CN109751146B - 内燃机的控制装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机的控制装置，包括处理电路(processing circuitry)，该处理电路执行抖动控制处理。抖动控制处理具有：依次变更作为浓燃烧汽缸的汽缸的第1模式和将特定汽缸固定为浓燃烧汽缸和稀燃烧汽缸中的任一方的第2模式。处理电路根据内燃机的工作点选择第1模式或第2模式。

Description

内燃机的控制装置和控制方法
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置和控制方法。
背景技术
例如在日本特开2016-223386号公报中记载了如下控制装置：在有了催化剂装置(排气净化装置)的升温要求的情况下，执行将多个汽缸中的一部分汽缸设定为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸且将剩余的汽缸设定为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸的抖动控制处理。该控制装置在抖动控制处理中，执行对设定为浓燃烧汽缸的汽缸周期性地进行切换的控制。
发明内容
根据内燃机的工作点将特定的汽缸设定为浓燃烧汽缸或稀燃烧汽缸，由此可能产生内燃机的旋转变动变大的现象。这可能起因于例如包括内燃机的驱动系统的谐振频率、内燃机与除了内燃机以外的设备的位置关系等各种各样的原因。因此，若在这样的工作点对设定为浓燃烧汽缸的汽缸周期性地进行切换，则所述的特定的汽缸成为浓燃烧汽缸或稀燃烧汽缸，由此旋转变动可能变得显著。
以下，对本发明的多个技术方案及其作用效果进行记载。
1.在内燃机的控制装置中，所述内燃机具备：构成为对从多个汽缸排出的排气进行净化的排气净化装置；和分别设置于所述多个汽缸的多个燃料喷射阀，所述控制装置包括处理电路(processing circuitry)，该处理电路构成为执行抖动控制处理，在该抖动控制处理中，对所述燃料喷射阀进行操作，以使得所述多个汽缸中的一个以上的汽缸为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸且所述多个汽缸中的其他的一个以上的汽缸为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸，所述抖动控制处理具有：第1模式，在该第1模式下，依次变更作为所述浓燃烧汽缸的所述一个以上的汽缸，将所述多个汽缸的各自依次设定为浓燃烧汽缸；和第2模式，在该第2模式下，将所述多个汽缸中的至少一个特定汽缸固定为所述浓燃烧汽缸和所述稀燃烧汽缸中的任一方，所述处理电路构成为，根据所述内燃机的工作点选择所述第1模式或所述第2模式。
在内燃机的控制方法中，所述内燃机具备：构成为对从多个汽缸排出的排气进行净化的排气净化装置；和分别设置于所述多个汽缸的多个燃料喷射阀，所述控制方法包括进行抖动控制处理，在该抖动控制处理中，对所述燃料喷射阀进行操作，以使得所述多个汽缸中的一个以上的汽缸为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸且所述多个汽缸中的其他的一个以上的汽缸为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸，所述抖动控制处理具有：第1模式，在该第1模式下，依次变更作为所述浓燃烧汽缸的所述一个以上的汽缸，将所述多个汽缸的各自依次设定为浓燃烧汽缸；和第2模式，在该第2模式下，将所述多个汽缸中的至少一个特定汽缸固定为所述浓燃烧汽缸和所述稀燃烧汽缸中的任一方，所述控制方法包括根据所述内燃机的工作点选择所述第1模式或所述第2模式。
上述构成具有将至少一个汽缸固定为浓燃烧汽缸和稀燃烧汽缸中的任一方的第2模式。因此能够抑制内燃机的旋转变动。详细而言，在假设持续第1模式的情况下，存在优选固定为浓燃烧汽缸的汽缸被设定为稀燃烧汽缸，或者优选固定为稀燃烧汽缸的汽缸被设定为浓燃烧汽缸的情况。这可能会在内燃机的工作点产生内燃机的旋转变动变大的现象(以下，称为特定工作点)。根据上述构成，通过在特定工作点选择第2模式，从而能够抑制内燃机的旋转变动。而且，通过上述构成对第1模式和第2模式进行选择，从而不会在特定工作点以外不必要地将至少一个汽缸固定为浓燃烧汽缸或稀燃烧汽缸。
2.在上述1记载的内燃机的控制装置中，所述处理电路构成为执行特定汽缸处理，在该特定汽缸处理中，无论所述抖动控制处理的执行的有无，都在所述内燃机的预定的工作点使所述至少一个特定汽缸的燃烧控制用的操作量相对于除了所述至少一个特定汽缸以外的汽缸的燃烧控制用的操作量产生偏差，所述处理电路构成为在所述预定的工作点执行所述第2模式的所述抖动控制处理。
起因于内燃机与除了内燃机以外的驱动系统的位置关系、驱动系统的谐振频率等，有时在预定的工作点曲轴的旋转变动变大，并且/或者驱动系统的振动变大。在该情况下，有时通过利用上述特定汽缸处理仅使特定汽缸的燃烧控制用的操作量相对于剩余的汽缸的燃烧控制用的操作量产生偏差，从而能够抑制旋转变动和/或振动。不过，在该情况下，通过利用抖动控制处理将特定汽缸设定为浓燃烧汽缸或稀燃烧汽缸，从而燃烧可能特别容易变得恶化，进而旋转变动可能变大。因此，在上述构成中，为了抑制旋转变动，而在预定的工作点将特定汽缸固定为浓燃烧汽缸和稀燃烧汽缸中的任一方。
