涡轮。此外，第一排气门与进气门之间的重叠量设定为小于预定值。这抑制了新鲜空气吹过至第一排气通道，因此能够防止空燃比转浓。因此，在稀薄燃烧期间，也能够将足够的排气能供给至涡轮增压器，因而能够获得足够的增压压力。
附图说明
根据以下参考附图的实施方式的描述，本发明的前述及进一步的目的、特征和优点将变得明显，其中，使用相同的数字表示相同的元件，且其中：
图1是示出根据本发明的实施方式1的系统构造的图；
图2A是示出在本发明的实施方式1中在化学计量燃烧模式期间的排气门控制区域的图；
图2B是示出在本发明的实施方式1中在稀薄燃烧模式期间的排气门控制区域的图；
图3A是示出在图2A和2B所示区域1中的排气门Ex1、Ex2的开启特性的图；
图3B是示出在图2A和2B所示区域2中的排气门Ex1、Ex2的开启特性的图；
图3C是示出在图2A和2B所示区域3中的排气门Ex1、Ex2的开启特性的图；
图4是示出ECU 60在本发明的实施方式1中执行的程序的流程图；
图5是示出在本发明的实施方式1的改型中在区域2中的排气门开启特性的图；
图6A是示出在本发明的实施方式2中在稀薄燃烧模式期间、催化剂床温度Tp、Tnox大于或等于基准值的情况下的排气门控制区域的图；
图6B是示出在本发明的实施方式2中在稀薄燃烧模式期间、催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况下的排气门控制区域的图；
图7是示出ECU 60在本发明的实施方式2中执行的程序的流程图；
图8是示出在发生新鲜空气吹过(blow through)的情况下，排气门Ex1、Ex2和进气门In的开启特性的示例的图；
图9是示出在本发明的实施方式3中在常规的稀薄燃烧模式期间，排气门Ex1、Ex2和进气门In的开启特性的示例的图；
图10是示出在本发明的实施方式3中在催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况下，排气门Ex1、Ex2和进气门In的开启特性的示例的图；
图11是示出ECU 60在本发明的实施方式3中执行的程序的流程图；以及
图12是示出在本发明的实施方式3中的排气门Ex1和进气门In的开启特性的图。
具体实施方式
以下将参考附图对发明的实施方式进行描述。附图之间的元件和相似的共同内容都赋予相同的参考数字并省略其多余的描述。
实施方式1〖系统构造的描述〗
图1是根据本发明的实施方式1的系统构造。该实施方式中的系统是一种具有涡轮增压器的独立排气型发动机系统。
图1所示的系统包括具有多个气缸2的发动机1。气缸2的活塞各自经由曲柄机构连接至共用的曲轴4。曲柄转角传感器5设置在曲轴4附近。曲柄转角传感器5构造成检测曲轴4的转动角度(以下称为“曲柄转角CA”)。
发动机1具有对应于单独的气缸2的喷射器6。喷射器6构造成直接将高压燃料喷射至气缸2内。喷射器6连接至共用的输送管7。输送管7连接成经由燃料泵8与燃料箱9连通。
此外，发动机1具有对应于单独的气缸2的多个进气口10。每个进气口10都设置有进气门12(其有时将以参考符号“In”来标示)。进气门12与可变气门机构13相连，可变气门机构13彼此独立地改变进气门12的开启特性(进气门12的开-关正时以及升程量)。这里所使用的可变气门正时机构13可以是已知的电磁从动气门机构、机械型或液压型可变气门正时机构等。
进气口10连接至进气歧管16。进气歧管16设置有增压压力传感器17。增压压力传感器17构造成测量由以下描述的压缩机24a增压的空气(以下称为“增压空气”)的压力，即，增压压力PIM。
进气通道18连接至进气歧管16。进气通道18的中间部分设置有节气门20。节气门20是由节气门马达(未示出)驱动的电子控制气门。基于由加速器操作量传感器21检测到的加速器操作量AA来驱动节气门20。节气门开度传感器20A设置在节气门20附近。节气门开度传感器20A构造成检测节气门开度TA。
中间冷却器22设置在节气门20的上游。中间冷却器22构造成冷却增压空气。
涡轮增压器24的压缩机24a设置在中间冷却器22的上游。压缩机24a经由连接轴(未示出)连接至涡轮24b。涡轮24b设置在以下描述的第一排气通道34中。涡轮24b由排气动压(排气能)旋转驱动使得压缩机24a受到旋转驱动。
空气流量计26设置在压缩机24a的上游。空气流量计26构造成检测进气量Ga。空气滤清器28设置在空气流量计26的上游。空气滤清器28的上游侧开口到大气。
