專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置及其控制方法。
技術(shù)背景在公知的6缸內(nèi)燃機(jī)(參見例如日本專利申請(qǐng)JP-A-2004-686卯號(hào) 公報(bào))中，氣缸分成由三個(gè)氣缸組成的第一氣缸組和由另三個(gè)氣缸組成 的第二氣缸組，且第一氣缸組的氣缸連接到共用的第一排氣通道，而第二氣缸組的氣缸連接到共用的第二排氣通道。第 一排氣通道和第二排氣 通道中的每一個(gè)都設(shè)置有空燃比傳感器和三元催化劑。在這些三元催化 劑的下游，第一排氣通道和第二排氣通道連接到共用的NOx儲(chǔ)存還原 催化劑。NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度有時(shí)需要升高以從SOx中毒恢復(fù)。當(dāng) 要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度時(shí)，調(diào)節(jié)空燃比；例如，采用流入 NOx儲(chǔ)存還原催化劑的排氣的空燃比變得與化學(xué)計(jì)量空燃比相等的方 式，使第一氣缸組的三個(gè)氣缸中的空燃比為濃(低于化學(xué)計(jì)量比)、第 二氣缸組的三個(gè)氣缸中的空燃比為稀。此時(shí)，通過設(shè)置在第一排氣通道 和第二排氣通道中的空燃比傳感器來對(duì)濃度和稀度進(jìn)行反饋控制，使得 流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑的排氣的空燃比變得與化學(xué)計(jì)量空燃比精確 相等。如上所述地，如果使第一氣缸組的三個(gè)氣缸的空燃比為濃、第二氣 缸組的三個(gè)氣缸的空燃比為稀而由此使得流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑的 排氣的空燃比變得與化學(xué)計(jì)量空燃比相等，則來自于第一氣缸組的包含 大量未燃燒HC及CO的排氣與來自于第二氣缸組的包含大量過剩氧氣 的排氣在NOx儲(chǔ)存還原催化劑處相匯。由此，大量未燃燒的HC及CO 被大量的氧氣氧化，進(jìn)而，由此產(chǎn)生的氧化反應(yīng)熱使NOx儲(chǔ)存還原催 化劑的溫度升高。在此情形下，為了增加NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度升高量，需要 增加第一氣缸組中的濃度并增加第二氣缸組中的稀度。然而，在實(shí)際中，以此方式增加濃度和稀度通常導(dǎo)致偏離可由空燃比傳感器精確檢測(cè)的空燃比的范圍。由此，出現(xiàn)了不能將流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑的排氣 的空燃比精確地控制為化學(xué)計(jì)量空燃比的問題。另外，NOx儲(chǔ)存還原催化劑也具有三元催化劑的功能。因此，當(dāng)排 氣的空燃比為化學(xué)計(jì)量時(shí)，此NOx儲(chǔ)存還原催化劑具有同時(shí)除去或減 少排氣中的未燃燒HC及CO和NOx的功能。在濃空燃比的排氣以及 稀空燃比的排氣流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑后，在位于NOx儲(chǔ)存還原催 化劑的上游部分時(shí)，這些排氣并沒有充分混合，而是作為濃空燃比部分 和稀空燃比部分保持分開。直到它們抵達(dá)NOx儲(chǔ)存還原催化劑的下游 部分時(shí)，它們的空燃比才變成等于化學(xué)計(jì)量空燃比。因此，僅僅在NOx 儲(chǔ)存還原催化劑的下游部分內(nèi)去除未燃燒的HC及CO和NOx。如果第一氣缸組的濃度增加且第二氣缸組的稀度增加，則其中濃空 燃比的排氣與稀空燃比的排氣未充分混合的區(qū)域膨脹到NOx儲(chǔ)存還原 催化劑的下游側(cè)。由此，出現(xiàn)了必須增加NOx儲(chǔ)存還原催化劑的容量 以確保其中排氣空燃比變?yōu)榛瘜W(xué)計(jì)量的區(qū)域足以用于去除未燃燒HC及 CO和NOx的問題。