3.在上述2记载的内燃机的控制装置中，所述特定汽缸处理包括使所述至少一个特定汽缸的点火正时比除了所述至少一个特定汽缸以外的所述汽缸的点火正时延迟的处理，所述处理电路构成为，在所述第2模式下将所述特定汽缸固定为浓燃烧汽缸。
在利用特定汽缸处理使特定汽缸的点火正时延迟的情况下，将特定汽缸的空燃比设定为稀这一处理可能会使旋转变动增大。这起因于，在稀燃烧汽缸中，与空燃比为理论空燃比的情况相比，可能因点火正时的延迟而助长燃烧容易恶化的倾向。因此，在上述构成中，将特定汽缸固定为浓燃烧汽缸。
4.在上述1～3中任一记载的内燃机的控制装置中，所述处理电路构成为执行渐变处理，在该渐变处理中，在所述第1模式下，使作为浓燃烧汽缸的第1汽缸的浓化程度和作为稀燃烧汽缸的第2汽缸的稀化程度以第1减小速度逐渐减小，由此将所述第1汽缸变更为稀燃烧汽缸且将所述第2汽缸变更为浓燃烧汽缸，之后，使所述第2汽缸的浓化程度和所述第1汽缸的稀化程度逐渐地增大，所述渐变处理包括如下处理：在所述抖动控制处理从所述第1模式向所述第2模式转移的情况下，以比所述第1减小速度大的第2减小速度使所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度减小。
在从第1模式向第2模式的切换所需要的时间长的情况下，旋转变动可能变大的期间有可能变长。因此，在上述构成中，在从第1模式向第2模式转移的情况下，增大使即将变更的浓燃烧汽缸的浓化程度和稀燃烧汽缸的稀化程度减小的速度，缩短旋转变动可能变大的期间。
附图说明
图1是示出一实施方式的内燃机及其控制装置的图。
图2是示出图1的控制装置所执行的处理的一部分的框图。
图3是示出图1的控制装置使特定汽缸的点火正时延迟的区域的图。
图4是示出图1的控制装置设定特定汽缸的点火正时的方法的时间图。
图5是示出图1的控制装置所执行的要求值输出处理的步骤的流程图。
图6是示出图1的控制装置所执行的第1模式和第2模式的时间图。
具体实施方式
以下，参照附图对内燃机的控制装置的一实施方式进行说明。
图1所示的内燃机10搭载于车辆，是V6型内燃机，另外，进气门INV的关闭正时能够比活塞到达下止点的正时延迟。在内燃机10中，在进气通路12设置有节气门14。从进气通路12吸入的空气伴随于进气门INV的打开而向汽缸#1～#6各自的燃烧室16流入。在各汽缸#1～#6设置有喷射燃料的燃料喷射阀18和产生火花放电的点火装置20。在燃烧室16中，空气与燃料的混合气被用于燃烧，被用于燃烧后的混合气伴随于排气门EXV的打开而作为排气向排气通路22排出。在排气通路22设置有具有氧吸藏能力的三元催化剂24。本实施方式的内燃机10是如下内燃机：对汽缸#1、#3、#5排出的排气进行净化的排气净化装置与对汽缸#2、#4、#6排出的排气进行净化的排气净化装置互相不同。在图1中例示出了作为对汽缸#2、#4、#6排出的排气进行净化的排气净化装置的三元催化剂24，省略了作为对汽缸#1、#3、#5排出的排气进行净化的排气净化装置的三元催化剂的图示。
控制装置30对内燃机10进行控制，为了控制内燃机10的控制量(转矩、排气成分等)而对节气门14、燃料喷射阀18、点火装置20等内燃机10的操作部进行操作。控制装置30在对操作部进行操作时，参照由设置于三元催化剂24的上游侧的空燃比传感器40检测的空燃比Af、和/或曲轴角传感器42的输出信号Scr、由空气流量计44检测的吸入空气量Ga、以及由水温传感器46检测的内燃机10的冷却水的温度(水温THW)。另外，控制装置30参照爆震传感器48的输出信号Sn、以及由加速器操作量传感器50检测的加速器踏板的踩踏量(加速器操作量ACCP)。控制装置30具备CPU32、ROM34、以及RAM36，并通过由CPU32执行存储于ROM34的程序来执行上述控制量的控制。
图2示出通过由CPU32执行存储于ROM34的程序而实现的处理的一部分。此外，关于燃料喷射阀18的操作处理，为了方便起见，在图2中示出了对汽缸#2、#4、#6这三个汽缸的处理，省略了对汽缸#1、#3、#5的处理的图示。对汽缸#1、#3、#5的处理为与对汽缸#2、#4、#6的处理同样的处理。
不发火检测处理M10是基于输出信号Scr对不发火的有无进行判定的处理。不发火检测处理M10包括如下处理：在基于输出信号Scr算出的旋转变动量Δω为负的阈值以下的情况下，进行内容为发生了不发火的临时判定。控制装置30算出与活塞到达压缩上止点的正时对应的瞬时转速ω。详细而言，瞬时转速ω是包括与活塞到达压缩上止点的一次的正时对应的曲轴角的预定角度范围内的平均转速。旋转变动量Δω是从与在某个汽缸中活塞到达压缩上止点的正时对应的瞬时转速ω的值减去与紧接着之后在其他汽缸中活塞到达压缩上止点的正时对应的瞬时转速ω的值而得的值。不发火检测处理M10包括如下处理：在内燃机10的曲轴旋转预定次数的期间，在临时判定为发生了不发火的次数为阈值以上的情况下，进行内容为发生了不发火的正式判定，并操作图1所示的警告灯52向用户报知。此外，不发火检测处理M10包括按每预定次数将临时判定的历史记录重置的处理。