发动机1具有用于每个气缸2的第一排气门30A(其有时将以参考符号“Ex1”来标示)和第二排气门30B(其有时将以参考符号“Ex2”来标示)。第一排气门30A打开和关闭通向涡轮24b的第一排气通道34。涡轮24b构造成由经过第一排气通道34的排气的动压旋转驱动。第二排气门30B打开和关闭不通向涡轮24b但通向涡轮24b的下游侧的第二排气通道36。
排气门30A、30B与可变气门机构32相连接，可变气门机构32彼此独立地改变排气门30A、30B的开启特性(排气门30A、30B的开-关正时以及升程量)。如同使用可变气门机构13的情况一样，这里所使用的可变气门机构32可以是已知的电磁从动气门机构、机械型或液压型可变气门机构等。
在第一排气通道34与第二排气通道36之间的交汇点下游的排气通道38设置有检测排气空燃比的空燃比传感器40。用以净化排气的预催化剂42设置在空燃比传感器40的下游。预催化剂42可由例如三元催化剂构成。预催化剂42设置有检测预催化剂42的催化剂床温度Tp的预催化剂床温度传感器43。
NOX(氮氧化物)催化剂44设置在预催化剂42的下游。氮氧化物催化剂44可由例如氮氧化物储存还原催化剂构成。氮氧化物催化剂44具有如下作用：即，在稀薄燃烧期间储存来自排气的氮氧化物，以及将所储存的氮氧化物还原并由此将其释放到空燃比小于或等于化学计量空燃比的大气中，即，空燃比小于或等于化学计量空燃比的富燃料大气中。氮氧化物催化剂44可以是仅具有储存和还原氮氧化物的作用的催化剂，或者也可以是DPNR(柴油微粒-氮氧化物还原系统)，DPNR具有捕集排气中的烟灰的作用以及储存-还原作用。氮氧化物催化剂44设置有检测氮氧化物催化剂44的催化剂床温度Tnox的氮氧化物催化剂床温度传感器45。
实施方式1的系统包括作为控制装置的ECU(电子控制单元)60。ECU60的输入侧连接至曲柄转角传感器5、增压压力传感器17、节气门开度传感器20A、加速器操作量传感器21、空气流量计26、空燃比传感器40、预催化剂床温度传感器43、氮氧化物催化剂床温度传感器45等。ECU 60的输出侧连接至喷射器6、燃料泵8、可变气门机构13、32等。ECU 60基于曲柄转角CA来计算发动机转速NE[rpm(转/分)]。ECU 60还基于进气量Ga、增压压力PIM等来计算发动机负荷KL[％]。此外ECU 60还基于发动机运转条件等来估计储存在氮氧化物催化剂42中的氮氧化物的量。当所估计的储存氮氧化物的量变为大于或等于预定值时，ECU 60实施所谓的燃料过量供给控制以还原并释放氮氧化物。
〖实施方式1的特征〗
前述系统通过控制可变气门机构32彼此独立地控制排气门Ex1、Ex2的开启特性。排气门Ex1、Ex2的控制区域被划分成如图2A和图2B所示的三个区域。
图2A和图2B是示出在实施方式1中的排气门Ex1、Ex2的控制区域(以下称为“排气门控制区域”)的图。更具体地，图2A示出了在化学计量燃烧期间的排气门控制区域，而图2B示出了在稀薄燃烧期间的排气门控制区域。此外，图3A、图3B、图3C是示出在图2A和2B所示的排气门控制区域中的排气门Ex1、Ex2的开启特性的图。更具体地，图3A示出了区域1中的排气门开启特性，图3B示出了区域2中的排气门开启特性，而图3C示出了区域3中的排气门开启特性。
如图2A和图2B所示，在发动机转速NE小于预定值NE1且发动机负荷KL小于预定值KL1的情况下，判定排气门控制区域为区域1。在区域1中，由于增压效率相对较低，所以增压压力PIM不会显著上升，即使将排气的全部量都供给至涡轮增压器24的涡轮24b也如此。因此，在区域1中，仅如图3A所示打开每个气缸的第二排气门Ex2。因而，排气的全部量都在未经过涡轮增压器24的涡轮24b的情况下被直接引入至预催化剂42中。因此，可防止催化剂床温度Tp、Tnox的下降。
在发动机转速NE小于预定值NE3且发动机负荷KL大于预定值KL3的情况下，判定排气门控制区域为区域3。在区域3中，仅如图3C所示打开每个气缸的第一排气门Ex1。因而，排气的全部量都被引入至涡轮增压器24的涡轮24b中。
在判定排气门控制区域为区域2的情况下，如图3B所示打开每个气缸的第一排气门Ex1和第二排气门Ex2两者。因而，一部分排气供给至涡轮24b，而其余的排气在未经过涡轮24b的情况下被直接供给至预催化剂42。