發(fā)明內(nèi)容依據(jù)本發(fā)明的第一方面，在具有六個(gè)或更多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)中，其 中，氣釭分成由至少三個(gè)氣缸組成的第一氣釭組和由至少三個(gè)氣缸組成 的第二氣缸組，且第一氣缸組的所述至少三個(gè)氣缸連接到共用的第一排 氣通道，而第二氣缸組的所述至少三個(gè)氣缸連接到共用的第二排氣通 道，且第一排氣通道和第二排氣通道分別設(shè)置有催化劑，且第一排氣通 道和第二排氣通道連接到位于催化劑下游的共用NOx儲(chǔ)存還原催化劑， 且其中，當(dāng)要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度時(shí)，使第一氣缸組和第 二氣缸組中的一個(gè)氣缸組的平均空燃比為濃，而使第一氣缸組和第二氣 缸組中的另一個(gè)氣缸組的平均空燃比為稀，內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置操作 如下。對(duì)于當(dāng)要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度時(shí)平均空燃比為濃的 氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣缸中的空燃比為濃而其它氣缸中的空燃比為 化學(xué)計(jì)量或?yàn)橄?，或者是使至少一個(gè)氣缸中的空燃比為濃而其它氣缸中 的空燃比為化學(xué)計(jì)量。對(duì)于當(dāng)要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度時(shí)平 均空燃比為稀的氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣缸中的空燃比為稀而其它氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量或?yàn)闈?，或者是使至少一個(gè)氣缸中的空燃比為 稀而其它氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量。依據(jù)本發(fā)明的第二方面，在具有六個(gè)或更多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)中，其 中，氣缸分成由至少三個(gè)氣缸組成的第 一 氣缸組和由至少三個(gè)氣缸組成 的第二氣缸組，且第一氣缸組的所述至少三個(gè)氣缸連接到共用的第一排 氣通道，而第二氣缸組的所述至少三個(gè)氣缸連接到共用的第二排氣通 道，且第一排氣通道和第二排氣通道分別設(shè)置有催化劑，且第一排氣通道和第二排氣通道連接到位于催化劑下游的共用NOx儲(chǔ)存還原催化劑， 且其中，當(dāng)要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度時(shí)，使第一氣缸組和第 二氣缸組中的一個(gè)氣缸組的平均空燃比為濃，而使第一氣缸組和第二氣 缸組中的另一個(gè)氣缸組的平均空燃比為稀，內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置的控 制方法操作如下。對(duì)于當(dāng)要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度時(shí)平均空 燃比為濃的氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣缸中的空燃比為濃而其它氣缸中 的空燃比為化學(xué)計(jì)量或?yàn)橄?，或者是使至少一個(gè)氣缸中的空燃比為濃而 其它氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量。對(duì)于當(dāng)要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑 的溫度時(shí)平均空燃比為稀的氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣缸中的空燃比為 稀而其它氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量或?yàn)闈?，或者是使至少一個(gè)氣缸中 的空燃比為稀而其它氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量。因此，所述裝置及用于該裝置的控制方法能夠增加供應(yīng)到NOx儲(chǔ) 存還原催化劑的排出的未燃燒HC及CO的量以及排出的過剩氧氣的量 而沒有明顯地增加各氣缸組的平均空燃比的濃度和稀度。