点火操作处理M11是向点火装置20输出操作信号MS3来操作点火装置20点火的点火正时的处理。详细而言，点火操作处理M11包括：原则上将点火正时操作为MBT(Minimumadvance for the Best Torque：最佳转矩的最小提前量)的处理，和在基于爆震传感器48的输出信号Sn判定为产生了爆震的情况下，将点火正时向比MBT靠延迟侧操作的处理。图3示出了由基于曲轴角传感器42的输出信号Scr算出的转速NE、和负载率KL规定的内燃机10的工作点。点火操作处理M11包括如下处理：在图3所示的预定的区域A1内的工作点，如图4所示，仅使汽缸#1、#2的点火正时比汽缸#3～#6延迟预定量Δaf。这是用于抑制在内燃机10的工作点进入区域A1内的情况下因包括内燃机10的驱动系统的共振现象等而振动变大这一情况的设定。本发明人通过以在所有的汽缸#1～#6中将点火正时设定为互相相同的方式驱动内燃机10的试验，发现了在内燃机10的工作点进入区域A1的情况下振动会变大。另外，本发明人发现：在内燃机10的工作点进入区域A1的情况下仅使汽缸#1、#2的点火正时延迟，从而能够抑制振动。因此，本发明人使点火操作处理M11包括如下处理：在内燃机10的工作点进入区域A1的情况下，仅使汽缸#1、#2的点火正时比其他汽缸#3～#6的点火正时延迟预定量Δaf。
这例如能够通过预先将转速NE和负载率KL为输入变量、预定量Δaf为输出变量的映射数据存储于ROM34，并由CPU32通过映射运算求出预定量Δaf来实现。此外，映射数据是输入变量的离散的值和与输入变量的值分别对应的输出变量的值的组数据。另外，映射运算例如设为如下处理即可：在输入变量的值与映射数据的输入变量的值中的任一值一致的情况下，将对应的映射数据的输出变量的值作为运算结果输出，在不一致的情况下，将通过映射数据所包括的多个输出变量的值的插补而得的值作为运算结果输出。负载率KL是一汽缸的每一燃烧循环的流入空气量相对于基准流入空气量的比。在本实施方式中，将基准流入空气量定义为使节气门14的开口度最大时的一汽缸的每一燃烧循环的流入空气量。顺便一提，基准流入空气量也可以根据转速NE可变地设定。
返回图2，基础喷射量算出处理M12是基于转速NE和吸入空气量Ga算出基础喷射量Qb作为开环操作量的处理，该开环操作量是用于通过开环控制将燃烧室16中的混合气的空燃比调整为目标空燃比的操作量。此外，目标空燃比例如为理论空燃比。
目标值设定处理M14是对用于将燃烧室16中的混合气的空燃比控制为上述目标空燃比的反馈控制量的目标值Af*进行设定的处理。
反馈处理M16是算出反馈操作量KAF的处理，所述反馈操作量KAF是用于通过反馈控制将作为反馈控制量的空燃比Af调整为目标值Af*的操作量。在本实施方式中，通过将目标值Af*与空燃比Af的差分别输入比例要素、积分要素、以及微分要素，并将比例要素的输出值、积分要素的输出值、以及微分要素的输出值合计，从而算出基础喷射量Qb的修正比率δ，反馈操作量KAF为“1+δ”。
反馈修正处理M18是如下处理：通过将反馈操作量KAF与基础喷射量Qb相乘，从而修正基础喷射量Qb，算出要求喷射量Qd。
在要求值输出处理M20中，算出并输出使用于燃烧的混合气的空燃比在汽缸之间不同的抖动控制要求的喷射量修正的值即喷射量修正要求值α。不过，以使分别从内燃机10的汽缸#1、#3、#5(#2、#4、#6)排出的排气整体的成分与在汽缸#1、#3、#5(#2、#4、#6)的全部中将用于燃烧的混合气的空燃比设为目标空燃比的情况同等的方式，对各汽缸中的燃料喷射量进行设定。“以使分别从汽缸#1、#3、#5(#2、#4、#6)排出的排气整体的成分与在汽缸#1、#3、#5(#2、#4、#6)的全部中将用于燃烧的混合气的空燃比设为目标空燃比的情况同等的方式，对各汽缸中的燃料喷射量进行设定”意味着进行燃料喷射量的设定，以使得分别从汽缸#1、#3、#5(#2、#4、#6)排出的排气整体包含没有过量或不足地反应的未燃燃料成分和氧。在此，在本实施方式的抖动控制中，将汽缸#2、#4、#6这三个汽缸中的一个汽缸设定为混合气的空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸，将剩余两个汽缸设定为混合气的空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸。并且，将浓燃烧汽缸中的喷射量设定为上述要求喷射量Qd的“1+α”倍，将稀燃烧汽缸中的喷射量设定为要求喷射量Qd的“1-(α/2)”倍。根据稀燃烧汽缸和浓燃烧汽缸的上述喷射量的设定，若分别向汽缸#2、#4、#6填充的空气量相同，则能够使从汽缸#2、#4、#6排出的排气整体的成分与在汽缸#2、#4、#6的全部中将用于燃烧的混合气的空燃比设为目标空燃比的情况相同。此外，根据上述喷射量的设定，若分别向汽缸#2、#4、#6填充的空气量相同，则在各汽缸中用于燃烧的混合气的燃空比的平均值的倒数成为目标空燃比。此外，燃空比是空燃比的倒数。
