DE102017107233A1 - Abgasreinigungssystem für verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, wird ein Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches in jedem von einem oder mehreren Zylindern mit Luftüberschuss und jedem von einem oder mehreren Zylindern mit Luftmangel auf Basis eines Durchschnittswerts eines Erfassungswerts eines Verbrennungsluftverhältnissensors geregelt, so dass ein Durchschnittswert eines Verbrennungsluftverhältnisses von Abgas, das in den Dreiwegekatalysator strömt, ein vorgegebenes angestrebtes Abgas-Verbrennungsluftverhältnis wird. Dabei wird die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt, dass zumindest ein Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität in einer Zylindergruppe eines Verbrennungsmotors als der eine oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Aus dem Stand der Technik bekannt ist eine Technologie, bei der in einem Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor, der einen in einem Abgaskanal angeordneten Dreiwegekatalysator aufweist, eine oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, um die Temperatur des Dreiwegekatalysators zu erhöhen. Bei der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses kann das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches in manchen Zylindern auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss gesteuert werden, bei dem ein Luftanteil höher ist als bei einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis, und das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches in manchen von den übrigen Zylindern kann auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel gesteuert werden, bei dem ein Luftanteil niedriger ist als beim stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis. Im Folgenden wird bei einer solchen oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses der Zylinder, in dem das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss gesteuert wird, als „Zylinder mit Luftüberschuss” bezeichnet. Außerdem wird bei einer solchen oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses der Zylinder, in dem das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel gesteuert wird, als „Zylinder mit Luftmangel” bezeichnet. Darüber hinaus wird bei der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel auf solche Weise gesteuert bzw. geregelt, dass ein (im Folgenden auch als „durchschnittliches Verbrennungsluftverhältnis” bezeichneter) Durchschnittswert des Verbrennungsluftverhältnisses des Abgases, das in den Dreiwegekatalysator strömt (dies kann im Folgenden als „Abgaszustrom” bezeichnet werden), ein vorgegebenes angestrebtes Abgas-Verbrennungsluftverhältnis wird.
  • Wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, wird wiederholt zwischen einem Zeitraum, in dem hauptsächlich das aus dem Zylinder mit Luftüberschuss abgegebene Abgas in den Dreiwegekatalysator strömt, und einem Zeitraum, in dem hauptsächlich das aus dem Zylinder mit Luftmangel abgegebene Abgas in den Dreiwegekatalysator strömt, abgewechselt. Anders ausgedrückt werden das Abgas, dessen Verbrennungsluftverhältnis einen Luftüberschuss aufweist, und das Abgas, dessen Verbrennungsluftverhältnis einen Luftmangel aufweist, dem Dreiwegekatalysator abwechselnd zugeführt. Dabei wird Sauerstoff im Abgas im Dreiwegekatalysator zurückgehalten, wenn das Abgas, dessen Verbrennungsluftverhältnis einen Luftüberschuss aufweist, zum Dreiwegekatalysator geliefert wird. Wenn das Abgas, dessen Verbrennungsluftverhältnis einen Luftmangel aufweist, zum Dreiwegekatalysator geliefert wird, werden dann HC und CO im Abgas von dem im Dreiwegekatalysator zurückgehaltenen Sauerstoff oxidiert. Der Temperaturanstieg des Dreiwegekatalysators wird dabei durch die Wärme aus der Oxidation von HC und CO gefördert. Außerdem werden während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Dreiwegekatalysator nicht nur der HC und das CO oxidiert, sondern es wird auch NOx im Abgas reduziert. Anders ausgedrückt kann gemäß der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses der Temperaturanstieg des Dreiwegekatalysators gefördert werden, während die HC und CO-Oxidationsfunktion und die NOx-Reduzierungsfunktion im Dreiwegekatalysator ablaufen.
  • Im Patentdokument 1 ist hierzu eine Technologie offenbart, bei der während einer oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches im Zylinder mit Luftüberschuss und das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches im Zylinder mit Luftmangel auf Basis eines Erfassungswerts eines Verbrennungsluftverhältnissensors, der dem Dreiwegekatalysator in einem Abgaskanal vorgelagert ist, geregelt werden.
  • Außerdem offenbart Patentdokument 2, dass in einer Anordnung, bei der ein Verbrennungsluftverhältnissensor in einem Abgaskanal einem Abschnitt nachgelagert ist, wo sich Abgaszweigrohre vereinigen, die mit einzelnen Zylindern einer aus einer Mehrzahl von Zylindern bestehenden Zylindergruppe verbunden sind, ein Fall auftritt, wo die Intensität oder Kraft, mit der Abgas, das aus manchen von den Zylindern abgegeben wird, auf den Verbrennungsluftverhältnissensor trifft, relativ hoch ist, während die Intensität, mit der Abgas auftrifft, das aus den anderen Zylindern abgegeben wird, relativ niedrig ist. Darüber hinaus wird bei der Technologie, die im Patentdokument 2 offenbart ist, auf Basis des Verbrennungsluftverhältnisses eines Gemisches in den Zylindern, bei denen die Intensität, mit der das Abgas auftrifft, relativ hoch ist, die Menge der Kraftstoffeinspritzung in den anderen Zylindern gesteuert.
  • Liste der Entgegenhaltungen
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: Veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 2001-050082
    • Patentdokument 2: Veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 2004-225559
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Wie oben beschrieben, kann in einem Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor, der einen Verbrennungsluftverhältnissensor aufweist, welcher einem Dreiwegekatalysator in einem Abgaskanal vorgelagert ist, während der Ausführung einer oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss und als auch im Zylinder mit Luftmangel auf Basis eines Erfassungswerts des Verbrennungsluftverhältnissensors geregelt werden. Wenn in diesem Fall hauptsächlich das Abgas, das aus dem Zylinder mit Luftüberschuss abgegeben wird, durch den Verbrennungsluftverhältnissensor strömt, wird der Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors ein Wert, der höher ist als das stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis. Wenn dagegen hauptsächlich das Abgas, das aus dem Zylinder mit Luftmangel abgegeben wird, durch den Verbrennungsluftverhältnissensor strömt, wird der Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors ein Wert, der niedriger ist als das stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis. Dann wird das Verbrennungsluftverhältnis der Mischung sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel so geregelt, dass ein Durchschnittswert des Erfassungswerts des Verbrennungsluftverhältnissensors (im Folgenden kann dieser als „durchschnittlicher Sensorerfassungswert” bezeichnet werden) das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis wird. Infolgedessen wird das durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis geregelt.
  • Wenn dabei der durchschnittliche Sensorerfassungswert in Bezug auf ein tatsächliches durchschnittliches Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms auf eine Luftmangelseite verschoben wird, verschiebt sich das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis auf eine Luftüberschussseite, da das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel einer Regelung unterworfen wird, die auf dem durchschnittlichen Sensorerfassungswert basiert. Wenn dieser Verschiebungsbetrag des tatsächlichen durchschnittlichen Abgas-Verbrennungsluftverhältnisses in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms groß wird (d. h. wenn der Grad des Luftüberschusses des tatsächlichen durchschnittlichen Abgas-Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms groß wird), wird es schwierig, NOx im Dreiwegekatalysator in ausreichendem Maße zu reduzieren. Infolgedessen besteht die Besorgnis, dass die NOx-Reinigungs(Reduktions-)Rate im Dreiwegekatalysator unter einen zulässigen Bereich sinkt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben genannten Probleme gemacht, und ihr Ziel ist die Unterdrückung einer Abnahme der NOx-Reduktionsrate im Dreiwegekatalysator im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses.
  • Lösung des Problems
  • Wenn in der vorliegenden Erfindung eine oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses auf Basis eines Erfassungswerts eines Verbrennungsluftverhältnissensors durchgeführt wird, der einem Dreiwegekatalysator in einem Abgaskanal vorgelagert ist, wird die oszillierenden Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt, dass zumindest ein Zylinder mit der höchsten oder größten Gasauftreffintensität oder kraft in einer Zylindergruppe eines Verbrennungsmotors als Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird.
  • Genauer sitzt ein Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor, der eine Zylindergruppe aufweist, die eine Mehrzahl von Zylindern beinhaltet, wobei das System aufweist: einen Dreiwegekatalysator, der in einem Abgaskanal einem Abschnitt nachgelagert ist, wo sich Abgaszweigrohre vereinigen, die jeweils mit einzelnen Zylindern der Zylindergruppe verbunden sind; einen Verbrennungsluftverhältnissensor, der im Abgaskanal in einem Abschnitt angeordnet ist, der dem Dreiwegekatalysator vorgelagert ist; und eine Steuer- bzw. Regeleinheit, die dafür ausgelegt ist, ein Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches in einem Teil der Zylinder der Zylindergruppe auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss zu steuern, das einen größeren Luftanteil aufweist als ein stöchiometrisches Verbrennungsluftverhältnis, und ein Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches in einem Teil der anderen Zylinder der Zylindergruppe auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel zu steuern, das einen niedrigeren Luftanteil aufweist als das stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis, und eine oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses auszuführen, bei der das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches in einem oder mehreren Zylindern mit Luftüberschuss, in denen das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches auf das Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss gesteuert wird, und in einem oder mehreren Zylindern mit Luftmangel, in denen das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches auf das Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel gesteuert wird, jeweils auf Basis eines Durchschnittswerts eines Erfassungswerts des Verbrennungsluftverhältnissensors auf solche Weise geregelt wird, dass ein Durchschnittswert eines Verbrennungsluftverhältnisses von Abgas, das in den Dreiwegekatalysator strömt, ein vorgegebenes angestrebtes Abgas-Verbrennungsluftverhältnis wird; wobei die Steuereinheit die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausführt, dass sie als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss zumindest einen Zylinder in der Zylindergruppe nimmt, in dem eine Gasauftreffintensität, das heißt eine Intensität, mit der ein Abgas, das aus dem Zylinder abgegeben wird, auf dem Verbrennungsluftverhältnissensor auftrifft, am höchsten ist.
  • Der Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung kann Zylindergruppen aufweisen, die eine Mehrzahl von Zylindern beinhalten. Die Anzahl der Zylindergruppen, die der Verbrennungsmotor aufweist, kann eins sein oder kann eine Mehrzahl sein. Wenn der Verbrennungsmotor eine Mehrzahl von Zylindergruppen aufweist, sind außerdem in der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils ein Dreiwegekatalysator und ein Verbrennungsluftverhältnissensor in Abgaskanälen angeordnet, die den einzelnen Zylindergruppen entsprechen.