通過下文參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的上述及其它目 的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中類似的標(biāo)號(hào)用于指代類似的元件，且 其中圖1為V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的整體視圖；圖2為僅示出圖1所示發(fā)動(dòng)機(jī)的第一氣缸組與第二氣缸組的示圖； 圖3為V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)的整體視圖；圖4為僅示出圖3所示發(fā)動(dòng)機(jī)的第一氣缸組與第二氣缸組的示圖；圖5為直列式6釭發(fā)動(dòng)機(jī)的整體視圖；圖6為僅示出圖5所示發(fā)動(dòng)機(jī)的第一氣缸組與第二氣缸組的示圖； 圖7A和7B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的優(yōu)選示例的示圖； 圖8A和8B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的非優(yōu)選示例的示圖；圖9A和9B為示出V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的優(yōu)選示例的示圖；圖IOA和IOB為示出V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的非優(yōu)選示例的 示圖；圖11A和11B為示出直列式6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的優(yōu)選示例的示圖；圖12A和12B為示出直列式6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的非優(yōu)選示例 的示圖；圖13A至13D為示出用于V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的多種氣缸布置的示圖， 其中添加了化學(xué)計(jì)量氣缸；圖14A和14B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的優(yōu)選示例的示圖；圖15A和15B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的非優(yōu)選示例的 示圖；圖16A和16B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的非優(yōu)選示例的 示圖；圖17A和17B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的優(yōu)選示例的示圖；圖18A和18B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的非優(yōu)選示例的 示圖；圖19A和19B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的優(yōu)選示例的示圖；圖20A和20B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的非優(yōu)選示例的 示圖；圖21A和21B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的優(yōu)選示例的示圖；圖22A和22B為示出V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸布置的非優(yōu)選示例的 示圖；圖23A和23B的示圖示出在V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中至少其中一個(gè)化學(xué) 計(jì)量氣缸的點(diǎn)火正時(shí)延遲的一種情形；圖24A和24B的示圖示出在V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中至少其中一個(gè)化學(xué) 計(jì)量氣缸的點(diǎn)火正時(shí)延遲的另一種情形；圖25A和25B的示圖示出在V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中至少其中一個(gè)化學(xué) 計(jì)量氣缸的點(diǎn)火正時(shí)延遲的再一種情形；圖26A和26B的示圖示出在V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中至少其中一個(gè)化學(xué) 