在此应当注意，如图2A和图2B所示，如果发动机转速NE小于预定值NE3，则区域1、区域2以及区域3是随着增大的发动机负荷KL以这种次序来限定的。如果将排气门控制区域从区域1立即切换至区域3，则未经过涡轮24b而供给至预催化剂42的排气量变为零。因此，存在预催化剂42的催化剂床温度Tp急剧下降的可能性。此外，优选在涡轮增压器24在区域3中全面运转之前将涡轮增压器24运转至一定程度。因此，在区域1与区域3之间设置区域2，在区域2中，排气门Ex1、Ex2两者都打开。
在稀薄燃烧期间，排气温度变得比在化学计量燃烧期间低。因此，在稀薄燃烧期间，存在涡轮增压器24的响应恶化且因此增压压力不足的可能性。
作为针对此的对策，在实施方式1中，如图2A和图2B所示，用于稀薄燃烧时的发动机负荷的预定值KL1LEAN设定为低于用于化学计量燃烧时的预定值KL1STOICHI。即，在稀薄燃烧期间，相比在化学计量燃烧期间，排气门Ex1在其中开始操作的区域扩大至低负荷侧。由此，在稀薄燃烧期间，相比在化学计量燃烧期间，在较低负荷侧将排气能提供给涡轮24b。因此，即使在稀薄燃烧期间，也可提高涡轮增压器24的响应，使得能够获得足够的增压压力。
此外，在实施方式1中，用于稀薄燃烧时的发动机负荷的预定值KL3LEAN设定为低于用于化学计量燃烧时的预定值KL3STOICHI。即，在稀薄燃烧期间，相比在化学计量燃烧期间，在其中将排气的全部量被供给至涡轮24b的区域扩大至低负荷侧。由此，在稀薄燃烧期间，相比在化学计量燃烧期间，在较低负荷侧将排气的全部量供给至涡轮24b。因此，在稀薄燃烧期间，也可提高涡轮增压器24的响应，使得能够获得足够的增压压力。
此外，在实施方式1中，在燃料过量供给控制期间，使用用于稀薄燃烧时的预定值(NE1LEAN等)。附带地，常规实践是，在燃料过量供给控制期间，用于化学计量燃烧时的预定值(NE1STOICHI等)被用于执行排气门控制。但是，在这种实践中，当从稀薄燃烧切换至燃料过量供给控制时，排气门控制区域的变化将有可能增大扭矩冲击，提高驾驶性能恶化的可能性。在实施方式1中，与常规实践相反，在燃料过量供给控制期间，如上所述使用用于稀薄燃烧时的预定值(NE1LEAN等)。因此，当燃料过量供给控制开始时，继续执行在稀薄燃烧期间所执行的排气门控制。这能够防止扭矩冲击的发生，并能够防止驾驶性能的恶化。
〖实施方式1中的具体过程〗
图4是示出ECU 60在实施方式1中执行的过程的流程图。该过程在排气门Ex1、Ex2被驱动之前的预定正时处开始。根据图4所示的过程，首先读取发动机转速NE和发动机负荷KL(步骤100)。随后，基于在步骤100中读取的发动机转速NE和发动机负荷KL来参照发动机运转模式(步骤102)。在此应当注意，在除当前过程之外的过程中，基于发动机转速NE和发动机负荷KL，将化学计量燃烧和稀薄燃烧中的一个判定为待执行的发动机运转模式。在前述步骤102中，参照由此判定的发动机运转模式。
此后，判定在步骤102中所参照的发动机运转模式是否是稀薄燃烧或者是否正在执行燃料过量供给控制(步骤104)。如果在步骤104中判定当前的发动机运转模式是稀薄燃烧或者判定正在执行燃料过量供给控制，则将用于与区域1相关的判定的预定值NE1计算为NE1LEAN，并将用于相同用途的预定值KL1计算为KL1LEAN(步骤106)。此外，将用于与区域3相关的判定的预定值NE3计算为NE3LEAN，并将用于相同用途的预定值KL3计算为KL3LEAN(步骤108)。
另一方面，如果在步骤104中判定当前的发动机运转模式是化学计量燃烧，则将用于与区域1相关的判定的预定值NE1计算为NE1STOICHI，并将用于相同用途的预定值KL1计算为KL1STOICHI(步骤110)。此外，将用于与区域3相关的判定的预定值NE3计算为NE3STOICHI，并将用于相同用途的预定值KL3计算为KL3STOICHI(步骤112)。
在步骤108或步骤112之后，判定在步骤100中读取的发动机转速NE是否小于预定值NE1，且在步骤100中读取的发动机负荷KL是否小于预定值KL1(步骤114)。如果在步骤114中判定发动机转速NE小于预定值NE1且发动机负荷KL小于预定值KL1，则判定排气门控制区域为区域1(步骤116)。
另一方面，如果在步骤114中判定发动机转速NE大于或等于预定值NE1或者发动机负荷KL大于或等于预定值KL1，则过程进行至步骤118。在步骤118中，判定发动机转速NE是否小于预定值NE3且发动机负荷KL是否大于预定值KL3。如果在步骤118中判定发动机转速NE小于预定值NE3且发动机负荷KL大于预定值KL3，则随后判定排气门控制区域为区域3(步骤120)。