修正系数算出处理M22是将喷射量修正要求值α与“1”相加而关于浓燃烧汽缸算出要求喷射量Qd的修正系数的处理。抖动修正处理M24是通过将修正系数“1+α”与要求喷射量Qd相乘，从而算出设定为浓燃烧汽缸的汽缸#w的喷射量指令值Q*的处理。在此，“x”意味着“2、4、6”中的任一个。
乘法处理M26是使喷射量修正要求值α为“-1/2”倍的处理，修正系数算出处理M28是将乘法处理M26的输出值与“1”相加而关于稀燃烧汽缸算出要求喷射量Qd的修正系数的处理。抖动修正处理M30是通过将修正系数“1-(α/2)”与要求喷射量Qd相乘，从而算出设定为稀燃烧汽缸的汽缸#y、#z的喷射量指令值Q*的处理。在此，“y”、“z”为“2、4、6”中的任一个且“x”、“y”、“z”互不相同。
在喷射量操作处理M32中，基于抖动修正处理M24输出的喷射量指令值Q*，生成设定为浓燃烧汽缸的汽缸#x的燃料喷射阀18的操作信号MS2，并将操作信号MS2向该燃料喷射阀18输出，对燃料喷射阀18进行操作以使从该燃料喷射阀18喷射的燃料量成为与喷射量指令值Q*相应的量。另外，在喷射量操作处理M32中，基于抖动修正处理M30输出的喷射量指令值Q*，生成设定为稀燃烧汽缸的汽缸#y、#z的燃料喷射阀18的操作信号MS2，并将操作信号MS2向该燃料喷射阀18输出，对燃料喷射阀18进行操作以使从该燃料喷射阀18喷射的燃料量成为与喷射量指令值Q*相应的量。
基础转矩算出处理M42是基于加速器操作量ACCP算出作为内燃机10所要求的转矩的基础值的基础转矩Trq0的处理。详细而言，基础转矩算出处理M42是如下处理：在加速器操作量ACCP大的情况下，将基础转矩Trq0算出为比加速器操作量ACCP小的情况大的值。
升高转矩算出处理M44是基于喷射量修正要求值α算出使基础转矩Trq0升高的升高转矩ΔTrq的处理。详细而言，升高转矩算出处理M44是如下处理：在喷射量修正要求值α为零的情况下，升高转矩ΔTrq为零，喷射量修正要求值α越大，则将升高转矩ΔTrq设定为越大的值。
要求转矩算出处理M46是通过将升高转矩ΔTrq与基础转矩Trq0相加，从而算出对于内燃机10的要求转矩Trq*的处理。
节气门操作处理M48是基于要求转矩Trq*，生成操作信号MS1并将该操作信号MS1向节气门14输出以对节气门14的开口度进行操作的处理。详细而言，节气门操作处理M48是如下处理：在要求转矩Trq*大的情况下，将节气门14的开口度操作为比要求转矩Trq*小的情况大的值。本实施方式的节气门操作处理M48为对节气门14的开口度进行设定以实现基础转矩Trq0的处理。在并非正在执行抖动控制的情况下，升高转矩ΔTrq被设定为零，因此，节气门操作处理M48基于与基础转矩Trq0一致的要求转矩Trq*来设定节气门14的开口度。在执行抖动控制的情况下，与将所有的汽缸的空燃比设定为相同的情况相比转矩下降。在节气门操作处理M48中，在执行抖动控制的情况下，基于通过将升高转矩ΔTrq与基础转矩Trq0相加而得的要求转矩Trq*来设定节气门14的开口度。即，升高转矩ΔTrq设为，在正在执行抖动控制时，能够利用节气门操作处理M48设定在实现基础转矩Trq0上所需的节气门14的开口度。顺便一提，在执行抖动控制的情况下与不执行抖动控制的情况相比转矩下降是因为：在稀燃烧汽缸中对要求喷射量Qd进行减量修正从而产生的转矩的减少量比在浓燃烧汽缸中对要求喷射量Qd进行增量修正从而产生的转矩的增加量大。
在要求值输出处理M20中，在产生了三元催化剂24的预热要求的情况下，将喷射量修正要求值α设定为比零大的值。在此，根据预热要求的执行要求而执行的抖动控制为如下处理：利用从稀燃烧汽缸排出的氧与从浓燃烧汽缸排出的未燃燃料在三元催化剂24中发生反应而产生的热使三元催化剂24升温。
图5示出要求值输出处理M20的步骤。图5所示的处理通过由CPU32例如以预定的时间周期反复执行存储于ROM34的程序来实现。此外，在以下中，利用在前头标注有“S”的数字表示步骤编号。
在图5所示的一系列的处理中，CPU32首先对是否产生了三元催化剂24的预热要求进行判定(S10)。在此，三元催化剂24的预热要求在条件(A)和条件(B)均为真的情况下产生，所述条件(A)是内容为从内燃机10起动时起对吸入空气量Ga进行累计而得的累计值InGa为第1规定值Inth1以上的条件，所述条件(B)是内容为累计值InGa为第2规定值Inth2以下且水温THW为预定温度THWth以下的条件。此外，条件(A)是判定为三元催化剂24的上游侧的端部的温度为活性温度的条件。另外，条件(B)是判定为三元催化剂24整体仍未成为活性状态的条件。
CPU32在判定为产生了三元催化剂24的预热要求的情况下(S10：“是”)，基于转速NE和负载率KL算出作为喷射量修正要求值α的基础的基础要求值α0(S12)。详细而言，预先将转速NE和负载率KL为输入变量、基础要求值α0为输出变量的映射数据存储于ROM34，并由CPU32通过映射运算求出基础要求值α0即可。此外，图5中的变量n是用于指定基础要求值α0等时序数据中的特定的数据的变量，在以下中，将在图3的一系列的处理的控制周期的本次控制周期中算出的数据记载为“n”，将在前次控制周期中算出的数据记载为“n-1”。