  • Hierbei strömt das Abgas, das aus jedem der Zylinder in einer Zylindergruppe des Verbrennungsmotors abgegeben wird, in einen gemeinsamen Abgaskanal, während es durch ein Abgaszweigrohr strömt, das mit dem jeweiligen Zylinder verbunden ist, und strömt durch einen Verbrennungsluftverhältnissensor, der im gemeinsamen Abgaskanal angeordnet ist. Dabei kann ein Fall auftreten, wo in der Zylindergruppe des Verbrennungsmotors eine Gasauftreffintensität, das heißt eine Intensität oder Kraft, mit der ein aus einem Zylinder abgegebenes Abgas auf einem Verbrennungsluftverhältnissensor auftrifft, relativ hoch (groß) ist, während eine Gasauftreffintensität eines Abgases, das aus einem anderen Zylinder abgegeben wird, relativ niedrig (klein) ist. Anders ausgedrückt unterscheidet sich im Abgaskanal ein Abschnitt desselben, in dem hauptsächlich ein Abgas strömt, das aus einem bestimmten Zylinder abgegeben wird, von einem Abschnitt desselben, in dem hauptsächlich ein Abgas strömt, das von einem anderen Zylinder abgegeben wird. Aus diesem Grund wird die Verteilung des Abgases, das jeweils aus den Zylindern abgegeben wird, über einem Querschnitt des Abgaskanals (d. h. einem Querschnitt, der eine axiale Richtung des Abgaskanals rechtwinklig schneidet) nicht gleichmäßig, sondern weist für jeden Zylinder einen gewissen Grad an Abweichung oder Verschiebung auf. Infolgedessen wird es als Folge der Beziehung zwischen einem Weg, auf dem das aus den einzelnen Zylindern abgegebene Abgas hauptsächlich strömt, und der Stelle, wo ein Verbrennungsluftverhältnissensor im Abgaskanal angeordnet ist, Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität und Zylinder mit einer relativ niedrigen Gasauftreffintensität geben.
  • Auch wenn das tatsächliche Verbrennungsluftverhältnis des Abgases, das aus den jeweiligen Zylindern abgegeben wird, gleich ist, kann dann der Wert des Verbrennungsluftverhältnisses, der vom Verbrennungsluftverhältnissensor erfasst wird (d. h. der Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors), unterschiedlich sein, je nachdem ob die Gasauftreffintensität des Abgases hoch ist und ob sie niedrig ist. Aus diesem Grund kann sich während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses, bei der das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftüberschuss und in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftmangel auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts geregelt wird, das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms vom angestrebten Abgas-Verbrennungsluftverhältnis weg verschieben oder abweichen, was eine Folge der oben genannten Ungleichmäßigkeit der Gasauftreffintensität für die jeweiligen Zylinder ist. Anders ausgedrückt kann der durchschnittliche Sensorerfassungswert leicht auf eine Luftmangelseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms verschoben werden, wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass als der eine oder die mehreren Zylinder mit Luftmangel ein Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität genommen wird. Aus diesem Grund kann das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms leicht auf eine Luftüberschussseite in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis verschoben werden, wenn das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftüberschuss und in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftmangel einer Regelung auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts unterzogen wird. In diesem Fall besteht die Besorgnis, dass im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses eine Verringerung der NOx-Entfernungs- oder Reduktionsrate im Dreiwegekatalysator bewirkt wird.
  • Demgemäß führt in der vorliegenden Erfindung die Steuereinheit die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so aus, dass sie als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss zumindest einen Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität in einer Zylindergruppe nimmt. Damit wird eine Verschiebung des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts auf eine Luftmangelseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses erschwert. Aus diesem Grund wird eine Verschiebung des tatsächlichen durchschnittlichen Abgas-Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms auf eine Luftüberschussseite in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis erschwert, wenn das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftüberschuss und in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftmangel einer Regelung auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts unterzogen wird. Somit ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Verringerung der NOx-Entfernungs- oder Reduktionsrate im Dreiwegekatalysator im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses zu unterdrücken.
  • Man beachte, dass hierbei der durchschnittliche Sensorerfassungswert leicht auf eine Luftüberschussseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms verschoben werden kann, wenn die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass ein Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität als der eine oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird, im Gegensatz zu einem Fall, wo die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass ein Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität als der eine oder die mehreren Zylinder mit Luftmangel genommen wird. Wenn in diesem Fall das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftüberschuss und in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftmangel einer Regelung auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts unterzogen wird, kann das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms leicht auf eine Luftmangelseite in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis verschoben werden. Jedoch ist der Grad der Verringerung sowohl der HC als auch der CO-Reinigungs-(Entfernungs- oder Oxidations-)Raten im Dreiwegekatalysator in dem Fall, wo sich das Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms in Bezug auf das stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis auf die Luftmangelseite verschoben hat, kleiner als der Grad der Verringerung der NOx-Reinigungs(Entfernungs- oder Reduktions-)Rate im Dreiwegekatalysator in dem Fall, wo sich das Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms in Bezug auf das stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis auf eine Luftüberschussseite verschoben hat. Somit wird in der vorliegenden Erfindung der Unterdrückung der Verschiebung des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts auf die Luftmangelseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms im Verlauf der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses Vorrang gegenüber der Unterdrückung der Verschiebung auf die Luftüberschussseite gegeben.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinheit die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausführen, dass sie als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss zumindest einen Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität in einer Zylindergruppe nimmt und als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftmangel zumindest einen Zylinder mit der niedrigsten Gasauftreffintensität in der Zylindergruppe nimmt. Damit wird eine Verschiebung des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts auf die Luftmangelseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses weiter erschwert. Wenn das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftüberschuss und in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftmangel einer Regelung auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts unterzogen wird, wird aus diesem Grund eine Verschiebung des tatsächlichen durchschnittlichen Abgas-Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms auf die Luftüberschussseite in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis weiter erschwert.
  • Außerdem kann die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt werden, dass als der eine oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss zwei oder mehr von der Mehrzahl von Zylindern in einer Zylindergruppe genommen werden. In der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinheit in einem solchen Fall die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausführen, dass sie als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss Zylinder in der Zylindergruppe in absteigender Reihenfolge der Gasauftreffintensität beginnend mit der höchsten nimmt.
  • Darüber hinaus kann die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt werden, dass als der eine oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss zwei Zylinder von der Mehrzahl von Zylindern in einer Zylindergruppe genommen werden, die in der Reihenfolge der Verbrennung nebeneinanderliegen. In der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinheit in einem solchen Fall die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausführen, dass sie als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss einen Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität in der Zylindergruppe und einen anderen Zylinder, der in der Verbrennungsreihenfolge dem Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität benachbart ist (unmittelbar davor oder danach kommt) und der eine höhere Gasauftreffintensität aufweist als ein Zylinder, der in der Verbrennungsreihenfolge an den Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität angrenzt (unmittelbar davor oder danach kommt).
  • Wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass eine Mehrzahl von Zylindern als der eine oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird, lässt sich demgemäß der durchschnittliche Sensorerfassungswert im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses viel schwerer auf eine Luftmangelseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms verschieben. Aus diesem Grund wird eine Verschiebung des tatsächlichen durchschnittlichen Abgas-Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms auf die Luftüberschussseite in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis wesentlich schwieriger, wenn das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftüberschuss und in dem einen oder in jedem von den mehreren Zylindern mit Luftmangel einer Regelung auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts unterzogen wird.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • In der vorliegenden Erfindung kann eine Verringerung der NOx-Entfernungs oder Reduktionsrate in einem Dreiwegekatalysator im Laufe der Ausführung einer oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses unterdrückt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Schema, das die allgemeine Gestaltung eines Verbrennungsmotors und seiner Ansaug- und Abgassysteme gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine erste Ansicht, die eine Anordnung in der Nähe eines Verbindungsabschnitts zwischen einem Abschnitt, wo sich einzelne Abgaszweigrohre eines Abgaskrümmers vereinen, und einem Abgaskanal in dem in 1 dargestellten Verbrennungsmotor zeigt.
  • 3 ist eine zweite Ansicht, die eine Anordnung in der Nähe des Verbindungsabschnitts zwischen dem Abschnitt, wo sich die einzelnen Abgaszweigrohre des Abgaskrümmers vereinen, und dem Abgaskanal in dem in 1 dargestellten Verbrennungsmotor zeigt.
  • 4 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des Abschnitts, wo sich die einzelnen Abgaszweigrohre des Abgaskrümmers vereinen, in dem in 1 dargestellten Verbrennungsmotor zeigt.
  • 5 ist ein Zeitschema, welches das Verhalten des Verbrennungsluftverhältnisses eines Abgaszustroms zeigt, wenn eine oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor ausgeführt wird.
  • 6 ist ein Ablaufschema, das einen Ablauf der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 ist ein erstes Zeitschema, das zeigt, wie sich das Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms und ein Erfassungswert eines Verbrennungsluftverhältnissensors verhalten, wenn die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass ein Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität als der Zylinder mit Luftmangel genommen wird und ein Zylinder mit einer relativ niedrigen Gasauftreffintensität als der Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird.
  • 8 ist ein zweites Zeitschema, das zeigt, wie sich das Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms und der Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors verhalten, wenn die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass ein Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität als der Zylinder mit Luftmangel genommen wird und der Zylinder mit einer relativ niedrigen Gasauftreffintensität als der Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird.
  • 9 ist ein Schema, das die Beziehung zwischen NOx, HC und CO-Reinigungsraten in einem Dreiwegekatalysator und dem Verbrennungsluftverhältnis eines Abgases zeigt.
  • 10 ist ein Schema, das Unterschiede zwischen Sensorerfassungswerten bei einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel für die jeweiligen Zylinder in dem in 1 gezeigten Verbrennungsmotor für einen Fall zeigt, wo eine Kraftstoffeinspritzmenge in jedem von einem ersten bis vierten Zylinder um den gleichen Betrag ausgehend von einer Bezugseinspritzmenge von einem Zylinder zum anderen erhöht wird.
  • 11 ist ein Schema, das einen Durchschnittswert ADaf eines Verschiebungs- oder Abweichungsbetrags des Sensorerfassungswerts bei einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel für die jeweiligen Zylinder in Bezug auf einen Durchschnittswert des Sensorerfassungswerts beim Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel zeigt, wenn eine Ansaugluftmenge im Verbrennungsmotor in 10 im Bereich von A1 bis A6 liegt.
  • 12 ist ein Schema, das die relative Beziehung zwischen Gasauftreffintensitäten von Abgasen im ersten bis vierten Zylinder des in 1 gezeigten Verbrennungsmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 13 ist ein Schema, das ein erstes spezifisches Beispiel für die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 14 ist ein Schema, das ein zweites spezifisches Beispiel für die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 15 ist ein Schema, das ein drittes spezifisches Beispiel für die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 16 ist ein Schema, das ein viertes spezifisches Beispiel für die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 17 ist ein Schema, das Unterschiede in Sensorerfassungswerten bei einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel in dem in 1 gezeigten Verbrennungsmotor für jeden Zylinder im Falle der Erhöhung einer Kraftstoffeinspritzmenge um die gleiche Menge ausgehend von einer Bezugseinspritzmenge in jedem von einem ersten bis vierten Zylinder von einem Zylinder zum anderen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 18 ist ein Schema, das die relative Beziehung zwischen Gasauftreffintensitäten von Abgasen im ersten bis vierten Zylinder des in 1 gezeigten Verbrennungsmotors gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 19 ist ein Schema, das ein spezifisches Beispiel für die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 20 ist ein Schema, das die relative Beziehung zwischen Gasauftreffintensitäten von Abgasen im ersten bis vierten Zylinder des in 1 gezeigten Verbrennungsmotors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 21 ist ein Schema, das die allgemeine Gestaltung eines Verbrennungsmotors und seiner Ansaug- und Abgassysteme gemäß einer Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden werden konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf Basis der beigefügten Zeichnungen erläutert. Jedoch sollen die Abmessungen, Materialien, Formen, relativen Anordnungen von Bestandteilen und so weiter, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, den technischen Bereich der vorliegenden Erfindung nicht allein darauf beschränken, insbesondere nicht, wenn keine spezifischen Angaben dazu gemacht werden.