計(jì)量氣缸的點(diǎn)火正時(shí)延遲的又一種情形；圖27A和27B的示圖示出在V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中至少其中一個(gè)化學(xué) 計(jì)量氣缸的點(diǎn)火正時(shí)延遲的再又一種情形；圖28A和28B的示圖示出在V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中至少其中一個(gè)化學(xué) 計(jì)量氣缸的點(diǎn)火正時(shí)延遲的還又一種情形；圖29A和29B的示圖示出在V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中至少其中一個(gè)化學(xué) 計(jì)量氣缸的點(diǎn)火正時(shí)延遲的又一種情形；以及圖30A和30B的示圖示出在V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中至少其中一個(gè)化學(xué) 計(jì)量氣缸的點(diǎn)火正時(shí)延遲的又一種情形。
具體實(shí)施方式
圖1示出具有第一氣缸列l(wèi)及第二氣缸列2的V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)。如 圖1所示，由第一氣缸列l(wèi)組成的第一氣缸組具有三個(gè)氣缸5，即一號(hào) 氣缸#1、三號(hào)氣缸#3和五號(hào)氣缸#5,每個(gè)氣缸都配備有燃料噴射閥3 和火花塞4。類似地，由第二氣缸列2組成的第二氣缸組具有三個(gè)氣缸5，即二號(hào)氣缸#2、四號(hào)氣缸#4和六號(hào)氣缸#6，每個(gè)氣缸都配備有燃料 噴射閥3和火花塞4。通過共用的進(jìn)氣通道6為氣缸5供應(yīng)進(jìn)氣。第一排氣通道7連接到第一氣缸組1。空燃比傳感器8和三元催化 劑9設(shè)置在第一排氣通道7中。類似地，第二排氣通道10連接到第二 氣缸組2。空燃比傳感器11和三元催化劑12也設(shè)置在第二排氣通道10 中。第一排氣通道7和第二排氣通道10匯合到一起并與共用的NOx儲(chǔ) 存還原催化劑13相連。另一空燃比傳感器14設(shè)置在NOx儲(chǔ)存還原催 化劑13的下游。電子控制單元20由數(shù)字計(jì)算機(jī)形成，并設(shè)有通過雙向總線21相互 連接的ROM (只讀存儲(chǔ)器)22、 RAM (隨機(jī)存儲(chǔ)器)23、 CPU (微處 理器)24、輸入端口 25和輸出端口 26?？杖急葌鞲衅?、 11、 14的輸 出信號(hào)通過對(duì)應(yīng)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器27輸入到輸入端口 25。產(chǎn)生與加 速器踏板30的壓下量成比例的輸出電壓的負(fù)載傳感器31連接到該加速 器踏板30。負(fù)載傳感器31的輸出電壓通過對(duì)應(yīng)的一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換 器27輸入到輸入端口 25。此外，曲柄角傳感器32連接到輸入端口 25。 例如，曲柄角傳感器32在曲軸每轉(zhuǎn)30。時(shí)就產(chǎn)生一個(gè)輸出脈沖。在另一 方面，輸出端口 26通過對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)回路28連接到燃料噴射閥3和火花 塞4。圖1所示的NOx儲(chǔ)存還原催化劑13具有在流入NOx儲(chǔ)存還原催化 劑13的排氣的空燃比稀時(shí)存儲(chǔ)來自于排氣的NOx、在流入NOx儲(chǔ)存還 原催化劑13的排氣的空燃比濃時(shí)釋放和還原所存儲(chǔ)的NOx的功能。通 常地，在圖l所示的內(nèi)燃機(jī)中，第一氣缸組1與第二氣缸組2具有稀空 燃比。因此，在通常狀況下，含于排氣中的NOx存儲(chǔ)在NOx儲(chǔ)存還原 催化劑13中。此外，在這種內(nèi)燃機(jī)中，在存儲(chǔ)于NOx儲(chǔ)存還原催化劑 13內(nèi)的NOx的量達(dá)到飽和程度之前，使流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑13 內(nèi)的排氣的空燃比暫時(shí)為濃，由此存儲(chǔ)在NOx儲(chǔ)存還原催化劑13中的 NOx得以釋放。