接着，CPU32对内燃机10的工作点是否进入了图3所示的区域A1进行判定(S14)。CPU32在判定为内燃机10的工作点没有进入区域A1的情况下(S14：“否”)，将通常时渐变量ΔL代入规定喷射量修正要求值α的渐变速度的渐变量Δ(S16)。通常时渐变量ΔL规定喷射量修正要求值α的渐变速度。如上所述，升高转矩ΔTrq根据喷射量修正要求值α的变化而变化。通过节气门14的操作，使填充于燃烧室16内的空气量根据升高转矩ΔTrq的变化而变化。通常时渐变量ΔL设定为，能够充分地抑制根据升高转矩ΔTrq的变化而变化的填充于燃烧室16内的空气量的追随延迟(日文：追従遅れ)的值。
接着，CPU32对从开始执行抖动控制起的经过时间的值或从对汽缸#2、#4、#6(#1、#3、#5)中的被设定为浓燃烧汽缸的汽缸进行变更起的经过时间的值是否在预定范围内进行判定(S18)。该预定范围为从周期T1减去渐变时间ΔT1而得的值以上且周期T1的值以下的范围。在此，周期T1设定为，内燃机10的曲轴旋转由不发火检测处理M10规定的预定次数以下的规定次数的期间。另外，渐变时间ΔT1设定为，利用后述的S22～S30的处理使喷射量修正要求值α渐变直到变为零所需要的时间。CPU32在判定为上述的经过时间的值处于预定范围内的情况下(S18：“是”)，将零代入基础要求值α0(S20)。
此外，以周期T1变更浓燃烧汽缸的原因如下。在抖动控制时，以浓燃烧汽缸的转矩比稀燃烧汽缸的转矩大为起因而有旋转变动量Δω的绝对值比不执行抖动控制时大的倾向。但是，由于为了将旋转变动抑制为用户不会感觉到的程度而设定了喷射量修正要求值α等，所以原本不会仅以抖动控制为原因而在不发火检测处理M10中进行内容为发生了不发火的临时判定。不过，由于各种各样的原因，例如可能会产生仅汽缸#1～#6中的特定的汽缸比设为目标的空燃比稍稀的事态。作为这样的原因，可考虑例如由于燃料喷射阀18的经年劣化而仅特定的燃料喷射阀18喷射比喷射量指令值Q*稍少的燃料这样的原因。在该劣化了的汽缸被设定为稀燃烧汽缸且紧接着在劣化了的汽缸中活塞到达压缩上止点之后活塞到达压缩上止点的其他汽缸为浓燃烧汽缸的情况下，旋转变动量Δω可能成为阈值以下，所以有可能由不发火检测处理M10进行内容为发生了不发火的误判定。针对该问题，难以将在不发火检测处理M10中与旋转变动量Δω进行比较的阈值设定为不会以抖动控制为起因进行内容为发生了不发火的误判定。这是因为，需要以在发生了不发火的情况下，能够可靠地检测不发火这一内容的方式设定阈值。
因此，在本实施方式中，将周期T1设为由不发火检测处理M10对临时判定的次数进行累计的期间的长度以下。在此，不发火检测处理M10对临时判定的次数进行累计的期间、和抖动控制的特定的周期T1的期间完全一致的概率低。而且，即使它们完全一致，由于在一个汽缸被设定为浓燃烧汽缸的期间包括渐变时间ΔT1，所以喷射量修正要求值α被设定为基础要求值α0的期间自身也比周期T1短。因此，由于空燃比稀成设想以上的汽缸(例如，上述的劣化了的汽缸)被设定为稀燃烧汽缸且紧接着在劣化了的汽缸中活塞到达压缩上止点之后活塞到达压缩上止点的汽缸为浓燃烧汽缸而即使没有发生不发火旋转变动量Δω也可能为阈值以下的期间，比不发火检测处理M10对临时判定的次数进行累计的期间短。因此，能够抑制由不发火检测处理M10进行误判定的事态。
CPU32在S20的处理完成的情况下或者在S18的处理中进行否定判定的情况下，对从本次的基础要求值α0(n)减去前次的喷射量修正要求值α(n-1)而得的值是否比渐变量Δ大进行判定(S22)。并且，CPU32在判定为α0(n)-α(n-1)的值比渐变量Δ大的情况下(S22：“是”)，将渐变量Δ与前次的喷射量修正要求值α(n-1)相加而得的值代入本次的喷射量修正要求值α(n)(S24)。与此相对，CPU32在判定为α0(n)-α(n-1)的值为渐变量Δ以下的情况下(S22：“否”)，对从前次的喷射量修正要求值α(n-1)减去本次的基础要求值α0(n)而得的值是否比渐变量Δ大进行判定(S26)。并且，CPU32在判定为α(n-1)-α0(n)的值比渐变量Δ大的情况下(S26：“是”)，将从前次的喷射量修正要求值α(n-1)减去渐变量Δ而得的值代入本次的喷射量修正要求值α(n)(S28)。另外，CPU32在判定为α(n-1)-α0(n)的值为渐变量Δ以下的情况下(S26：“否”)，将本次的基础要求值α0(n)代入本次的喷射量修正要求值α(n)(S30)。
另一方面，CPU32在判定为内燃机10的工作点进入了区域A1的情况下(S14：“是”)，对内燃机10的工作点进入了区域A1之后经过的时间是否为转移期间的长度以下进行判定(S32)。在此，转移期间设定为，从内燃机10的工作点进入了区域A1的时间点起到由后述的S44的处理对设定为浓燃烧汽缸的汽缸进行了切换之后喷射量修正要求值α成为基础要求值α0的时间点为止的期间的程度。CPU32在进行肯定判定的情况下(S32：“是”)，将A1用渐变量ΔH代入渐变量Δ(S34)。A1用渐变量ΔH设定为比通常时渐变量ΔL大的值。