  • <Erste Ausführungsform>
  • (Allgemeine Gestaltung)
  • 1 ist ein Schema, das die allgemeine Gestaltung eines Verbrennungsmotors und seiner Ansaug- und Abgassysteme gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der mit 1 bezeichnete Verbrennungsmotor ist ein Ottomotor zum Antreiben eines Fahrzeugs. Der Verbrennungsmotor 1 ist ein Vierzylinder-Reihenmotor, der vier Zylinder 2 aufweist. Das heißt, der Verbrennungsmotor 1 weist eine einzige bzw. nur eine Zylindergruppe auf, die vier Zylinder 2 beinhaltet. Jedoch ist die Anzahl der Zylinder, die in einer Zylindergruppe enthalten sind, im Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf vier beschränkt. Zum Beispiel können die Zylinder, die in einer Zylindergruppe enthalten sind, auch drei oder sechs an der Zahl sein.
  • Jeder von den Zylindern 2 des Verbrennungsmotors 1 ist mit einer Zündkerze 3 versehen. Ein Ansaugkrümmer 4 und ein Abgaskrümmer 5 sind mit dem Verbrennungsmotor 1 verbunden. Der Ansaugkrümmer 4 weist Ansaugzweigrohre 4a auf, die mit den einzelnen Zylindern 2 verbunden sind. Die Ansaugzweigrohre 4a sind jeweils mit einem Kraftstoffeinspritzventil 8 versehen, durch das ihnen Kraftstoff oder Benzin eingespritzt wird. Benzin wird aus einem Abgaberohr 9 in die einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 8 geliefert. Außerdem ist ein Abschnitt, wo sich die Ansaugzweigrohre 4a vereinigen, mit einem Ansaugkanal 6 verbunden.
  • Außerdem weist der Abgaskrümmer 5 Abgaszweigrohre 5a auf, die mit den einzelnen Zylindern 2 verbunden sind. Dann ist ein Abschnitt, wo sich die Abgaszweigrohre 5a vereinigen, mit einem Abgaskanal 7 verbunden. Ein Verbrennungsluftverhältnissensor 11 ist am Abgaskanal 7 an dessen Abschnitt angeordnet, der mit dem Abschnitt, wo sich die Abgaszweigrohre 5a vereinigen, verbunden ist. Darüber hinaus ist ein Dreiwegekatalysator 10 dem Verbrennungsluftverhältnissensor 11 unmittelbar nachgelagert im Abgaskanal 7 angeordnet. Das heißt, das Verbrennungsluftverhältnis des Abgases, das in den Dreiwegekatalysator 10 strömt, wird vom Verbrennungsluftverhältnissensor 11 erfasst. Man beachte hierbei, dass die Einzelheiten der Position, wo der Verbrennungsluftverhältnissensor 11 im Abgaskanal 7 angeordnet ist, weiter unten beschrieben werden.
  • Eine elektronische Steuer bzw. Regeleinheit (ECU) 20 ist in Kombination mit dem Verbrennungsmotor 1 vorgesehen. Diese ECU 20 ist eine Einheit, die unter anderem einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 steuert. Der Verbrennungsluftverhältnissensor 11 ist elektrisch mit der ECU 20 verbunden. Darüber hinaus sind ein Kurbelwinkelsensor 21 und ein Beschleunigeröffnungssensor 22 elektrisch mit der ECU 20 verbunden. Der Kurbelwinkelsensor 21 erfasst den Kurbelwinkel des Verbrennungsmotors 1. Der Beschleunigeröffnungssensor 22 erfasst den Öffnungsgrad eines Beschleunigers eines Fahrzeugs, in dem der Verbrennungsmotor 1 eingebaut ist. Die Ausgangssignale dieser einzelnen Sensoren werden in die ECU 20 eingegeben. Die ECU 20 leitet die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 1 aus dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 21 ab. Die ECU 20 leitet die Motorlast des Verbrennungsmotors 1 aus dem Ausgangssignal des Beschleunigeröffnungssensors 22 ab. Außerdem sind die einzelnen Zündkerzen 3 und die einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 8 elektrisch mit der ECU 20 verbunden. Somit werden diese Teile von der ECU 20 gesteuert. Man beachte hierbei, dass der Verbrennungsmotor 1 so aufgebaut ist, dass eine Kraftstoffeinspritzmenge aus jedem Kraftstoffeinspritzventil 8 für jeden Zylinder 2 geändert werden kann.
  • (Anordnungsposition des Verbrennungsluftverhältnissensors)
  • Nun werden die Einzelheiten der Position, wo der Verbrennungsluftverhältnissensor 11 im Abgaskanal 7 angeordnet ist, auf Basis von 2 bis 4 beschrieben. 2 und 3 sind Ansichten, die Anordnungen in der Nähe des Verbindungsabschnitts zwischen dem Abschnitt, wo sich die einzelnen Abgaszweigrohre 5a des Abgaskrümmers 5 vereinigen, und dem Abgaskanal 7 zeigen. 2 zeigt einen Zustand in dem Fall, wo der Verbrennungsmotor 1 von schräg rechts betrachtet wird, und 3 zeigt einen Zustand in dem Fall, wo der Verbrennungsmotor 1 von schräg links betrachtet wird. Außerdem zeigt 4 einen Querschnitt des Abschnitts, wo sich die einzelnen Abgaszweigrohre 5a des Abgaskrümmers 5 vereinigen. Man beachte hierbei, dass in 2 bis 4 die Bezugszahlen #1 bis #4, die den einzelnen Abgaszweigrohren 5a zugeordnet sind, angeben, mit welchem Zylinder im Verbrennungsmotor 1 die einzelnen Abgaszweigrohre 5a verbunden sind (z. B. ist ein Abgaszweigrohr 5a, das mit #1 bezeichnet ist, mit einem ersten Zylinder im Verbrennungsmotor 1 verbunden). Wie in 2 bis 4 gezeigt ist, ist in dieser Ausführungsform der Verbrennungsluftverhältnissensor 11 an einer Stelle zwischen einem Abschnitt, wo sich ein mit einem zweiten Zylinder verbundenes Abgaszweigrohr zum Vereinigungsabschnitt öffnet, und einem Abschnitt, wo sich ein mit einem vierten Zylinder verbundenes Abgaszweigrohr zum Vereinigungsabschnitt öffnet, im Abgaskanal 7 angeordnet.
  • (Oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses)
  • Wenn eine vorgegebene Temperaturanstiegsbedingung für eine Erhöhung der Temperatur des Dreiwegekatalysators 10 erfüllt ist, führt die ECU 20 in dieser Ausführungsform eine oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so aus, dass sie eine Kraftstoffeinspritzmenge (d. h. eine Menge, die aus jedem der Kraftstoffeinspritzventile 8 eingespritzt wird) in jedem von den Zylindern 2 anpasst. Bei der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses gemäß dieser Ausführungsform wird durch Anpassen der Kraftstoffeinspritzmenge in jedem von den Zylindern 2 das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches in manchen Zylindern 2 von den vier Zylindern 2 auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss gesteuert, bei dem ein Luftanteil höher ist als bei einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis, und das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches in manchen von den übrigen Zylindern 2 von den vier Zylindern 2 wird auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel gesteuert, bei dem ein Luftanteil niedriger ist als beim stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis. Hierbei wird der Zylinder, in dem das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss gesteuert wird, als „Zylinder mit Luftüberschuss” bezeichnet, und der Zylinder, in dem das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel gesteuert wird, wird als „Zylinder mit Luftmangel” bezeichnet. Darüber hinaus wird bei der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel auf Basis eines Durchschnittswerts eines Erfassungswerts des Verbrennungsluftverhältnissensors 11 (eines durchschnittlichen Sensorerfassungswerts) geregelt, so dass ein Durchschnittswert des Verbrennungsluftverhältnisses (d. h. ein durchschnittliches Abgas-Verbrennungsluftverhältnis) eines Abgases, das in den Dreiwegekatalysator 10 strömt (eines Abgaszustroms) ein vorgegebenes angestrebtes Abgas-Verbrennungsluftverhältnis wird, das auf einen Wert in der Nähe des stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnisses eingestellt ist. Genauer wird die Kraftstoffeinspritzmenge aus jedem von den Kraftstoffeinspritzventilen 8 sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts angepasst. Außerdem wird bei der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses gemäß dieser Ausführungsform das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis auf ein Verbrennungsluftverhältnis in der Nähe des stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnisses eingestellt. Jedoch ist das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis in der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf ein Verbrennungsluftverhältnis in der Nähe des stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnisses beschränkt. Zum Beispiel kann die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt werden, während das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis abwechselnd zwischen einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss und einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel gewechselt wird. Man beachte, dass hierbei in einem solchen Fall der Durchschnittswert des Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses in die Nähe des stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnisses kommt, wodurch im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses die HC und CO-Oxidationsfunktion und die NOx-Reduktionsfunktion im Dreiwegekatalysator ebenfalls ausgeführt werden.
  • 5 ist ein Zeitschema, welches das Verhalten des Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms zeigt, wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses, bei der eine Verbrennung im Zylinder mit Luftüberschuss und eine Verbrennung im Zylinder mit Luftmangel abwechselnd für jeden Zylinder wiederholt werden, im Verbrennungsmotor ausgeführt wird. Wie in 5 gezeigt ist, werden ein Abgas mit einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss und ein Abgas mit einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel abwechselnd zum Dreiwegekatalysator geliefert, wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird. Dann wird ein Durchschnittswert der Verbrennungsluftverhältnisse des Abgases mit einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss und des Abgases mit einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis geregelt. Man beachte hierbei, dass bei der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses eine Verbrennung im Zylinder mit Luftüberschuss und eine Verbrennung im Zylinder mit Luftmangel nicht unbedingt für jeden Zylinder abwechselnd wiederholt werden müssen. Anders ausgedrückt muss lediglich ein Teil der Zylinder in der Zylindergruppe der Zylinder mit Luftüberschuss werden und lediglich ein Teil der anderen Zylinder muss der Zylinder mit Luftmangel werden.
  • In dieser Ausführungsform wird vorab entschieden, welcher Zylinder im Verbrennungsmotor 1 vom ersten Zylinder bis vierten Zylinder der Zylinder mit Luftüberschuss wird und welcher Zylinder der Zylinder mit Luftmangel wird, wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird. Dann wird ein in 6 gezeigter Ablauf von der ECU 20 während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses gemäß dieser Ausführungsform wiederholt ausgeführt. 6 ist ein Ablaufschema, das den Ablauf der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Man beachte hierbei, dass in dieser Ausführungsform eine Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung durch die ECU 20 verwirklicht wird, die diesen Ablauf ausführt.