另一方面，如果在步骤118中判定发动机转速NE大于或等于预定值NE3或者发动机负荷KL小于或等于预定值KL3，则判定排气门控制区域为区域2(步骤122)。
在步骤116、120或122的过程之后，实施根据所判定的排气门控制区域的排气门控制(步骤124)。在步骤124中，输出对改变排气门Ex1、Ex2的开启特性的可变气门机构32的驱动请求。此后，结束该过程。
附带地，尽管在实施方式1中，如图2A和图2B所示，将预定值KL3LEAN设定在预定值KL3STOICHI与预定值KL1STOICHI之间，但是，还可以依据车辆类型等将预定值KL3LEAN设定成低于预定值KL1STOICHI。
此外，尽管在实施方式1中，两个(第一和第二)排气门Ex1、Ex2的开启特性在区域2中是相同的(见图3B)，但是，如图5所示，排气门Ex1、Ex2的开启特性可以彼此不同。图5是示出根据实施方式1的改型在区域2中的排气门开启特性的图。如图5所示，在打开第一排气门Ex1之后，打开第二排气门Ex2。在这种情况下，第一排气门Ex1是在活塞速度最大的正时处(即，在行程的中间期)打开的。因而，排气能够有效供给至第一排气通道34的涡轮24b，使得涡轮增压器24所作的功能够增加。
此外，尽管在实施方式1中，用于稀薄燃烧时的预定值KL1LEAN、KL3LEAN设定成比用于化学计量燃烧时的预定值KL1STOICHI、KL3STOICHI低相同的差值，但是，KL1STOICHI与KL1LEAN之间的差值和KL3STOICHI与KL3LEAN之间的差值可以彼此不同。
此外，尽管在实施方式1中，设定用于稀薄燃烧时的预定值NE1LEAN、NE3LEAN与设定用于化学计量燃烧时的预定值NE1STOICHI、NE3STOICHI相同，但是，它们也可以彼此不同。
在实施方式1及改型中，发动机1可视作为本发明中的“内燃发动机”，涡轮增压器24可视作为本发明中的“涡轮增压器”，且涡轮24b可视作为本发明中的“涡轮”，且第一排气通道34可视作为本发明中的“第一排气通道”，且第二排气通道36可视作为本发明中的“第二排气通道”。此外，在实施方式1及改型中，第一排气门Ex1(30A)可视作为本发明中的“第一排气门”，第二排气门Ex2(30B)可视作为本发明中的“第二排气门”，且进气门In(12)可视作为本发明中的“进气门”，且预催化剂42和氮氧化物催化剂44可视作为本发明中的“催化剂”，而且预催化剂床温度传感器43和氮氧化物催化剂床温度传感器45可视作为本发明中的“催化剂床温度获取装置”。此外，在实施方式1及改型中，ECU 60通过执行步骤100的过程而作用为本发明中的“发动机负荷获取装置”，还通过执行步骤106、108以及步骤114至124的过程而作用为本发明中的“控制部”。
实施方式2
接下来，将参考图6A、图6B以及图7来描述本发明的实施方式2。实施方式2中的系统可通过使用图1所示硬件构造并通过执行以下描述的图7所示过程的ECU 60来实现。
〖实施方式2的特征〗
在实施方式1中，用于稀薄燃烧时的预定值KL1LEAN、KL3LEAN设定为低于用于化学计量燃烧时的预定值KL1STOICHI、KL3STOICHI。因而，即使在稀薄燃烧期间，也可改善涡轮增压器24的响应使得能够获得足够的增压压力PIM。
如上所述，在稀薄燃烧期间，排气的温度变得比化学计量燃烧期间低。因此，如果在早期的正时处打开第一排气门Ex1，则催化剂床温度Tp、Tnox有时可能急剧下降。因此，存在当获得足够的增压压力PIM的同时废气排放特性恶化的可能性。
作为针对此的对策，在实施方式2中，如图6A和图6B所示，在稀薄燃烧期间、且催化剂床温度Tp、Tnox低于基准值的情况下，相比在稀薄燃烧期间且催化剂床温度Tp、Tnox高于或等于所述基准值的情况下，将预定值KL1、KL3设定得较高。在此应当注意，实施方式2中的预定值KL1、KL3满足在实施方式1中所采用的要求。
图6A和图6B是示出在实施方式2中在稀薄燃烧期间的排气门控制区域的图。更具体地，图6A示出了在催化剂床温度Tp、Tnox高于或等于基准值的情况下的排气门Ex1、Ex2的控制区域，而图6B示出了在催化剂床温度Tp、Tnox低于基准值的情况下的排气门Ex1、Ex2的控制区域。另外，图6A示出了与图2B相同的图。