排氣還含有SOx，所述SOx也存儲(chǔ)在NOx儲(chǔ)存還原催化劑13中。 隨著存儲(chǔ)于NOx儲(chǔ)存還原催化劑13內(nèi)的SOx的量的增加，可存儲(chǔ)的 NOx的量減少。因此，當(dāng)所存儲(chǔ)的SOx的量增加時(shí)，需要從NOx儲(chǔ)存 還原催化劑13中釋放所存儲(chǔ)的SOx。然而，SOx比NOx更不易釋放。 為了從NOx儲(chǔ)存還原催化劑13中釋放出SOx,需要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑13的溫度并將流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑13的排氣的空燃比 保持在化學(xué)計(jì)量空燃比處或者位于其濃的一側(cè)。因而，為了從NOx儲(chǔ)存還原催化劑13中釋放出SOx,需要首先升 高NOx儲(chǔ)存還原催化劑13的溫度。因此，在本發(fā)明的第一方面中，當(dāng) 要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑13的溫度時(shí)，使兩個(gè)氣缸組中的一個(gè)氣缸 組(例如第一氣缸組l)的平均空燃比為濃而使另一個(gè)氣缸組(例如第 二氣缸組2)的平均空燃比為稀，從而使得流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑 13的排氣的空燃比變?yōu)榈扔诨瘜W(xué)計(jì)量空燃比。具體地，含有大量未燃燒 的HC和CO的排氣從第一氣缸組1送入NOx儲(chǔ)存還原催化劑13，而 含有大量過剩氧氣的排氣從第二氣缸組2送入NOx儲(chǔ)存還原催化劑13。 由于未燃燒的HC和CO與過剩氧氣的氧化反應(yīng)熱，NOx儲(chǔ)存還原催化 劑13的溫度升高。接下來將參照?qǐng)D2對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖2僅示出圖l所示V型 6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的第一氣缸組1與第二氣缸組2。在下文中，當(dāng)示出V型6 缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，僅僅示出第一氣缸組1與第二氣缸組2而省去其它氣缸部 件等，如圖2所示。另外，在本發(fā)明實(shí)施方式的氣缸#1到#6中，燃燒 濃空燃比的混合物、化學(xué)計(jì)量空燃比的混合物或稀空燃比的混合物。在 下文中，如果氣缸經(jīng)歷濃空燃比的混合物的燃燒，則以在虛線圓內(nèi)示出 的"R，，指代該氣缸。此氣缸稱為濃氣缸。類似地，如果氣缸經(jīng)歷化學(xué)計(jì) 量空燃比的混合物的燃燒，則以在虛線圓內(nèi)示出的"S"指代該氣缸。此 氣缸稱為化學(xué)計(jì)量氣缸。此外，如果氣缸經(jīng)歷稀空燃比混合物的燃燒， 則以在虛線圓內(nèi)示出的"L，，指代該氣缸。此氣缸稱為稀氣缸。另外，圖 1和2所示V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的燃燒順序?yàn)?1-#2-#3-#4-#5-#6。圖2示出在NOx儲(chǔ)存還原催化劑13的溫度需要升高時(shí)氣缸組的空 燃比的示例情形。在此示例情形中，如圖2所示，在第一氣缸組l中， 1號(hào)氣缸#1是濃氣缸R(shí), 3號(hào)氣缸#3是稀氣缸L，且5號(hào)氣缸#5是濃氣 缸R(shí)。在另一方面，在第二氣釭組2中，2號(hào)氣缸弁2是稀氣缸L， 4號(hào) 氣缸#4是濃氣缸議，且6號(hào)氣缸#6是稀氣缸L。也就是說，在此示例 情形中，第一氣缸組l的排氣的平均空燃比濃，而第二氣缸組2的排氣 的平均空燃比稀?，F(xiàn)有技術(shù)的布置與圖2中布置的不同之處在于3號(hào)氣缸#3是濃氣缸 R、 4號(hào)氣缸弁4是稀氣缸L。也就是說，在現(xiàn)有技術(shù)中，第一氣缸組1中的所有氣缸都是濃氣缸R(shí)，而第二氣缸組2中的所有氣缸都是稀氣缸 L。在此情形下，從第一氣缸組l排出的未燃燒HC和CO的量越大， 則產(chǎn)生使NOx儲(chǔ)存還原催化劑13的溫度升高的氧化反應(yīng)熱所需要的第 一氣缸組l的濃度越高。而且，第二氣缸組2的稀度變高。因此，出現(xiàn) 了本說明書開始部分所述的無法將流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑13的排氣 的空燃比精確地控制為化學(xué)計(jì)量空燃比的問題。