  • In diesem Ablauf wird in Schritt S101 während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ein durchschnittlicher Sensorerfassungswert berechnet, der ein Durchschnittswert des Erfassungswerts des Verbrennungsluftverhältnissensors 11, in einem vorgegebenen Zeitraum ist (z. B. einem Zeitraum, der einem Verbrennungszyklus des Verbrennungsmotors 1 entspricht). Anschließend wird in Schritt S102 das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel auf Basis des in Schritt S101 berechneten durchschnittlichen Sensorerfassungswerts geregelt. Genauer wird die Kraftstoffeinspritzmenge in jedem Zylinder erhöht, wenn der in Schritt S101 berechnete durchschnittliche Sensorerfassungswert höher ist als das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis, so dass eine Verbrennungsluftverhältniszahl des Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel kleiner wird. Wenn dagegen der in Schritt S101 berechnete durchschnittliche Sensorerfassungswert niedriger ist als das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis, wird die Kraftstoffeinspritzmenge in jedem Zylinder verringert, so dass die Verbrennungsluftverhältniszahl des Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel größer wird. Somit wird das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel auf diese Weise gesteuert, wodurch das durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis geregelt wird.
  • Wenn die oben genannte oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor ausgeführt wird, kann jedoch ein Phänomen auftreten, bei dem sich das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis auf die Luftüberschussseite verschiebt (d. h. dieses Phänomen kann im Folgenden als „Verschiebung des Verbrennungsluftverhältnisses des Abgases hin zu einem Luftüberschuss” bezeichnet werden). Im Folgenden wird ein Faktor erläutert, bei dem die Verschiebung des Verbrennungsluftverhältnisses des Abgases hin zu einem Luftüberschuss auftritt, wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird.
  • Das Abgas, das aus jedem von den Zylindern der Zylindergruppe des Verbrennungsmotors abgegeben wird, strömt in den gemeinsamen Abgaskanal, während es durch ein Abgaszweigrohr strömt, das mit jedem Zylinder verbunden ist. Dabei wird die Verteilung des Abgases, das aus jedem Zylinder abgegeben wird, nicht gleichmäßig, sondern zeigt bei jedem Zylinder über einem Querschnitt des Abgaskanals einen gewissen Grad an Abweichung oder Verschiebung. Wenn der Verbrennungsluftverhältnissensor in einem Weg angeordnet ist, in dem das aus einem Zylinder abgegebene Abgas hauptsächlich strömt, wird dann die Gasauftreffintensität des aus dem Zylinder abgegebenen Abgases hoch. Wenn der Verbrennungsluftverhältnissensor dagegen an einer Stelle außerhalb des Weges angeordnet ist, auf dem das aus dem Zylinder abgegebene Abgas hauptsächlich strömt, wird die Gasauftreffintensität des aus dem Zylinder abgegebenen Abgases niedrig. Aus diesem Grund kann es als Folge der Beziehung zwischen dem Weg, auf dem das Abgas, das aus den jeweiligen Zylindern abgegeben wird, hauptsächlich strömt, und der Stelle, wo der Verbrennungsluftverhältnissensor im Abgaskanal angeordnet ist, Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität und Zylinder mit einer relativ niedrigen Gasauftreffintensität geben.
  • Wenn ein Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität und ein Zylinder mit einer relativ niedrigen Gasauftreffintensität im Verbrennungsmotor vorhanden sind, kann dann der durchschnittliche Sensorerfassungswert niedriger werden als das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms, wenn die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass der Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität als Zylinder mit Luftmangel genommen wird, wie in 7 und 8 gezeigt ist. 7 und 8 sind Zeitschemata, die zeigen, wie sich das Verbrennungsluftverhältnis im Abgaszustrom und der Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors verhalten, wenn eine oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, bei der eine Verbrennung im Zylinder mit Luftüberschuss und eine Verbrennung im Zylinder mit Luftmangel für jeden Zylinder wiederholt so ausgeführt werden, dass ein Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität als Zylinder mit Luftmangel genommen wird und ein Zylinder mit einer relativ niedrigen Gasauftreffintensität als Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird. In 7 und 8 geben durchgezogene Linien jeweils das Verhalten des tatsächlichen Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms an, ähnlich wie 5. Außerdem geben in 7 und 8 gestrichelte Linien jeweils das Verhalten des Erfassungswerts des Verbrennungsluftverhältnissensors 11 an.
  • Die Erfassungsempfindlichkeit des Verbrennungsluftverhältnissensors für das Verbrennungsluftverhältnis zeigt im Falle des Abgases, das aus dem Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität abgegeben wird, im Vergleich zu dem Abgas, das aus dem Zylinder mit einer relativ niedrigen Gasauftreffintensität abgegeben wird, eine Tendenz nach oben. Wenn in einem solchen Fall die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass ein Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität als der Zylinder mit Luftmangel genommen wird und ein Zylinder mit einer relativ niedrigen Gasauftreffintensität als der Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird, zeigt der Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors insgesamt einen größeren Luftmangel an als dies dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgaszustroms entspricht, wie in 7 gezeigt ist. In diesem Fall wird der durchschnittliche Sensorerfassungswert ein Wert, der niedriger ist als das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis, auch wenn das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis wird.
  • Außerdem ist im Vergleich zu dem Abgas, dessen Verbrennungsluftverhältnis einen Luftüberschuss aufweist, in dem Abgas, dessen Verbrennungsluftverhältnis einen Luftmangel aufweist, eine größere Menge an H2 vorhanden. Wenn der Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität als Zylinder mit Luftmangel genommen wird, kann aus diesem Grund eine H2Menge im Abgas, die vom Verbrennungsluftverhältnissensor erfasst wird (d. h. eine H2Menge, die mit einem Sensorelement des Verbrennungsluftverhältnissensors in Kontakt kommt), größer werden. Wenn in diesem Fall der Verbrennungsluftverhältnissensor das Verbrennungsluftverhältnis des Abgases erfasst, das aus dem Zylinder mit einer relativ hohen Gasauftreffintensität abgegeben wird, wird der Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors ein Wert, der einen größeren Luftmangel anzeigt als dies dem tatsächlichen Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms entspricht, wie in 8 gezeigt ist. In diesem Fall wird der durchschnittliche Sensorerfassungswert ein Wert, der niedriger ist als das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis, auch wenn das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis wird, wie in dem in 7 gezeigten Fall.
  • Wenn der durchschnittliche Sensorerfassungswert im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms zu einer Luftmangelseite hin verschoben wird, kommt es aus dem oben genannten Grund zu einer Verschiebung des Verbrennungsluftverhältnisses des Abgases hin zu einem Luftüberschuss, weil das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel einer Regelung auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts unterzogen wird.
  • Hierzu wird die Beziehung zwischen den NOx, HC und CO-Reinigungsraten im Dreiwegekatalysator und dem Abgas-Verbrennungsluftverhältnis auf Basis von 9 erläutert. In 9 stellt die Achse der Abszisse das Abgas-Verbrennungsluftverhältnis dar und die Achse der Ordinate stellt die NOx, HC und CO-Reinigungsraten im Dreiwegekatalysator dar. Dann gibt eine vorgegebene Region des Abgas-Verbrennungsluftverhältnisses, die von einer diagonalen schraffierten Fläche in 9 angezeigt wird, ein Reinigungsfenster an, in dem sowohl das NOx-Reduktionsverhältnis als auch die HC und CO-Reinigungsraten im Dreiwegekatalysator geeignete Werte annehmen. Wie in 9 gezeigt ist, wird die vorgegebene Region, in der das stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis (A/F = 14,6) enthalten ist, das Reinigungsfenster des Dreiwegekatalysators. Aus diesem Grund sinkt das NOx-Reduktionsverhältnis im Dreiwegekatalysator, wenn während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses eine Verschiebung des Verbrennungsluftverhältnisses des Abgases hin zu einem Luftüberschuss stattfindet und wenn der Grad des Luftüberschusses des tatsächlichen durchschnittlichen Abgas-Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms größer wird.
  • Wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird, führt die ECU 20 in dieser Ausführungsform demgemäß die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses zur Unterdrückung der Verschiebung des Verbrennungsluftverhältnisses des Abgases hin zu einem Luftüberschuss so aus, dass sie als den Zylinder mit Luftüberschuss einen Zylinder nimmt, der vom ersten Zylinder bis vierten Zylinder die höchste Gasauftreffintensität aufweist. Demgemäß wird eine Verschiebung des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts auf eine Luftmangelseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms erschwert im Vergleich zu einem Fall, wo die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass ein Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität als der Zylinder mit Luftmangel genommen wird. Anders ausgedrückt wird im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses dem entgegengewirkt, dass der durchschnittliche Sensorerfassungswert trotz der Tatsache, dass das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis ist, ein Wert wird, der kleiner ist als das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis. Aus diesem Grund wird eine Verschiebung des tatsächlichen durchschnittlichen Abgas-Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms auf eine Luftüberschussseite in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis erschwert, wenn das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel einer Regelung auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts unterzogen wird. Somit kann eine Verringerung der NOx-Entfernungs- oder Reduktionsrate im Dreiwegekatalysator 10 im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses unterdrückt werden.
  • Hierbei ist zu beachten, dass bei der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor 1 der durchschnittliche Sensorerfassungswert leicht auf eine Luftüberschussseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms verschoben werden kann, wenn die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass als Zylinder mit Luftüberschuss ein Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität vom ersten Zylinder bis vierten Zylinder genommen wird, im Gegensatz zu dem Fall, wo die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass ein Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität als der Zylinder mit Luftmangel genommen wird. Wenn das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel einer Regelung auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts unterzogen wird, kann in diesem Fall das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms leicht auf eine Luftmangelseite in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis verschoben werden. Wie in 9 gezeigt ist, ist jedoch der Grad der Verringerung sowohl der HC als auch der CO-Reinigungs-(Entfernungs- oder Oxidations-)Raten im Dreiwegekatalysator in dem Fall, wo sich das Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms in Bezug auf das stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis auf die Luftmangelseite verschoben hat und aus dem Reinigungsfenster geraten ist, geringer als der Grad der Verringerung der NOx-Reinigungs-(Entfernungs- oder Reduktions-)Rate im Dreiwegekatalysator in dem Fall, wo sich das Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms in Bezug auf das stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis auf die Luftüberschussseite verschoben hat und aus dem Reinigungsfenster geraten ist. Demgemäß ist in dieser Ausführungsform selbst dann, wenn sich das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis auf die Luftmangelseite verschoben hat, eine Auswirkung in Bezug auf die Abgasreinigung im Dreiwegekatalysator 10 insgesamt in dem Fall geringer, wo sich das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis hin zu einem Luftüberschuss verschoben hat. Somit wird in dieser Ausführungsform die Verschiebung des tatsächlichen durchschnittlichen Abgas-Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms auf die Luftüberschussseite in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses mit Vorrang vor dessen Verschiebung auf die Luftmangelseite unterdrückt. Anders ausgedrückt wird der Unterdrückung der Verschiebung des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts auf die Luftmangelseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses Priorität vor der Unterdrückung von dessen Verschiebung auf die Luftüberschussseite eingeräumt.
  • (Gasauftreffintensitäten)
  • In dieser Ausführungsform wird die relative Beziehung zwischen den Gasauftreffintensitäten von Abgasen, die aus den einzelnen Zylindern des Verbrennungsmotors 1 abgegeben werden, vorab durch Versuche ermittelt. Dann wird vorab auf Basis der durch die Versuche ermittelten relativen Beziehung zwischen den Gasauftreffintensitäten entschieden, welcher Zylinder vom ersten Zylinder bis vierten Zylinder im Verbrennungsmotor 1 während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses der Zylinder mit Luftüberschuss wird und welcher Zylinder der Zylinder mit Luftmangel wird. Hierzu wird die jeweilige relative Beziehung zwischen den Gasauftreffintensitäten der Abgase, die aus den einzelnen Zylindern des Verbrennungsmotors 1 abgegeben werden, auf Basis von 10 und 11 erläutert.