CPU32在S34的处理完成的情况下或者在S32的处理中进行否定判定的情况下，对标志F是否为“1”进行判定(S36)。在标志F为“1”的情况下，表示以工作点进入了区域A1为起因而有了对设定为浓燃烧汽缸的汽缸进行切换的需要且对于切换之前的浓燃烧汽缸的喷射量修正要求值α比零大。在本实施方式中，在内燃机10的工作点进入区域A1内的情况下，仅使汽缸#1、#2的点火正时比汽缸#3～#6的点火正时延迟预定量Δaf。因此，优选在工作点进入区域A1内的情况下将汽缸#1、#2固定为浓燃烧汽缸。CPU32在判定为标志F为“0”的情况下(S36：“否”)，对是否有因当前汽缸#1、#2没有被设定为浓燃烧汽缸而需要对设定为浓燃烧汽缸的汽缸进行切换的需要且喷射量修正要求值α是否比零大进行判定(S38)。并且，CPU32在S38中进行肯定判定的情况下(S38：“是”)，将“1”代入标志F(S40)并移至S20的处理。
另一方面，CPU32在判定为标志F为“1”的情况下(S36：“是”)，对喷射量修正要求值α是否为零进行判定(S42)。并且，CPU32在判定为喷射量修正要求值α不为零的情况下(S42：“否”)，移至S20的处理。另一方面，CPU32在S42的处理中进行肯定判定的情况下或者在S38的处理中进行否定判定的情况下，将汽缸#1、#2设定为浓燃烧汽缸、将标志F设定为“0”(S44)，并移至S22的处理。
此外，CPU32在S24、S28、S30的处理完成的情况下，一度结束图5所示的一系列的处理。
在此，对本实施方式的作用及效果进行说明。
图6示出从作为内燃机10的工作点没有进入区域A1的情况下的抖动控制的第1模式向作为工作点进入区域A1的情况下的抖动控制的第2模式切换时的喷射量指令值Q*。
如图6所示，在本实施方式中，在第1模式下，依次将汽缸#1(#2)、汽缸#3(#4)、汽缸#5(#6)切换为浓燃烧汽缸。另外，在第1模式下，以周期T1对设定为浓燃烧汽缸的汽缸进行切换。与此相对，当在时刻t1工作点进入区域A1时，CPU32将汽缸#1、#2固定为浓燃烧汽缸。CPU32在汽缸#1、#2没有成为浓燃烧汽缸的情况下(S38：“是”)，通过由S20的处理将基础要求值α0设定为零从而使喷射量修正要求值α一度减小为零。此时，由于渐变速度由A1用渐变量ΔH规定，所以，该渐变速度比为了在第1模式下切换浓燃烧汽缸而使喷射量修正要求值α渐变为零的情况的渐变速度大。由此，能够极力缩短点火正时比其他汽缸延迟预定量Δaf的汽缸#1、#2被设定为稀燃烧汽缸的期间。在稀燃烧汽缸中，与空燃比为理论空燃比的情况相比，具有燃烧容易变得不稳定的倾向，若点火正时延迟，则有可能助长该倾向。在本实施方式中，由于能够尽量缩短该有可能助长的期间，所以能够极力抑制旋转变动变大。
并且，若在时刻t2喷射量修正要求值α为零(S42：“是”)，则CPU32利用S44的处理将汽缸#1、#2设定为浓燃烧汽缸，并使喷射量修正要求值α以由A1用渐变量ΔH规定的渐变速度上升。由此，能够极力抑制以将汽缸#1、#2切换为浓燃烧汽缸为起因而由抖动控制实现的升温效果下降。
<对应关系>
上述实施方式中的事项与上述“发明内容”一栏所记载的事项的对应关系如下。在以下中，按照“发明内容”一栏所记载的技术方案的每个编号示出了对应关系。
[1]排气净化装置与三元催化剂24对应。抖动控制处理与喷射量修正要求值α比零大的情况下的、修正系数算出处理M22、抖动修正处理M24、乘法处理M26、修正系数算出处理M28、抖动修正处理M30、喷射量操作处理M32对应。第1模式与在S14的处理中进行否定判定的情况下的抖动控制处理对应，第2模式与在S42的处理中进行肯定判定的情况下的抖动控制或在S38的处理中进行否定判定的情况下的抖动控制对应。
[2]特定汽缸处理与图4所示的处理对应，预定的工作点与区域A1内的工作点对应。
[4]渐变处理与S22～S30的处理对应。
<其他实施方式>
本实施方式也可以如以下那样变更地实施。本实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合地实施。
·“关于第2模式”
例如像下述“关于内燃机”一栏所记载的那样在直列6汽缸的内燃机中，也可以将两个汽缸设定为浓燃烧汽缸，将剩余的四个汽缸设定为稀燃烧汽缸。也可以是，在预定的工作点仅使汽缸#1的点火正时比其他汽缸#2～#6的点火正时延迟的情况下，在抖动控制时仅将汽缸#1固定为浓燃烧汽缸。另外还可以是，将汽缸#2～#6中的任一气缸设定为浓燃烧汽缸，依次变更设定为浓燃烧汽缸的汽缸。
·“关于渐变速度”
在上述实施方式中，在进入到区域A1的时间点汽缸#1、#2没有被设定为浓燃烧汽缸的情况下，将汽缸#1、#2设定为浓燃烧汽缸，并且由A1用渐变量ΔH规定渐变速度直到喷射量修正要求值α成为基础要求值α0为止，但不限于此。例如也可以是，在进入到区域A1的时间点汽缸#1、#2没有被设定为浓燃烧汽缸的情况下，在直到使喷射量修正要求值α一度为零为止的期间，由A1用渐变量ΔH规定渐变速度，在此以后，由通常时渐变量ΔL规定渐变速度。
在上述实施方式中，使从第1模式向第2模式转移时的渐变速度比第1模式下的渐变速度大，但不限于此，例如也可以相等。另外，也可以是，例如在从第1模式向第2模式的转移时，不进行渐变处理地将汽缸#1、#2切换为浓燃烧汽缸。