在实施方式2中，如图6B所示用于发动机运转模式为稀薄燃烧且催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况的预定值KL1LEANL被设定为高于如图6A所示用于发动机运转模式为稀薄燃烧且催化剂床温度Tp、Tnox高于或等于基准值的情况的预定值KL1LEAN。即，在稀薄燃烧期间，相比在催化剂床温度Tp、Tnox高于或等于基准值的情况，将在催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况下排气门Ex1开始操作的区域设定至较高负荷侧。因而，相比在催化剂床温度Tp、Tnox高于或等于基准值的情况，在催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况下，在达到较高值的负荷区域内执行将排气的全部量在不经过涡轮24b的情况下直接供给至预催化剂42。因此，即使在发动机运转模式为稀薄燃烧且催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况下，也能够抑制催化剂床温度Tp、Tnox的下降，因而能够防止废气排放特性的恶化。
此外，在实施方式2中，如图6B所示用于发动机运转模式为稀薄燃烧且催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况的预定值KL3LEANL设定为高于如图6A所示用于发动机运转模式为稀薄燃烧且催化剂床温度Tp、Tnox高于或等于基准值的情况的预定值KL3LEAN。即，相比在发动机运转模式为稀薄燃烧且催化剂床温度Tp、Tnox高于或等于基准值的情况，在发动机运转模式为稀薄燃烧且催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况下仅每个气缸的排气门Ex1操作的区域被设定至较高负荷侧。因而，相比在催化剂床温度Tp、Tnox高于或等于基准值的情况，在催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况下，在达到较高值的负荷区域内执行将一部分排气在不经过涡轮24b的情况下直接供给至预催化剂42。因此，即使在发动机运转模式为稀薄燃烧且催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况下，也能够获得足够的增压压力PIM，并能够防止废气排放特性的恶化。
附带地，如图6B所示，当未提供增压时，预定值KL3LEANL设定为低于允许实现稀薄燃烧的最大负荷KLmax。因此，在非增压状态期间，在负荷达到允许实现稀薄燃烧的最大负荷KLmax之前，将排气的全部量供给至涡轮24b。
〖实施方式2中的具体过程〗
图7是示出ECU 60在实施方式2中执行的过程的流程图。该过程在排气门Ex1、Ex2被驱动之前的预定正时处开始。
根据图7所示的过程，如同在图4所示的过程中一样，首先执行步骤100至步骤104的过程。如果在步骤104中判定当前的发动机运转模式为化学计量燃烧，则如同在图4所示的过程中一样计算NE1＝NE1STOICHI和KL1＝KL1STOICHI(步骤110)。此后，计算NE3＝NE3STOICHI和KL3＝KL3STOICHI(步骤112)。
另一方面，如果在步骤104中判定当前的发动机运转模式为稀薄燃烧或者正在执行燃料过量供给控制，则不同于图4所示的过程，ECU 60获取预催化剂床温度Tp和氮氧化物催化剂床温度Tnox(步骤130)。此后，判定在步骤130中所获取的预催化剂床温度Tp是否小于基准值Tha或者在步骤130中所获取的氮氧化物催化剂床温度Tnox是否小于基准值Thb(步骤132)。这里的基准值Tha为例如450℃，且基准值Thb为例如300℃。如果在步骤132中判定预催化剂床温度Tp高于或等于基准值Tha且氮氧化物催化剂床温度Tnox高于或等于基准值Thb，则计算NE1＝NE1LEAN和KL1＝KL1LEAN(步骤106)。此后，计算NE3＝NE3LEAN和KL3＝KL3LEAN(步骤108)。
如果在步骤132中判定预催化剂床温度Tp低于基准值Tha或者氮氧化物催化剂床温度Tnox低于基准值Thb，则计算NE1＝NE1LEANL和KL1＝KL1LEANL(步骤134)。此后，计算NE3＝NE3LEANL和KL3＝KL3LEANL(步骤136)。如上所述，在步骤134、步骤136中所计算的值KL1LEANL、KL3LEANL高于在步骤106、步骤108中所计算的值KL1LEAN、KL3LEAN。因此，区域1、区域3各自扩大至较高负荷侧。