  • 10 und 11 sind Skizzen, die das Ergebnis der Versuche zeigen, die durchgeführt wurden, um die relative Beziehung zwischen den Gasauftreffintensitäten der Abgase, die aus den einzelnen Zylindern 2 des Verbrennungsmotors 1 abgegeben werden, zu ermitteln. In den Versuchen wurde eine Kraftstoffeinspritzmenge in jedem vom ersten bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 gegenüber einer Bezugseinspritzmenge (d. h. einer Kraftstoffeinspritzmenge, bei der das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches das stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis wird) von einem Zylinder zu einem anderen um den gleichen Betrag (z. B. 10%) erhöht, und das Verbrennungsluftverhältnis eines Abgases, das dabei von jedem Zylinder abgegeben wurde, wurde vom Verbrennungsluftverhältnissensor 11 erfasst. Im Folgenden wird der durchschnittliche Sensorerfassungswert während der Durchführung dieser Versuche als „Sensorerfassungswert bei einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel (oder als vom Sensor bei einem Luftmangel erfasster Wert)” bezeichnet.
  • 10 zeigt dann Unterschiede in den Sensorerfassungswerten bei einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel für die einzelnen Zylinder, wenn die oben genannten Versuche durchgeführt wurden. In 10 stellt die Achse der Abszisse eine Ansaugluftmenge Aair im Verbrennungsmotor 1 dar. Hierbei ist zu beachten, dass ein Bereich von A1 bis A6 auf der Achse der Abszisse einem Ansaugluftmengenbereich in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1 entspricht, in dem die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird. Außerdem stellt in 10 die Achse der Ordinate Abweichungs- oder Verschiebungsbeträge Daf des Sensorerfassungswerts für jeden Zylinder bei einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel (im Folgenden kann dies auch einfach als „Verschiebungsbetrag des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes” bezeichnet werden.) wenn auf Basis eines Durchschnittswerts der Sensorerfassungswerte für die vier Zylinder bei einem Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel in jeder der Ansaugluftmengen dar (im Folgenden kann dies auch einfach als „Durchschnittwert des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes” bezeichnet werden). Genauer geben in 10 runde Markierungen die Verschiebungsbeträge des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes im Falle einer Erhöhung der in den ersten Zylinder einzuspritzenden Kraftstoffmenge an. Außerdem geben quadratische Markierungen die Verschiebungsbeträge des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes im Falle einer Erhöhung der in den zweiten Zylinder einzuspritzenden Kraftstoffmenge an. Darüber hinaus geben dreieckige Markierungen die Verschiebungsbeträge des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes im Falle einer Erhöhung der in den dritten Zylinder einzuspritzenden Kraftstoffmenge an. Ferner geben x-Markierungen die Verschiebungsbeträge des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes im Falle einer Erhöhung der in den vierten Zylinder einzuspritzenden Kraftstoffmenge an. Wenn dann in 10 ein Verschiebungsbetrag Daf des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes ein Plus-Wert ist, wird dadurch angegeben, dass der Wert größer ist als der Durchschnittswert des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes (d. h. der Grad des Luftmangels des Erfassungswerts des Verbrennungsluftverhältnissensors 11 ist relativ klein). Wenn dieser Verschiebungsbetrag Daf des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes dagegen ein Minus-Wert ist, wird dadurch angegeben, dass der Wert kleiner ist als der Durchschnittswert des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes (d. h. der Grad des Luftmangels des Erfassungswerts des Verbrennungsluftverhältnissensors 11 ist relativ groß).
  • Darüber hinaus zeigt 11 einen Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags Daf des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes für jeden Zylinder, wenn die Ansaugluftmenge im Verbrennungsmotor 1 in einem Bereich von A1 bis A6 in 10 liegt (im Folgenden kann dies einfach als Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes bezeichnet werden). Wenn in 11 der Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes ein Plus-Wert ist, wird dadurch angegeben, dass der Wert größer ist als der Durchschnittswert des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes. Wenn der Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes dagegen ein Minus-Wert ist, wird dadurch angegeben, dass der Wert kleiner ist als der Durchschnittswert des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes.
  • In den oben genannten Versuchen wurden die Kraftstoffmengen, die in die einzelnen Zylinder eingespritzt werden sollen, jeweils für jeden Zylinder ausgehend von der Bezugseinspritzmenge um den gleichen Betrag erhöht. Aus diesem Grund wird das tatsächliche Verbrennungsluftverhältnis des Abgases, das aus jedem von den Zylindern abgegeben wird, in denen die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht wurde, gleich. Auch wenn die Kraftstoffmenge, die in irgendeinen Zylinder eingespritzt werden soll, erhöht wird, wird somit der Durchschnittswert des tatsächlichen Verbrennungsluftverhältnisses des Abgases, das aus jedem von den Zylindern abgegeben wird, gleich. Jedoch kommt es bei den Sensorerfassungswerten bei Luftmangel zu Unterschieden zwischen den einzelnen Zylindern, wie in 10 gezeigt ist. Die Unterschiede in den Sensorerfassungswerten bei Luftmangel treten als Folge der Gasauftreffintensitäten von Abgasen auf, die aus den einzelnen Zylindern 2 abgegeben werden. Anders ausgedrückt: je höher die Gasauftreffintensität eines Zylinders ist, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge über die Bezugseinspritzmenge erhöht wird, desto eher wirkt sich der Einfluss des Verbrennungsluftverhältnisses des Abgases, das aus diesem Zylinder abgegeben wird, auf den Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors 11 aus und desto stärker wird somit der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasste Wert von einem Luftmangel geprägt. Aus diesem Grund wird selbst dann, wenn der Durchschnittswert des tatsächlichen Verbrennungsluftverhältnisses des Abgases, das aus jedem von den Zylindern abgegeben wird, gleich ist, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasste Wert im Falle einer Erhöhung der in den Zylinder mit relativ hoher Gasauftreffintensität einzuspritzenden Kraftstoffmenge über die Bezugseinspritzmenge kleiner als der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasste Wert in dem Fall, wo die in den Zylinder mit relativ niedriger Gasauftreffintensität einzuspritzende Kraftstoffmenge über die Bezugsmenge erhöht wird.
  • Wie in 10 gezeigt ist, ist dann im Falle dieser Ausführungsform trotz der Ansaugluftmenge im Verbrennungsmotor 1 der Verschiebungsbetrag Daf des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes ein Minus-Wert, falls die in den zweiten Zylinder oder den vierten Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmenge über die Bezugseinspritzmenge erhöht wird, während der Verschiebungsbetrag Daf des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes ein Plus-Wert ist, falls die in den ersten Zylinder oder den dritten Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmenge über die Bezugseinspritzmenge erhöht wird. Wie in 11 gezeigt ist, wird aus diesem Grund der Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes ein Minus-Wert, falls die in den zweiten Zylinder oder den vierten Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmenge über die Bezugseinspritzmenge erhöht wird, während der Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes ein Plus-Wert wird, falls die in den ersten Zylinder oder den zweiten Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmenge über die Bezugseinspritzmenge erhöht wird. Somit kann im Verbrennungsmotor 1 gemäß dieser Ausführungsform festgestellt werden, dass die Gasauftreffintensität des Abgases, das aus dem zweiten Zylinder und dem vierten Zylinder abgegeben wird, höher ist als die Gasauftreffintensität des Abgases, das aus dem ersten Zylinder und dem dritten Zylinder abgegeben wird.
  • Es wird in Betracht gezogen, dass Unterschiede in den Gasauftreffintensitäten für die einzelnen Zylinder im Verbrennungsmotor 1 wie oben angegeben als Folge der Position auftreten, wo der Verbrennungsluftverhältnissensor 11 im Abgaskanal 7 angeordnet ist, wie in 2 bis 4 gezeigt ist. Anders ausgedrückt ist der Verbrennungsluftverhältnissensor 11 in dieser Ausführungsform, wie oben angegeben, an einer Stelle zwischen einem Abschnitt, wo sich das mit dem zweiten Zylinder verbundene Abgaszweigrohr zu einem Vereinigungsabschnitt öffnet, und dem Abschnitt, wo sich das mit dem vierten Zylinder verbundene Abgaszweigrohr zum Vereinigungsabschnitt öffnet, im Abgaskanal 7 angeordnet. Aus diesem Grund wird der Verbrennungsluftverhältnissensor 11 im Abgaskanal 7 in einem Weg angeordnet, auf dem hauptsächlich das Abgas strömt, das jeweils vom zweiten und vom vierten Zylinder abgegeben wird. Dagegen wird der Verbrennungsluftverhältnissensor 11 im Abgaskanal 7 an einer Stelle außerhalb des Weges angeordnet, auf dem hauptsächlich das Abgas strömt, das jeweils vom ersten Zylinder und vom dritten Zylinder abgegeben wird. Infolgedessen wird in Betracht gezogen, dass im Verbrennungsmotor 1 die Gasauftreffintensität des Abgases, das jeweils aus dem zweiten Zylinder und dem vierten Zylinder abgegeben wird, höher ist als die Gasauftreffintensität des Abgases, das jeweils aus dem ersten Zylinder und dem dritten Zylinder abgegeben wird.
  • In dieser Ausführungsform wird die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten der Abgase im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 ferner auf Basis des Durchschnittswerts ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes für jeden von den Zylindern definiert, wie in 11 gezeigt ist. Wie in 11 gezeigt ist, ist bei einem Vergleich zwischen dem zweiten Zylinder und dem vierten Zylinder der Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes für den zweiten Zylinder kleiner als für den vierten Zylinder. Bei einem Vergleich zwischen dem ersten Zylinder und dem dritten Zylinder ist außerdem der Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes für den dritten Zylinder kleiner als für den ersten Zylinder. Aus diesem Grund wird die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten der Abgase im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 definiert wie in 12 gezeigt ist. Anders ausgedrückt wird in dieser Ausführungsform definiert, dass die Gasauftreffintensität des Abgases in der Reihenfolge zweiter Zylinder, vierter Zylinder, dritter Zylinder und erster Zylinder niedriger wird (abnimmt).
  • Wenn in dieser Ausführungsform eine oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird, wird diese dann, wie oben angegeben, so ausgeführt, dass vom ersten Zylinder bis vierten Zylinder ein Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität als Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird. Anders ausgedrückt wird im Verbrennungsmotor 1 die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt, dass der zweite Zylinder als Zylinder mit Luftmangel genommen wird. Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform unter Berücksichtigung der Verbrennungsreihenfolge (Zündreihenfolge) der einzelnen Zylinder, der Anzahl der Zylinder, die als Zylinder mit Luftüberschuss genommen werden sollen, und der Anzahl der Zylinder, die als Zylinder mit Luftmangel genommen werden sollen, zusätzlich zur relativen Beziehung der Gasauftreffintensitäten entschieden, ob ein anderer Zylinder als der zweite Zylinder als Zylinder mit Luftüberschuss oder als Zylinder mit Luftmangel genommen werden soll, während die oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird. Im Folgenden werden konkrete Beispiele der Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor 1 auf Basis von 13 bis 16 erläutert. Hierbei ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und die Bestimmung des Zylinders mit Luftmangel, wie in 13 bis 16 gezeigt, vorab in der ECU 20 gespeichert wird. Dann führt die ECU 20 auf Basis der solchermaßen gespeicherten Bestimmung die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so aus, dass sie einen Teil der Zylinder als Zylinder mit Luftüberschuss und einen Teil der anderen Zylinder als Zylinder mit Luftmangel nimmt.