·“关于对设定为浓燃烧汽缸的汽缸进行变更的目的”
在上述实施方式中，为了抑制不发火检测处理M10的误判定而对设定为浓燃烧汽缸的汽缸进行变更，但作为对设定为浓燃烧汽缸的汽缸进行变更的目的并不限于此。例如，也可以在将设定为浓燃烧汽缸的汽缸固定时，为了消除在三元催化剂24中未燃燃料流入的部位产生不均的可能性而对设定为浓燃烧汽缸的汽缸进行切换。另外，例如也可以鉴于如下情况而对设定为浓燃烧汽缸的汽缸进行切换：浓燃烧汽缸的燃料喷射阀18与稀燃烧汽缸的燃料喷射阀18相比，以燃料弹回喷口附近为起因而容易附着碳。此外，在这样的情况下，周期T1的设定可以设定为充分长于上述实施方式。
·“关于特定汽缸处理”
作为特定汽缸处理，并不限于使特定汽缸的点火正时比剩余的汽缸的点火正时延迟的处理。例如，也可以是使特定汽缸的点火正时比剩余的汽缸的点火正时提前的处理。在该情况下，也可以在第2模式下将特定汽缸固定为稀燃烧汽缸。当然，作为特定汽缸处理，并不限定于使点火正时在特定汽缸和在剩余的汽缸中不同的处理。
此外，无论特定汽缸处理的有无，抖动控制可以具有第2模式。例如，在预定的工作点执行抖动控制时，将特定汽缸设为浓燃烧汽缸(稀燃烧汽缸)，由此振动变得显著等情况下，将特定汽缸固定为稀燃烧汽缸(浓燃烧汽缸)即可。
·“关于抖动控制处理”
在上述实施方式中，基于转速NE和负载率KL来算出基础要求值α0，但不限于此。例如，也可以将由转速NE和负载率KL确定的修正系数K与根据水温THW确定的基本值相乘而得的值设定为基础要求值α0。
另外，例如也可以仅基于转速NE及水温THW、或负载率KL及水温THW这两个参数对基础要求值α0进行可变设定，另外，例如也可以基于上述三个参数中的一个参数对基础要求值α0进行可变设定。另外，例如也可以取代作为负载的负载率KL地使用例如作为负载的加速器操作量来代替使用作为特定内燃机10的工作点的参数的转速NE和负载率KL，来取代作为负载的负载率KL。另外，也可以取代转速NE和负载而基于吸入空气量Ga对基础要求值α0进行可变设定。
基于内燃机的工作点对喷射量修正要求值α进行可变设定这点自身并不是必须的。例如，也可以设为催化剂预热处理时用而被确定的单一的值。
在上述实施方式中，使浓燃烧汽缸的数量比稀燃烧汽缸的数量多，但不限于此。例如，像下述“关于内燃机”一栏所记载的那样在由单个排气净化装置将排气作为净化对象的汽缸的数量为偶数的情况下，也可以使浓燃烧汽缸的数量与稀燃烧汽缸的数量相同。另外，例如，不限于将由单个排气净化装置净化排气的所有的汽缸设为稀燃烧汽缸或浓燃烧汽缸，例如也可以将一个汽缸的空燃比设为目标空燃比。而且，若在一个燃烧循环内缸内填充空气量相同则燃空比的平均值的倒数成为目标空燃比的情况也不是必须的。例如，像下述“关于内燃机”一栏所记载的那样在直列4汽缸的情况下，若缸内填充空气量相同，则5行程中的燃空比的平均值的倒数也可以成为目标空燃比，3行程中的燃空比的平均值的倒数也可以为目标空燃比。不过，优选的是，在一个燃烧循环中，浓燃烧汽缸和稀燃烧汽缸双方存在的期间至少在两个燃烧循环中产生一次以上。换言之，在若在预定期间缸内填充空气量相同则将燃空比的平均值的倒数设为目标空燃比时，优选将预定期间设为两个燃烧循环以下。在此，例如将预定期间设为两个燃烧循环而在两个燃烧循环期间仅存在一次浓燃烧汽缸的情况下，在将浓燃烧汽缸设为R且将稀燃烧汽缸设为L时，浓燃烧汽缸和稀燃烧汽缸的出现顺序例如为“R、L、L、L、L、L、L、L”。在该情况下，设置有比预定期间短的、为“R、L、L、L”的一个燃烧循环的期间，汽缸#1～#4中的一部分为浓燃烧汽缸，其他汽缸为稀燃烧汽缸。不过，在将与一个燃烧循环不同的期间中的燃空比的平均值的倒数设为目标空燃比的情况下，优选的是，能够忽视在进气门INV关闭之前使内燃机在进气行程中一度吸入了的空气的一部分向进气通路吹回的量。
·“关于排气净化装置”
在上述实施方式中，三元催化剂24作为排气净化装置发挥功能，但不限于此。例如，上游侧排气净化装置可以是三元催化剂24，下游侧排气净化装置可以是汽油颗粒过滤器(GPF)。即，排气净化装置可以包括三元催化剂24和GPF。另外，例如也可以将上游侧排气净化装置和下游侧排气净化装置分别设为第1三元催化剂和第2三元催化剂。另外，例如也可以将上游侧排气净化装置设为GPF，将下游侧排气净化装置设为三元催化剂。另外，例如排气净化装置也可以仅包括GPF。不过，在GPF的上游没有设置具有氧吸藏能力的催化剂的情况下，优选的是，为了提高由抖动控制实现的升温能力，赋予GPF氧吸藏能力。
·“关于排气的升温要求”
作为升温要求，不限于在上述实施方式中例示出的内容。例如像“关于排气净化装置”一栏所记载的那样在内燃机10具备GPF的情况下，也可以为了将GPF所捕集的粒子状物质燃烧除去而要求GPF升温。另外，例如也可以为了使排气通路22升温来抑制冷凝水对排气通路22的附着而要求由抖动控制实现的排气的升温。
·“关于控制装置”