此外，為了充分地確保 獲得具有化學(xué)計(jì)量的排氣空燃比的區(qū)域，需要增加NOx儲(chǔ)存還原催化 劑13的容量，這引出了另一問題。然而，如圖2所示，如果使平均空燃比為濃的第一氣缸組l中的一 個(gè)氣缸(例如3號(hào)氣缸#3)為稀氣缸L，并使平均空燃比為稀的第二氣 缸組l中的一個(gè)氣缸(例如4號(hào)氣缸#4)為濃氣缸R(shí),則可以增加排出 的未燃燒HC和CO的量并由此增加氧化反應(yīng)熱而不會(huì)導(dǎo)致上述的問 題。也就是說，如果如圖2所示示例表明地，濃氣缸R(shí)的濃度增加且稀 氣缸L的稀度增加，則排出的未燃燒HC和CO的量增加且排出的過剩 氧氣的量增加，從而使得氧化反應(yīng)熱增加。然而，雖然濃氣缸R(shí)的濃度 增加且稀氣缸L的稀度增加，但是第一氣缸組1的平均濃度不會(huì)變得非 常高，且第二氣缸組2的平均稀度不會(huì)變得非常高，如可從圖2所示示 例中觀察到的那樣。因此，上述問題不會(huì)出現(xiàn)。在此應(yīng)當(dāng)注意，圖2中所示出的、可以增加所排出的未燃燒HC和 CO的量而不會(huì)導(dǎo)致上述問題的濃氣缸R(shí)和稀氣缸L的布置僅僅是一個(gè) 示例。對(duì)于第一氣缸組l而言，只要?dú)飧字械娜我鈨蓚€(gè)為濃氣缸R(shí)而另 一個(gè)氣缸為稀氣缸L，任何布置都是允許的。對(duì)于第二氣缸組2而言， 只要?dú)飧字械娜我鈨蓚€(gè)為稀氣缸L而另一個(gè)氣缸為濃氣缸R(shí)，任何布置 都是允許的。圖3示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式應(yīng)用到V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)的情形。在這 個(gè)實(shí)施方式中，第一氣缸組l的一號(hào)氣缸#1、三號(hào)氣缸#3、五號(hào)氣缸#5 和七號(hào)氣缸#7連接到共用的第一排氣通道7，而第二氣缸組2的二號(hào)氣 缸#2、四號(hào)氣缸#4、六號(hào)氣缸#6和八號(hào)氣缸#8連接到共用的第二排氣 通道IO。與圖2類似地，圖4僅示出圖3所示的第一氣缸組1與第二氣 缸組2。另外，此V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的燃燒順序?yàn)?#1國(guó)#8-#7-#3-#6-5-#4-#2。參見圖4,在第一氣缸組l中， 一號(hào)氣缸#1、三號(hào)氣缸#3和七號(hào)氣缸弁7為濃氣缸R(shí)，五號(hào)氣釭弁5為稀氣缸L。在第二氣缸組2中，二號(hào) 氣釭#2、六號(hào)氣釭#6和/\號(hào)氣釭#8為稀氣缸L，四號(hào)氣缸#4為濃氣缸 R。圖4所示的為濃氣缸R(shí)與稀氣缸L的布置僅僅是一個(gè)示例。對(duì)于第 一氣缸組1而言，只要?dú)飧字械娜我馊齻€(gè)為濃氣缸R(shí)而另一個(gè)氣缸為稀 氣缸L，任何布置都是允許的。對(duì)于第二氣缸組2而言，只要?dú)飧字械?任意三個(gè)為稀氣缸L而另一個(gè)氣缸為濃氣缸R(shí),任何布置都是允許的。圖5示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式應(yīng)用到直列式6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的情形。在 這個(gè)實(shí)施方式中，第一氣缸組1的一號(hào)氣缸#1、 二號(hào)氣缸#2和三號(hào)氣釭 #3連接到共用的第一排氣通道7，而第二氣缸組2的四號(hào)氣缸#4、五號(hào) 氣缸#5和六號(hào)氣缸#6連接到共用的第二排氣通道10。與圖2類似地， 圖6僅示出圖5所示的第一氣缸組1與第二氣缸組2。另外，此直列式 6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的燃燒順序?yàn)?1-#5-#3-#6-#2-#4。參見圖6，在第一氣缸組l中， 一號(hào)氣缸#1和三號(hào)氣缸#3為濃氣缸 R， 二號(hào)氣缸弁2為稀氣缸L。在第二氣缸組2中，四號(hào)氣缸#4和五號(hào)氣 缸弁5為稀氣缸L,六號(hào)氣缸弁6為濃氣缸R(shí)。圖6所示的為濃氣缸R(shí)與 稀氣缸L的布置僅僅是一個(gè)示例。對(duì)于第一氣缸組1而言，只要?dú)飧字?