在步骤108、步骤112或步骤136的过程之后，通过如同在图4所示的过程中一样执行步骤114至步骤120的过程来判定排气门控制区域。此后，实施根据由此判定的排气门控制区域的排气门控制(步骤124)。此后，结束该过程。
尽管在实施方式2中，床温度传感器43、45用于检测催化剂床温度Tp、Tnox，但是也可基于发动机运转状态(KL、NE)来估计催化剂床温度Tp、Tnox。在这种情况下，在图7所示的过程中的步骤130中，读取所估计的催化剂床温度Tp、Tnox。
在实施方式2中，ECU 60通过执行步骤134和步骤136的过程而作用为本发明中的“控制部”。
实施方式3
接下来，将参考图8至图11来描述本发明的实施方式3。实施方式3中的系统可通过使用图1所示硬件构造并通过执行以下描述的图11所示的过程的ECU 60来实现。
〖实施方式3的特征〗
根据图1所示的系统，设置例如如图8所示的排气门Ex1、Ex2与进气门In之间的气门重叠量导致新鲜空气吹过进入到排气系统中(扫气)。图8是示出在发生新鲜空气吹过的情况下的排气门Ex1、Ex2和进气门In的开启特性的示例的图。
在稀薄燃烧期间，如果稀薄燃烧期间的空气量等于化学计量燃烧期间的空气量，则涡轮增压器24所作的功变得比在化学计量燃烧期间小。因此，在稀薄燃烧期间，需要将更多的空气吸入气缸中。
但是，如果发生前面提到的空气吹过，则限制在每个气缸中的空气量减少。此外，由于燃料喷射量是基于由空气流量计26检测到的进气量Ga来计算的，所以扫气引起空燃比转浓。因此，相比末发生空气吹过的情况，供给至涡轮24b的排气能减少。
作为针对此的对策，在实施方式3，在常规的稀薄燃烧期间，如图9所示使第二排气门Ex2休止，而仅操作第一排气门Ex1。图9是示出在实施方式3中在常规的稀薄燃烧期间，排气门Ex1、Ex2和进气门In的开启特性的示例的图。通过仅操作第一排气门Ex1，能够将排气的全部量供给至涡轮24b。此外，如图9所示，第一排气门Ex1与进气门In之间的重叠期设定为零或者设定为等于或低于预定值。这能够抑制空气吹过，并能够抑制空燃比转浓。因而，能够将足够的排气能供给至涡轮24b，因此能够获得足够的增压压力PIM。
此外，在催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况下，如图10所示，第二排气门Ex2与进气门In之间的重叠量设定为大于或等于预定值。图10是示出在实施方式3中在催化剂床温度Tp、Tnox小于基准值的情况下的排气门Ex1、Ex2和进气门In的开启特性的示例的图。重叠量的这种设定导致空气吹过，因此空燃比转浓。因而，当提供给涡轮24b的排气能减少，未燃烧燃料与吹过的新鲜空气能够在预催化剂42或氮氧化物催化剂44上反应，因此催化剂床温度Tp、Tnox能够升高。
在图10所示的示例中，在打开第一排气门Ex1之后，打开第二排气门Ex2。在这种情况下，在活塞速度最快时的正时处(即，在行程的中间期)打开第一排气门Ex1。因而，能够有效地将排气供给至第一排气通道34的涡轮24b，因此能够增加涡轮增压器24所作的功。
此外，存在需要进一步升高催化剂床温度Tp、Tnox的情况，例如，催化剂床温度Tp、Tnox小于比基准值低的第二基准值的情况，或者由前面提到的未燃烧燃料与新鲜空气之间的反应所引起的温度上升不足的情况。在这些情况下，在实施方式3中，在膨胀行程期间执行燃料喷射。因而，将增加的未燃烧燃料量供给至预催化剂42，因此能够在预催化剂42上进一步加速未燃烧燃料与新鲜空气之间的反应。
〖实施方式3的具体过程〗
图11是示出ECU 60在实施方式3中执行的过程的流程图。该过程在排气门Ex1、Ex2被驱动之前的预定正时处开始。
根据图11所示的过程，如同在图4所示的过程中一样，读取发动机转速NE和发动机负荷KL(步骤100)，并参照发动机运转模式(步骤102)。此后，判定在步骤102中所参照的发动机运转模式是否是稀薄燃烧(步骤140)。如果在步骤140中判定当前的发动机运转模式是化学计量燃烧，则结束该过程。
另一方面，如果在步骤140中判定发动机运转模式是稀薄燃烧，则如同在图6所示的程序中一样，获取预催化剂床温度Tp和氮氧化物催化剂床温度Tnox(步骤130)。此后，判定在步骤130中所获取的预催化剂床温度Tp是否小于基准值Ttha或者氮氧化物催化剂床温度Tnox是否小于基准值Tthb(步骤132)。