  • (Konkretes Beispiel 1)
  • 13 ist ein Schema, das die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und die Bestimmung des Zylinders mit Luftmangel in der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor 1 in dem Fall zeigt, wo eine Verbrennung im Zylinder mit Luftüberschuss und eine Verbrennung im Zylinder mit Luftmangel abwechselnd Zylinder für Zylinder durchgeführt werden. In diesem Fall wird der zweite Zylinder, der ein Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität ist, zum Zylinder mit Luftüberschuss bestimmt, so dass die Entscheidung, ob die anderen Zylinder zu Zylindern mit Luftüberschuss oder zu Zylindern mit Luftmangel zu bestimmen sind, notwendigerweise gemäß der Verbrennungsreihenfolge im Verbrennungsmotor 1 getroffen wird. In dieser Ausführungsform ist die Verbrennungsreihenfolge im Verbrennungsmotor 1, wie in 13 gezeigt ist, wie folgt: erster Zylinder, dritter Zylinder, vierter Zylinder und zweiter Zylinder. Somit wird die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt, dass der zweite Zylinder und der dritte Zylinder zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden und der erste Zylinder und der vierte Zylinder zu Zylindern mit Luftmangel bestimmt werden.
  • (Konkretes Beispiel 2)
  • 14 ist ein Schema, das die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel im Falle der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses zeigt, bei der nur ein Zylinder im Verbrennungsmotor 1 zum Zylinder mit Luftüberschuss bestimmt wird und die anderen drei Zylinder zu Zylindern mit Luftmangel bestimmt werden. In diesem Fall wird der zweite Zylinder, der ein Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität ist, zum Zylinder mit Luftüberschuss bestimmt, so dass die anderen Zylinder notwendigerweise zu Zylindern mit Luftmangel bestimmt werden. Das heißt, wie in 14 gezeigt ist, wird die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses durch Bestimmen des zweiten Zylinders als Zylinder mit Luftüberschuss und durch Bestimmen der anderen Zylinder als Zylinder mit Luftmangel ausgeführt.
  • (Konkretes Beispiel 3)
  • 15 ist ein Schema, das die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel im Falle der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses zeigt, bei der zwei Zylinder im Verbrennungsmotor 1, die in der Verbrennungsreihenfolge aufeinander folgen, zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden und die anderen zwei Zylinder, die in der Verbrennungsreihenfolge aufeinander folgen, zu Zylindern mit Luftmangel bestimmt werden. In diesem Fall wird der zweite Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität zum Zylinder mit Luftüberschuss bestimmt, so dass entweder der vierte Zylinder, der in der Verbrennungsreihenfolge dem zweiten Zylinder unmittelbar vorangeht (vor diesem kommt), oder der erste Zylinder, der in der Verbrennungsreihenfolge dem zweiten Zylinder unmittelbar nachfolgt (nach diesem kommt) zum Zylinder mit Luftüberschuss bestimmt wird. In einem solchen Fall kann derjenige vom vierten Zylinder und vom ersten Zylinder, dessen Gasauftreffintensität höher ist als die des jeweils anderen, zum Zylinder mit Luftüberschuss bestimmt werden. Anders ausgedrückt kann, wie in 15 gezeigt, die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt werden, dass der zweite Zylinder und der vierte Zylinder, bei denen die Gasauftreffintensität höher ist als die des ersten Zylinders, zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden und die übrigen Zylinder, d. h. der erste Zylinder und der dritte Zylinder, zu Zylindern mit Luftmangel bestimmt werden.
  • Wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass unabhängig von der Verbrennungsreihenfolge zwei Zylinder zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden und die anderen zwei Zylinder zu Zylindern mit Luftmangel bestimmt werden, können außerdem Zylinder vorzugsweise in der Reihenfolge ihrer Gasauftreffintensitäten von hoch bis niedrig zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden. Im Verbrennungsmotor 1 gemäß dieser Ausführungsform ist die Gasauftreffintensität des vierten Zylinders die zweithöchste. Auch wenn zwei Zylinder in der Reihenfolge ihrer Gasauftreffintensitäten von hoch bis niedrig, unabhängig von der Verbrennungsreihenfolge, zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden, werden aus diesem Grund der zweite Zylinder und der vierte Zylinder zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt, und der erste Zylinder und der dritte Zylinder werden zu Zylindern mit Luftmangel bestimmt, ähnlich wie in 15.
  • (Konkretes Beispiel 4)
  • 16 ist ein Schema, das die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel im Falle der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses zeigt, bei der drei Zylinder im Verbrennungsmotor 1 zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden und der eine verbliebene Zylinder zum Zylinder mit Luftmangel bestimmt wird. Auch in diesem Fall können die drei Zylinder in der Reihenfolge ihrer Gasauftreffintensitäten von hoch bis niedrig zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden. Das heißt, wie in 16 gezeigt ist, kann die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt werden, dass nur der erste Zylinder mit der niedrigsten Gasauftreffintensität zum Zylinder mit Luftmangel bestimmt wird und die anderen Zylinder zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden.
  • Wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass zwei oder mehr von den vier Zylindern zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt oder als solche genommen werden, werden, wie im Falle der oben genannten konkreten Beispiele 3 und 4, die Zylinder mit höheren Gasauftreffintensitäten bevorzugt zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt, so dass sich im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses der durchschnittliche Sensorerfassungswert weniger leicht auf die Luftmangelseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms verschiebt. Aus diesem Grund wird eine Verschiebung des tatsächlichen durchschnittlichen Abgas-Verbrennungsluftverhältnisses des Abgaszustroms auf die Luftüberschussseite in Bezug auf das angestrebte Abgas-Verbrennungsluftverhältnis weiter erschwert, wenn das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches sowohl im Zylinder mit Luftüberschuss als auch im Zylinder mit Luftmangel einer Regelung auf Basis des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts unterzogen wird. Somit kann eine Verringerung der NOx-Entfernungs- oder Reduktionsrate im Dreiwegekatalysator 10 im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses in noch höherem Maße unterdrückt werden.
  • Darüber hinaus wird in 15 und 16 der zweite Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität zum Zylinder mit Luftüberschuss bestimmt und gleichzeitig wird der erste Zylinder mit der niedrigsten Gasauftreffintensität zum Zylinder mit Luftmangel bestimmt. Demgemäß wird im Vergleich zu dem Fall, dass der erste Zylinder mit der niedrigsten Gasauftreffintensität zum Zylinder mit Luftüberschuss bestimmt wird und entweder einer oder beide von den übrigen Zylindern drei und vier zum Zylinder mit Luftmangel bestimmt werden, eine Verschiebung des durchschnittlichen Sensorerfassungswerts auf die Luftmangelseite in Bezug auf das tatsächliche durchschnittliche Abgas-Verbrennungsluftverhältnis des Abgaszustroms im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses noch weiter erschwert. Somit wird es möglich, eine Verringerung der NOx-Entfernungs- oder Reduktionsrate im Dreiwegekatalysator 10 im Laufe der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses in noch höherem Maße zu unterdrücken.
  • Hierbei ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform, wie oben angegeben, der Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes für jeden Zylinder auf einen Durchschnittswert des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes eingestellt wird, wenn die Ansaugluftmenge im Verbrennungsmotor 1 im Bereich von A1 bis A6 in 10 liegt, d. h. im gesamten Ansaugluftmengenbereich in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1, in der die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird. Dann wurde die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten der Abgase im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 auf Basis des Durchschnittswerts ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes definiert. Jedoch kann der Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes für jeden Zylinder in einem Teil des gesamten Ansaugluftmengenbereichs in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1, in der die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, auf einen Durchschnittswert des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes eingestellt werden. Hierbei besteht eine Tendenz dafür, dass der Unterschied im Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors 11, der aufgrund der Tatsache auftritt, dass die Gasauftreffintensitäten der Abgase aus den Zylindern von Zylinder zu Zylinder verschieden sind, leicht größer wird, wenn die Ansaugluftmenge im Verbrennungsmotor 1 größer wird. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, als den Durchschnittswert ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes einen Durchschnittswert des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes für jeden Zylinder in einem Teilbereich zu übernehmen, der einen oberen Grenzwert (d. h. A6 in 10) im Ansaugluftmengenbereich in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1, in der die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, beinhaltet.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Die allgemeine Gestaltung eines Verbrennungsmotors und seiner Ansaug und Abgassysteme gemäß einer zweiten Ausführungsform ist derjenigen in der ersten Ausführungsform gleich. In dieser zweiten Ausführungsform unterscheidet sich ein Parameter zum Definieren der relativen Beziehung der Gasauftreffintensitäten der Abgase im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 von demjenigen in der oben genannten ersten Ausführungsform. In der ersten Ausführungsform wird die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten der Abgase im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 auf Basis des Durchschnittswerts ADaf des Verschiebungsbetrags des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes für jeden von den Zylindern definiert, wie in 11 gezeigt ist. Im Gegensatz dazu wird in dieser zweiten Ausführungsform die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten von Abgasen im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 auf Basis eines Verschiebungsbetrags des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn ein absoluter Wert des Verschiebungsbetrags Daf des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes in jedem Zylinder ein Maximum erreicht (im Folgenden kann dies auch als „Verschiebungsbetrag des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn der absolute Wert am höchsten ist” bezeichnet werden), im Ansaugluftmengenbereich in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1, in der die oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, definiert. Der Grund dafür ist, dass man auch annehmen kann, dass dann, wenn der absolute Wert des Verschiebungsbetrags Daf des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1, in der die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, am höchsten wird, der Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors 11 durch den größten Einfluss der Gasauftreffintensitäten der Abgase, die von Zylinder zu Zylinder verschieden sind, beeinflusst wird.
  • 17 ist ein Schema, das 10 ähnlich ist. Anders ausgedrückt ist diese Figur ein Schema, welches das Ergebnis eines Versuchs zeigt, als der Versuch durchgeführt wurde, um die relative Beziehung zwischen den Gasauftreffintensitäten von Abgasen im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 zu ermitteln, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform. Wie in 10 entspricht ein Bereich von A1 bis A6 auf der Achse der Abszisse in 17 einem Bereich der Ansaugluftmenge in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1, in der die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird. Ebenso stellt die Achse der Ordinate in 17, ähnlich wie in 10, einen Verschiebungsbetrag Daf des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes für jeden Zylinder bei individuellen Luftansaugmengen dar. Dann gibt in 17 ein Wert, der von einem Kreis aus einer abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie umgeben ist, einen Verschiebungsbetrag des Wertes an, der vom Sensor bei einem Luftmangel dann erfasst wird, wenn der absolute Wert in jedem Zylinder am höchsten ist.