作为控制装置，不限于具备CPU32和ROM34并执行软件处理的部件。例如，也可以具备对在上述实施方式中执行的软件处理的至少一部分进行处理的专用的硬件电路(例如ASIC等)。即，控制装置是以下的(a)～(c)中的任一构成即可。(a)具备按照程序执行全部的上述处理的处理装置、和存储程序的ROM等程序存储装置。(b)具备按照程序执行上述处理的一部分的处理装置及程序存储装置、和执行剩余处理的专用的硬件电路。(c)具备执行上述处理的全部的专用的硬件电路。在此，具备处理装置及程序存储装置的软件处理电路、和/或专用的硬件电路也可以为多个。即，上述处理由具备一个或多个软件处理电路及一个或多个专用的硬件电路中的至少一方的处理电路(processing circuitry)执行即可。程序存储装置即计算机可读介质包括通用或专用的计算机能够访问的所有的可利用介质。
·“关于内燃机”
作为内燃机，不限于V型6汽缸的内燃机。例如也可以是直列6汽缸的内燃机、直列4汽缸的内燃机等。在该情况下，可以是如下构成：从所有的汽缸排出的排气由单个排气净化装置净化，由单个排气净化装置净化排气的汽缸的数量为偶数。
·“其他”
作为燃料喷射阀，不限于向燃烧室16喷射燃料的喷射阀，例如也可以是向进气通路12喷射燃料的喷射阀。在执行抖动控制时进行空燃比反馈控制不是必须的。

Claims (5)

1.一种内燃机的控制装置，所述内燃机具备：构成为对从多个汽缸排出的排气进行净化的排气净化装置；和分别设置于所述多个汽缸的多个燃料喷射阀，
所述控制装置包括处理电路，该处理电路构成为执行抖动控制处理，在该抖动控制处理中，对所述燃料喷射阀进行操作，以使得所述多个汽缸中的一个以上的汽缸为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸且所述多个汽缸中的其他的一个以上的汽缸为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸，
所述抖动控制处理具有：
第1模式，在该第1模式下，依次变更作为所述浓燃烧汽缸的所述一个以上的汽缸，将所述多个汽缸的各自依次设定为浓燃烧汽缸；和
第2模式，在该第2模式下，将所述多个汽缸中的至少一个特定汽缸固定为所述浓燃烧汽缸和所述稀燃烧汽缸中的任一方，
所述处理电路构成为，根据所述内燃机的工作点选择所述第1模式或所述第2模式，在所述内燃机的工作点为预定的工作点时，选择所述第2模式，所述预定的工作点是与该预定的工作点以外的工作点相比包括内燃机的驱动系统的振动变大的工作点。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，
所述处理电路构成为执行特定汽缸处理，在该特定汽缸处理中，无论所述抖动控制处理的执行的有无，都在所述内燃机的所述预定的工作点使所述至少一个特定汽缸的燃烧控制用的操作量相对于除了所述至少一个特定汽缸以外的汽缸的燃烧控制用的操作量产生偏差。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，
所述特定汽缸处理包括使所述至少一个特定汽缸的点火正时比除了所述至少一个特定汽缸以外的所述汽缸的点火正时延迟的处理，
所述处理电路构成为，在所述第2模式下将所述特定汽缸固定为浓燃烧汽缸。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的控制装置，
所述处理电路构成为执行渐变处理，在该渐变处理中，在所述第1模式下，使作为浓燃烧汽缸的第1汽缸的浓化程度和作为稀燃烧汽缸的第2汽缸的稀化程度以第1减小速度逐渐减小，由此将所述第1汽缸变更为稀燃烧汽缸且将所述第2汽缸变更为浓燃烧汽缸，之后，使所述第2汽缸的浓化程度和所述第1汽缸的稀化程度逐渐地增大，
所述渐变处理包括如下处理：在所述抖动控制处理从所述第1模式向所述第2模式转移的情况下，以比所述第1减小速度大的第2减小速度使所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度减小。
5.一种内燃机的控制方法，所述内燃机具备：构成为对从多个汽缸排出的排气进行净化的排气净化装置；和分别设置于所述多个汽缸的多个燃料喷射阀，所述控制方法包括：
进行抖动控制处理，在该抖动控制处理中，对所述燃料喷射阀进行操作，以使得所述多个汽缸中的一个以上的汽缸为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸且所述多个汽缸中的其他的一个以上的汽缸为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸，
所述抖动控制处理具有：
第1模式，在该第1模式下，依次变更作为所述浓燃烧汽缸的所述一个以上的汽缸，将所述多个汽缸的各自缸依次设定为浓燃烧汽缸；和
第2模式，在该第2模式下，将所述多个汽缸中的至少一个特定汽缸固定为所述浓燃烧汽缸和所述稀燃烧汽缸中的任一方，
所述控制方法包括根据所述内燃机的工作点选择所述第1模式或所述第2模式，在所述内燃机的工作点为预定的工作点时，选择所述第2模式，所述预定的工作点是与该预定的工作点以外的工作点相比包括内燃机的驱动系统的振动变大的工作点。
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