例如，如果在步骤132中判定预催化剂床温度Tp大于或等于基准值Ttha且氮氧化物催化剂床温度Tnox大于或等于基准值Tthb，则如同在图9所示的示例中一样，使第二排气门Ex2休止并将排气门Ex1与进气门In之间的重叠量设定为小于或等于预定值(步骤142)。在步骤142中，输出对能够改变排气门Ex1、Ex2的开启特性的可变气门机构32的驱动请求、以及对改变进气门In的开启特性的可变气门机构13的驱动请求。此后，该过程结束。
另一方面，如果在步骤132中判定预催化剂床温度Tp小于基准值Ttha或者判定氮氧化物催化剂床温度Tnox小于基准值Tthb，则判定存在升高催化剂床温度Tp、Tnox的需要。在这种情况下，例如，如同在图10所示的示例中一样，将第二排气门Ex2与进气门In之间的重叠量设定为大于或等于预定值(步骤144)。在步骤144中，输出对可变气门机构13、32的驱动请求。
此后，判定用于增加催化剂床温度Tp、Tnox的要求值大于或等于预定值(步骤146)。在步骤146中，在催化剂床温度Tp、Tnox小于分别比基准值Ttha、Tthb低的第二基准值Ttha2、Tthb2的情况下，或者在这样的情况下：即，即使在先前的步骤期间执行了步骤144的过程，但是对于步骤132中的判定的答案又是“否”，则判定温度增加要求大于或等于预定值。在这样的情况下，在膨胀行程期间执行燃料喷射(步骤148)。此后，结束该过程的当前执行。
尽管在实施方式3中，第二排气门Ex2与进气门In之间的重叠量设定为大于或等于预定值以在步骤148中引起新鲜空气吹过，但是，第一排气门Ex1与进气门In之间的重叠量也可以是该预定值，如同在图12所示的示例中一样。图12是示出在实施方式3的改型中的排气门Ex1和进气门In的开启特性的图。在该改型中，同样能够引起新鲜空气吹过。
此外，尽管在实施方式3中，催化剂床温度Tp、Tnox是通过使用床温度传感器43、45来检测的，但是，催化剂床温度Tp、Tnox还可基于发动机运转状态(KL、NE)来估计。在这种情况下，在图11所示的过程中的步骤130中，读取所估计的催化剂床温度Tp、Tnox。
附带地，在实施方式3及其改型中，ECU 60通过执行步骤130的过程而作用为本发明中的“催化剂床温度获取装置”，而且还通过执行步骤142、步骤144以及步骤148的过程而作用为本发明的“控制部”。
Claims (16)
1.一种内燃发动机控制装置，包括：
涡轮增压器，所述涡轮增压器设置在内燃发动机上；
第一排气门，所述第一排气门打开和关闭与第一排气通道连通的排气口，所述涡轮增压器的涡轮设置在所述第一排气通道上；
第二排气门，所述第二排气门打开和关闭与第二排气通道连通的排气口，所述第二排气通道旁通所述涡轮；
催化剂，所述催化剂设置在所述第一排气通道与所述第二排气通道的交汇点的下游侧；
发动机负荷获取装置，所述发动机负荷获取装置获取发动机负荷；以及
控制部，当所述发动机负荷小于第一预定值时，所述控制部仅打开所述第二排气门；当所述发动机负荷大于或等于所述第一预定值且小于第二预定值时，所述控制部将所述第一排气门和所述第二排气门两者都打开；并且当所述发动机负荷大于或等于所述第二预定值时，所述控制部仅打开所述第一排气门，
其中，所述控制部将所述第一预定值设定成在稀薄燃烧期间比在化学计量燃烧期间低。
2.如权利要求1所述的内燃发动机控制装置，其特征在于，
在所述稀薄燃烧期间，所述控制部将所述第二预定值设定成比在所述化学计量燃烧期间低。
3.如权利要求1或2所述的内燃发动机控制装置，其特征在于，
当正在进行所述稀薄燃烧而且催化剂床温度小于基准值时，所述控制部将所述第一预定值设定成比当正在进行所述稀薄燃烧而且所述催化剂床温度大于或等于所述基准值时高。
4.如权利要求1至3中任一项所述的内燃发动机控制装置，其特征在于，
当正在进行所述稀薄燃烧而且所述催化剂床温度小于基准值时，所述控制部将所述第二预定值设定成比当正在进行所述稀薄燃烧而且所述催化剂床温度大于或等于所述基准值时高。
5.如权利要求1至4中任一项所述的内燃发动机控制装置，其特征在于，
当所述第一排气门和所述第二排气门两者都要打开时，所述控制部打开所述第一排气门，然后打开所述第二排气门。
6.一种内燃发动机控制装置，包括：
涡轮增压器，所述涡轮增压器设置在内燃发动机上；
第一排气门，所述第一排气门打开和关闭与第一排气通道连通的排气口，所述涡轮增压器的涡轮设置在所述第一排气通道上；
第二排气门，所述第二排气门打开和关闭与第二排气通道连通的排气口，所述第二排气通道旁通所述涡轮；
催化剂，所述催化剂设置在所述第一排气通道与所述第二排气通道的交汇点的下游侧；以及