  • Wie in 17 gezeigt ist, ist sowohl im zweiten Zylinder als auch im vierten Zylinder der Verschiebungsbetrag Daf des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel dann erfasst wird, wenn der absolute Wert am höchsten ist, natürlich ein Minus-Wert, während sowohl im ersten Zylinder als auch im zweiten Zylinder der Verschiebungsbetrag des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn der absolute Wert am höchsten ist, ein Plus-Wert ist. Wie in 17 gezeigt ist, ist dann bei einem Vergleich zwischen dem zweiten Zylinder und dem vierten Zylinder der Verschiebungsbetrag des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn der absolute Wert am höchsten ist, für den zweiten Zylinder kleiner als für den vierten Zylinder. Ebenso ist bei einem Vergleich zwischen dem ersten Zylinder und dem dritten Zylinder der Verschiebungsbetrag des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn der absolute Wert am höchsten ist, für den ersten Zylinder kleiner als für den dritten Zylinder. Aus diesem Grund wird die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten der Abgase im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 definiert wie in 18 gezeigt ist. Anders ausgedrückt wird in dieser zweiten Ausführungsform definiert, dass die Gasauftreffintensität des Abgases in der Reihenfolge zweiter Zylinder, vierter Zylinder, erster Zylinder und dritter Zylinder niedriger wird (abnimmt).
  • Auch in dieser zweiten Ausführungsform werden dann die Beziehung zwischen der Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel und die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten für die einzelnen Zylinder während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor 1 denjenigen in der ersten Ausführungsform gleich. Das heißt, wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird, wird sie so ausgeführt, dass zumindest der zweite Zylinder, der ein Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität ist, als Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird. Darüber hinaus wird unter Berücksichtigung der Verbrennungsreihenfolge (Zündreihenfolge) der einzelnen Zylinder, der Anzahl der Zylinder, die als der Zylinder mit Luftüberschuss genommen werden sollen, und der Anzahl der Zylinder, die als der Zylinder mit Luftmangel genommen werden sollen, zusätzlich zur relativen Beziehung der Gasauftreffintensitäten für die einzelnen Zylinder entschieden, ob andere Zylinder als der zweite Zylinder als Zylinder mit Luftüberschuss oder als Zylinder mit Luftmangel genommen werden sollen, während die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, ähnlich wie in den jeweiligen konkreten Beispielen der ersten Ausführungsform.
  • Wenn die Zylinder eins bis vier jeweils zum Zylinder mit Luftüberschuss oder zum Zylinder mit Luftmangel bestimmt werden, wie in den konkreten Beispielen 1 bis 3 in der ersten Ausführungsform, wird dabei auch in dieser zweiten Ausführungsform die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel der Bestimmung gleich, die jeweils in 13 bis 15 gezeigt ist. Wie in 18 gezeigt ist, unterscheidet sich diese zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform jedoch in der folgenden Definition. Das heißt, ein Zylinder mit der dritthöchsten Gasauftreffintensität ist der erste Zylinder und ein Zylinder mit der niedrigsten Gasauftreffintensität ist der dritte Zylinder (in der ersten Ausführungsform, wie in 12 gezeigt, ist laut Definition ein Zylinder mit der dritthöchsten Gasauftreffintensität der dritte Zylinder und ein Zylinder mit der niedrigsten Gasauftreffintensität ist der erste Zylinder). Aus diesem Grund wird wie im konkreten Beispiel 4 der ersten Ausführungsform die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel im Falle der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses, bei der drei Zylinder im Verbrennungsmotor 1 zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden und der eine verbliebene Zylinder zum Zylinder mit Luftmangel bestimmt wird, wie in 19 gezeigt, anders als in 16 gezeigt. Das heißt, in diesem Fall wird die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses durch Bestimmen nur des dritten Zylinders zum Zylinder mit Luftmangel und durch Bestimmen der anderen Zylinder zu Zylindern mit Luftüberschuss ausgeführt.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • Die allgemeine Gestaltung eines Verbrennungsmotors und seiner Ansaug und Abgassysteme gemäß einer dritten Ausführungsform ist derjenigen in der ersten Ausführungsform gleich. In dieser dritten Ausführungsform unterscheidet sich ein Parameter zum Definieren der relativen Beziehung der Gasauftreffintensitäten der Abgase im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 von denjenigen in den oben genannten ersten und zweiten Ausführungsformen. In dieser dritten Ausführungsform wird im Ansaugluftmengenbereich in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1, in der die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten der Abgase im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 auf Basis eines Verschiebungsbetrags des Wertes definiert, der vom Sensor bei einem Luftmangel dann erfasst wird, wenn die Ansaugluftmenge ein oberer Grenzwert ist (im Folgenden kann dies auch als „Verschiebungsbetrag des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn die Ansaugluftmenge bei einem oberen Grenzwert liegt” definiert werden). Der Grund dafür ist, dass man auch annehmen kann, dass der Erfassungswert des Verbrennungsluftverhältnissensors 11 durch den größten Einfluss der Gasauftreffintensitäten der Abgase, die von Zylinder zu Zylinder verschieden sind, beeinflusst wird, wenn die Ansaugluftmenge in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1, in der die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, bei einem oberen Grenzwert liegt.
  • 20 ist ein Schema, das 10 ähnlich ist. Anders ausgedrückt ist diese Figur ein Schema, welches das Ergebnis eines Versuchs zeigt, als der Versuch durchgeführt wurde, um die relative Beziehung zwischen den Gasauftreffintensitäten von Abgasen im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 zu ermitteln, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform. Wie in 10 entspricht ein Bereich von A1 bis A6 auf der Achse der Abszisse in 20 einem Bereich der Ansaugluftmenge in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1, in der die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird. Das heißt, A6 in 20 entspricht dem oberen Grenzwert der Ansaugluftmenge in der Betriebsregion des Verbrennungsmotors 1, in der die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird. Ebenso stellt die Achse der Ordinate in 20, ähnlich wie in 10, einen Verschiebungsbetrag Daf des vom Sensor bei einem Luftmangel erfassten Wertes für jeden Zylinder bei individuellen Luftansaugmengen dar. Dann gibt in 20 ein Wert, der von einem Kreis aus einer abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie umgeben ist, einen Verschiebungsbetrag des Wertes an, der Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn die Ansaugluftmenge in jedem Zylinder bei einem oberen Grenzwert liegt.
  • Wie in 20 gezeigt ist, ist sowohl im zweiten Zylinder als auch im vierten Zylinder der Verschiebungsbetrag Daf des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn die Ansaugluftmenge beim oberen Grenzwert liegt, natürlich ein Minus-Wert, während sowohl im ersten Zylinder als auch im dritten Zylinder der Verschiebungsbetrag des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn die Ansaugluftmenge beim oberen Grenzwert liegt, ein Plus-Wert ist. Wie in 20 gezeigt ist, ist dann bei einem Vergleich zwischen dem zweiten Zylinder und dem vierten Zylinder der Wert des Verschiebungsbetrags des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn die Ansaugluftmenge beim oberen Grenzwert liegt, für den zweiten Zylinder kleiner als für den vierten Zylinder. Ebenso ist bei einem Vergleich zwischen dem ersten Zylinder und dem dritten Zylinder der Wert des Verschiebungsbetrags des Wertes, der vom Sensor bei einem Luftmangel erfasst wird, wenn die Ansaugluftmenge beim oberen Grenzwert liegt, für den ersten Zylinder kleiner als für den dritten Zylinder. Aus diesem Grund wird die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten der Abgase im ersten Zylinder bis vierten Zylinder des Verbrennungsmotors 1 ähnlich definiert wie die relative Beziehung in der oben genannten, in 18 gezeigten zweiten Ausführungsform. Anders ausgedrückt wird in dieser dritten Ausführungsform definiert, dass die Gasauftreffintensität des Abgases in der Reihenfolge zweiter Zylinder, vierter Zylinder, erster Zylinder und dritter Zylinder niedriger wird (abnimmt).
  • Auch in dieser dritten Ausführungsform werden dann die Beziehung zwischen der Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel und die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten für die einzelnen Zylinder während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor 1 denjenigen in der ersten Ausführungsform gleich. Das heißt, in Fällen, wo die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses im Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird, wird sie so ausgeführt, dass zumindest der zweite Zylinder, der ein Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität ist, als Zylinder mit Luftüberschuss genommen wird. Darüber hinaus wird unter Berücksichtigung der Verbrennungsreihenfolge (Zündreihenfolge) der einzelnen Zylinder, der Anzahl der Zylinder, die als der Zylinder mit Luftüberschuss genommen werden sollen, und der Anzahl der Zylinder, die als der Zylinder mit Luftmangel genommen werden sollen, zusätzlich zur relativen Beziehung der Gasauftreffintensitäten für die einzelnen Zylinder entschieden, ob andere Zylinder als der zweite Zylinder als Zylinder mit Luftüberschuss oder als Zylinder mit Luftmangel genommen werden sollen, während die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird, ähnlich wie in den jeweiligen konkreten Beispielen der ersten Ausführungsform.
  • Wenn die Zylinder eins bis vier jeweils zum Zylinder mit Luftüberschuss oder zum Zylinder mit Luftmangel bestimmt werden, wie in den konkreten Beispielen 1 bis 3 in der ersten Ausführungsform, wird dabei auch in dieser zweiten Ausführungsform die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel der Bestimmung gleich, die jeweils in 13 bis 15 gezeigt ist. Außerdem wird in dieser dritten Ausführungsform, wie im konkreten Beispiel 4 der ersten Ausführungsform, die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel im Falle der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses, bei der drei Zylinder im Verbrennungsmotor 1 zu Zylindern mit Luftüberschuss bestimmt werden und der eine verbliebene Zylinder zum Zylinder mit Luftmangel bestimmt wird, wie in 19 gezeigt, ähnlich wie im Falle der zweiten Ausführungsform.
  • <Modifikation>
  • Das Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung kann nicht nur auf einen Motor angewendet werden, der eine einzige Zylindergruppe aufweist, die eine Mehrzahl von Zylindern enthält, wie den in 1 gezeigten Verbrennungsmotor 1, sondern auch auf einen Motor, der eine Mehrzahl von Zylindergruppen aufweist. 21 ist ein Schema, das die allgemeine Gestaltung eines Verbrennungsmotors und dessen Abgassystem zeigt, wenn ein Abgasreinigungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen 8-Zylinder-V-Ottomotor angewendet wird.
  • Ein Verbrennungsmotor 300, der in 21 gezeigt ist, weist eine erste Zylindergruppe 310 und eine zweite Zylindergruppe 320 auf. Die erste Zylindergruppe 310 beinhaltet vier Zylinder (d. h. Zylinder eins bis vier) 312. Die zweite Zylindergruppe 320 beinhaltet ebenfalls vier Zylinder (d. h. Zylinder fünf bis acht) 322. Die Zylinder 312, 322 der ersten und der zweiten Zylindergruppe 310, 320 sind jeweils mit einer Zündkerze 313 oder einer Zündkerze 323 versehen.
  • Ein Abgaskrümmer 315 ist mit der ersten Zylindergruppe 310 verbunden. Der Abgaskrümmer 315 weist Abgaszweigrohre 315a auf, die jeweils mit den einzelnen Zylindern 312 der ersten Zylindergruppe 310 verbunden sind. Ebenso ist ein Abgaskrümmer 325 mit der zweiten Zylindergruppe 320 verbunden. Der Abgaskrümmer 325 weist Abgaszweigrohre 325a auf, die jeweils mit den einzelnen Zylindern 322 der zweiten Zylindergruppe 320 verbunden sind. Außerdem ist ein Ansaugkrümmer mit jeder von den einzelnen Zylindergruppen 310, 320 verbunden, und der Ansaugkrümmer weist eine Mehrzahl von Ansaugzweigrohren auf, die mit den einzelnen Zylindern der ersten und der zweiten Zylindergruppe 310, 320 verbunden sind, wobei ein Kraftstoffeinspritzventil in jedem von den Ansaugzweigrohren angeordnet ist, aber auf eine Darstellung dieser Teile wurde verzichtet.
  • Dann ist ein Abschnitt, wo sich die einzelnen Abgaszweigrohre 315a des Abgaskrümmers 315 vereinigen, der mit der ersten Zylindergruppe 310 verbunden ist, mit einem Abgaskanal 317 verbunden. Ein erster Verbrennungsluftverhältnissensor 311 ist am Abgaskanal 317 an dessen Abschnitt angeordnet, der mit dem Abschnitt verbunden ist, wo sich die Abgaszweigrohre 315a vereinigen. Außerdem ist ein erster Dreiwegekatalysator 318 dem ersten Verbrennungsluftverhältnissensor 311 unmittelbar nachgelagert im Abgaskanal 317 angeordnet. Somit wird das Verbrennungsluftverhältnis des Abgases, das in den ersten Dreiwegekatalysator 318 strömt, vom ersten Verbrennungsluftverhältnissensor 311 erfasst. Darüber hinaus ist ein Abschnitt, wo sich die einzelnen Abgaszweigrohre 325a des Abgaskrümmers 325 vereinigen, der mit der zweiten Zylindergruppe 320 verbunden ist, mit einem Abgaskanal 327 verbunden. Ein zweiter Verbrennungsluftverhältnissensor 321 ist im Abgaskanal 327 an dessen Abschnitt angeordnet, der mit dem Abschnitt verbunden ist, wo sich die Abgaszweigrohre 325a vereinigen. Ferner ist ein zweiter Dreiwegekatalysator 328 dem zweiten Verbrennungsluftverhältnissensor 321 unmittelbar nachgelagert im Abgaskanal 327 angeordnet. Somit wird das Verbrennungsluftverhältnis des Abgases, das in den zweiten Dreiwegekatalysator 328 strömt, vom zweiten Verbrennungsluftverhältnissensor 321 erfasst. Anders ausgedrückt sind in der Anordnung des 8-Zylinder-V-Ottomotors gemäß dieser Modifikation der Dreiwegekatalysator 318, 328 und die Verbrennungsluftverhältnissensoren 311, 321 jeweils in den Abgaskanälen 317, 327 angeordnet, die den Zylindergruppe 310, 320 entsprechen. Außerdem werden auch bei dieser Anordnung die Erfassungswerte der einzelnen Verbrennungsluftverhältnissensoren 311, 321 in eine ECU (nicht dargestellt) eingegeben, die unter anderem den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 300 steuert.
  • In der in 20 gezeigten Anordnung wird die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt, um die individuellen Temperaturen der Dreiwegekatalysatoren 318, 328 zu erhöhen. Aus diesem Grund wird in jeder von den Zylindergruppen 310, 320 die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses durch Bestimmen eines Teils der Zylinder zum Zylinder mit Luftüberschuss und durch Bestimmen eines Teils der anderen Zylinder zum Zylinder mit Luftmangel ausgeführt. Dann wird das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches sowohl vom Zylinder mit Luftüberschuss als auch vom Zylinder mit Luftmangel in der ersten Zylindergruppe 310 auf Basis eines Durchschnittswerts eines Erfassungswerts des ersten Verbrennungsluftverhältnissensors 311 geregelt, so dass ein Durchschnittswert eines Verbrennungsluftverhältnisses von Abgas, das in den ersten Dreiwegekatalysator 318 strömt, ein vorgegebenes angestrebtes Verbrennungsluftverhältnis wird. Außerdem wird das Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches sowohl vom Zylinder mit Luftüberschuss als auch vom Zylinder mit Luftmangel in der zweiten Zylindergruppe 320 auf Basis des Durchschnittswerts des Erfassungswerts des zweiten Verbrennungsluftverhältnissensors 321 geregelt, so dass ein Durchschnittswert eines Verbrennungsluftverhältnisses von Abgas, das in den zweiten Dreiwegekatalysator 328 strömt, ein vorgegebenes angestrebtes Verbrennungsluftverhältnis wird.
  • Demgemäß wird die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel während der Ausführung der oszillierenden Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses, wie in jeder der oben genannten Ausführungsformen eins bis drei erläutert, auf die Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel in jeder von den Zylindergruppen 310, 320 angewendet. Anders ausgedrückt wird in der ersten Zylindergruppe 310 ein Zylinder vom ersten Zylinder bis vierten Zylinder, bei dem die Gasauftreffintensität eines Abgases (d. h. die Gasauftreffintensität in Bezug auf den ersten Verbrennungsluftverhältnissensor 311) am höchsten ist, zum Zylinder mit Luftüberschuss bestimmt, während in der zweiten Zylindergruppe 320 ein Zylinder vom fünften Zylinder bis achten Zylinder, bei dem die Gasauftreffintensität eines Abgases (d. h. die Gasauftreffintensität in Bezug auf den zweiten Verbrennungsluftverhältnissensor 321) am höchsten ist, zum Zylinder mit Luftüberschuss bestimmt wird.
  • Außerdem wird unter Berücksichtigung der Verbrennungsreihenfolge (Zündreihenfolge) der einzelnen Zylinder sowohl in der ersten als auch in der zweiten Zylindergruppe 310, 320, der Anzahl der Zylinder, die als der Zylinder mit Luftüberschuss genommen werden sollen, und der Anzahl der Zylinder, die als der Zylinder mit Luftmangel genommen werden sollen, in sowohl der ersten als auch der zweiten Zylindergruppe 310, 320, zusätzlich zur relativen Beziehung der Gasauftreffintensitäten für die einzelnen Zylinder sowohl in der ersten als auch in der zweiten Zylindergruppe 310, 320 entschieden, ob die anderen Zylinder in sowohl der ersten als auch der zweiten Zylindergruppe 310, 320 als Zylinder mit Luftüberschuss oder als Zylinder mit Luftmangel genommen werden sollen, während die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses ausgeführt wird. Dabei kann die Definitionsmethode, die in den oben genannten Ausführungsformen eins bis drei erläutert worden ist, auf eine konkrete Definitionsmethode für die relative Beziehung der Gasauftreffintensitäten von Abgasen für die einzelnen Zylinder in jeder von den Zylindergruppen 310, 320 angewendet werden. Darüber hinaus kann die Art der Zylinderbestimmung, die in den oben genannten Ausführungsformen eins bis drei erläutert worden ist, auf eine konkrete Art der Bestimmung des Zylinders mit Luftüberschuss und des Zylinders mit Luftmangel in jeder der Zylindergruppen 310, 320 angewendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verbrennungsmotor
    2
    Zylinder
    3
    Zündkerze
    4
    Ansaugventil
    4a
    Ansaugzweigrohr
    5
    Abgaskrümmer
    5a
    Abgaszweigrohr
    6
    Ansaugkanal
    7
    Abgaskanal
    8
    Kraftstoffeinspritzventil
    10
    Dreiwegekatalysator
    11
    Verbrennungsluftverhältnissensor
    20
    ECU
    300
    Verbrennungsmotor
    310
    erste Zylindergruppe
    320
    zweite Zylindergruppe
    311
    erster Verbrennungsluftverhältnissensor
    321
    zweiter Verbrennungsluftverhältnissensor
    312, 322
    Zylinder
    315, 325
    Abgaskrümmer
    315a, 325a
    Abgaszweigrohr
    317, 327
    Abgaskanal
    318
    erster Dreiwegekatalysator
    328
    zweiter Dreiwegekatalysator
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2001-050082 [0006]
    • JP 2004-225559 [0006]

Claims (4)

  1. Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor, der eine Zylindergruppe aufweist, die eine Mehrzahl von Zylindern enthält, wobei das System aufweist: einen Dreiwegekatalysator, der in einem Abgaskanal einem Abschnitt nachgelagert ist, wo sich Abgaszweigrohre vereinigen, die mit einzelnen Zylindern der Zylindergruppe verbunden sind; einen Verbrennungsluftverhältnissensor, der im Abgaskanal in einem Abschnitt angeordnet ist, der dem Dreiwegekatalysator vorgelagert ist; und eine Steuereinheit, die dafür ausgelegt ist, ein Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches in einem Teil der Zylinder der Zylindergruppe auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss zu steuern, bei dem der Luftanteil höher ist als bei einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis, und ein Verbrennungsluftverhältnis eines Gemisches in einem Teil der anderen Zylinder der Zylindergruppe auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel zu steuern, bei dem der Kraftstoffanteil höher ist als beim stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, und eine oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so auszuführen, dass ein Verbrennungsluftverhältnis in jedem von einem oder mehreren Zylindern mit Luftüberschuss, in denen das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches auf das Verbrennungsluftverhältnis mit Luftüberschuss gesteuert wird, und von einem oder mehreren Zylindern mit Luftmangel, in denen das Verbrennungsluftverhältnis auf ein Verbrennungsluftverhältnis mit Luftmangel gesteuert wird, auf Basis eines Durchschnittswerts eines Erfassungswerts des Verbrennungsluftverhältnissensors so geregelt wird, dass ein Durchschnittswert eines Verbrennungsluftverhältnisses eines Abgases, das in den Dreiwegekatalysator strömt, ein vorgegebenes angestrebtes Abgas-Verbrennungsluftverhältnis wird; wobei die Steuereinheit die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausführt, dass sie als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss mindestens einen Zylinder in der Zylindergruppe nimmt, bei dem die Gasauftreffintensität, das heißt eine Intensität, mit der ein aus dem Zylinder abgegebenes Abgas am Verbrennungsluftverhältnissensor auftrifft, am höchsten ist.
  2. Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit ferner die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausführt, dass sie als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftmangel zumindest einen Zylinder mit der niedrigsten Gasauftreffintensität in der Zylindergruppe nimmt.
  3. Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit, wenn sie die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausführt, dass sie als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss zwei oder mehr von der Mehrzahl von Zylindern in der Zylindergruppe nimmt, die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausführt, dass sie als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss Zylinder in der Zylindergruppe in der Reihenfolge ihrer Gasauftreffintensitäten von hoch bis niedrig nimmt.
  4. Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei, wenn die oszillierende Steuerung eines Verbrennungsluftverhältnisses so ausgeführt wird, dass als der eine oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss zwei Zylinder von der Mehrzahl von Zylindern in der Zylindergruppe genommen werden, die in der Verbrennungsreihenfolge aufeinanderfolgen, die Steuereinheit die oszillierende Steuerung des Verbrennungsluftverhältnisses so ausführt, dass sie als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss einen Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität in der Zylindergruppe und einen anderen Zylinder, der in der Verbrennungsreihenfolge unmittelbar vor oder nach dem Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität kommt und der eine höhere Gasauftreffintensität aufweist als ein Zylinder, der in der Verbrennungsreihenfolge unmittelbar vor oder nach dem Zylinder mit der höchsten Gasauftreffintensität kommt, als den einen oder die mehreren Zylinder mit Luftüberschuss nimmt.
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