控制部，在稀薄燃烧期间，所述控制部使所述第二排气门休止于关闭状态，并将所述第一排气门与进气门之间的气门重叠量设定为小于预定值。
7.如权利要求6所述的内燃发动机控制装置，进一步包括：
催化剂床温度获取装置，所述催化剂床温度获取装置获取所述催化剂的床温度，其中，当正在进行所述稀薄燃烧而且所述催化剂床温度大于或等于基准值时，所述控制部使所述第二排气门休止于所述关闭状态，并将所述第一排气门与所述进气门之间的所述重叠量设定为小于所述预定值。
8.如权利要求7所述的内燃发动机控制装置，其特征在于，
当正在进行所述稀薄燃烧而且所述催化剂床温度小于所述基准值时，所述控制部将所述第一排气门或所述第二排气门与所述进气门之间的所述重叠量设定为大于或等于所述预定值。
9.如权利要求8所述的内燃发动机控制装置，其特征在于，
当正在进行所述稀薄燃烧而且所述催化剂床温度小于所述基准值，且用于增加所述催化剂床温度的要求值大于或等于预定值时，所述控制部在所述内燃发动机的膨胀行程期间喷射燃料。
10.如权利要求9所述的内燃发动机控制装置，其特征在于，
当所述催化剂床温度小于比所述基准值低的第二基准值时，或者当已经至少预定次数地连续判定出所述催化剂床温度小于所述基准值时，所述控制部判定所述要求值大于或等于所述预定值。
11.如权利要求8至10中任一项所述的内燃发动机控制装置，其特征在于，
当所述第一排气门和所述第二排气门两者都要打开时，所述控制部打开所述第一排气门，然后打开所述第二排气门。
12.如权利要求1至11中任一项所述的内燃发动机控制装置，其特征在于，
在化学计量控制期间，所述控制部进行与在所述稀薄燃烧期间基本相同的控制。
13.一种用于内燃发动机的控制方法，所述内燃发动机包括：涡轮增压器；打开和关闭与第一排气通道连通的排气口的第一排气门，所述涡轮增压器的涡轮设置在所述第一排气通道上；打开和关闭与第二排气通道连通的排气口的第二排气门，所述第二排气通道旁通所述涡轮；以及设置在所述第一排气通道与所述第二排气通道的交汇点的下游侧的催化剂，所述控制方法包括：
设定第一区域、第二区域以及第三区域，所述第一区域是所述内燃发动机的仅打开所述第二排气门的运转区域，所述第二区域是所述内燃发动机的将所述第一排气门和所述第二排气门两者都打开的运转区域，所述第三区域是所述内燃发动机的仅打开所述第一排气门的运转区域；
计算发动机转速和发动机负荷；
基于所述发动机转速和所述发动机负荷来判定是否正在进行稀薄燃烧；以及
当判定所述内燃发动机当前在所述稀薄燃烧运转时，将第一预定值或者所述第一预定值和第二预定值两者设定成比当判定所述内燃发动机当前在化学计量燃烧运转时低，其中，所述第一预定值为所述第一区域的上限值，所述第二预定值为所述第二区域的上限值。
14.如权利要求13所述的控制方法，进一步包括：
检测所述催化剂的床温度；以及
当判定所述内燃发动机当前在所述稀薄燃烧运转而且所述催化剂床温度小于基准值时，将所述第一预定值或者所述第一预定值和所述第二预定值两者设定成比当判定所述内燃发动机当前在所述稀薄燃烧运转而且所述催化剂床温度大于或等于所述基准值时高。
15.一种用于内燃发动机的控制方法，所述内燃发动机包括：涡轮增压器；打开和关闭与第一排气通道连通的排气口的第一排气门，所述增压器的涡轮设置在所述第一排气通道上；打开和关闭与第二排气通道连通的排气口的第二排气门，所述第二排气通道旁通所述涡轮；以及设置在所述第一排气通道与所述第二排气通道的交汇点的下游侧的催化剂，所述控制方法包括：
设定第一区域、第二区域以及第三区域，所述第一区域是所述内燃发动机的仅打开所述第二排气门的运转区域，所述第二区域是所述内燃发动机的将所述第一排气门和所述第二排气门两者都打开的运转区域，所述第三区域是所述内燃发动机的仅打开所述第一排气门的运转区域；
计算发动机转速和发动机负荷；
基于所述发动机转速和所述发动机负荷来判定是否正在进行稀薄燃烧；
检测所述催化剂的床温度；以及
当判定所述内燃发动机当前在稀薄燃烧运转而且所述催化剂床温度大于或等于基准值时，使所述第二排气门休止于关闭状态，并将所述第一排气门与进气门之间的气门重叠量设定为小于预定值。
16.如权利要求15所述的控制方法，进一步包括：
当判定正在进行所述稀薄燃烧而且所述催化剂床温度小于所述基准值时，将所述第一排气门或所述第二排气门与所述进气门之间的所述重叠量设定为大于或等于所述预定值。
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