的任意兩個(gè)為濃氣缸R(shí)而另 一個(gè)氣缸為稀氣缸L，任何布置都是允許的。 對(duì)于第二氣缸組2而言，只要?dú)飧字械娜我鈨蓚€(gè)為稀氣缸L而另一個(gè)氣 缸為濃氣缸R(shí)，任何布置都是允許的。由此，在確定將哪個(gè)氣缸選作濃氣缸R(shí)及將哪個(gè)氣缸選作稀氣缸L 時(shí)具有相對(duì)大的自由度。然而，優(yōu)選地，在確定將哪個(gè)氣缸選作濃氣缸 R或稀氣缸L時(shí)考慮振動(dòng)的發(fā)生情況。具體地，發(fā)動(dòng)機(jī)中的反復(fù)燃燒用 作在車體等中引起振動(dòng)的起振力。在此情形下，因?yàn)轭l率越高則與車體等的共振頻率相差越大，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)中出現(xiàn)的起振力的頻率越高，車 體等中出現(xiàn)振動(dòng)的可能性就越低。除此之外，發(fā)動(dòng)機(jī)中出現(xiàn)的起振力的 頻率越高，則發(fā)動(dòng)機(jī)中出現(xiàn)的起振力變得越小，因而車體等中發(fā)生振動(dòng) 的可能性就越低。簡(jiǎn)而言之，為了使車體等中更不易于發(fā)生振動(dòng)，優(yōu)選 地將出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)中的起振力的頻率增加到盡可能高的頻率。因此，優(yōu)選的是濃氣缸R(shí)和稀氣缸L確定為使得出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)中的 起振力的頻率變高。首先，參見圖7A和7B，將對(duì)濃氣缸R(shí)和稀氣缸L 的一種布置進(jìn)行描述。圖7A示出V型6缸發(fā)動(dòng)才幾中濃氣缸R(shí)和稀氣釭 L的一種布置。圖7B示出圖7A所示氣缸弁1至#6中每個(gè)氣缸的空燃比和爆炸力?？杖急扔蒖(濃)、S (化學(xué)計(jì)量)和L (稀)來標(biāo)示，而爆 炸力(即，燃燒時(shí)的輸出)按照#1-#2-#3-#4-#5-#6的順序以實(shí)線表示。 除此之外，圖7B還以虛線示出發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的起振力。剛剛結(jié)合圖7A 和7B描述的標(biāo)示與圖8A和8B及隨后的附圖相同。不用說，濃氣缸R(shí)的爆炸力(即，其燃燒時(shí)的輸出)大于化學(xué)計(jì)量 氣缸S的爆炸力(即，其燃燒時(shí)的輸出)，而化學(xué)計(jì)量氣缸S的爆炸力 (即，其燃燒時(shí)的輸出)大于稀氣缸L的爆炸力(即，其燃燒時(shí)的輸出)。 圖7B中的實(shí)線示意性地示出每個(gè)氣缸的爆炸力(即，燃燒時(shí)的輸出)。 從圖7B中可以理解到，由發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)致的起振力在爆炸力大的濃氣缸R(shí) 燃燒時(shí)變得較高，而在爆炸力小的稀氣缸L燃燒時(shí)變得較低。在圖7A和7B所示的示例中，稀氣缸弁2位于濃氣缸針與濃氣缸#3、 #4之間，因此起振力虛線在一個(gè)周期中有兩個(gè)峰值。圖8A和8B示出 連續(xù)三次在濃氣缸R(shí)中發(fā)生燃燒的情形。在此情形中，起振力虛線在一 個(gè)周期中僅有一個(gè)峰值。因此，在圖7A和7B所示情形中的起振力的 頻率高于圖8A和8B所示的情形。也就是說，圖7A所示的濃氣缸R(shí) 和稀氣缸L的布置是優(yōu)選的。在另一方面，如圖8A所示的濃氣缸R(shí)和稀氣缸L的布置是非優(yōu)選 的。也就是說，需要避免使得連續(xù)三次在濃氣缸R(shí)中發(fā)生燃燒的情形的 濃氣缸R(shí)和稀氣缸L的布置。因此，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，濃氣缸R(shí) 和稀氣缸L的布置確定為使得當(dāng)依據(jù)預(yù)定的燃燒順序依次在氣缸中發(fā) 生燃燒時(shí)不會(huì)連續(xù)三次或更多次在濃氣缸R(shí)中發(fā)生燃燒。雖然圖7A示出了濃氣缸R(shí)和稀氣缸L的布置的一個(gè)優(yōu)選示例，但 還有與圖7A所示布置不同的優(yōu)選布置。例如，可將圖7A所示布置改 變?yōu)槿?hào)氣缸#3是稀氣缸L、五號(hào)氣缸弁5是濃氣缸R(shí),或者改變?yōu)樗?號(hào)氣缸g4是稀氣缸L、六號(hào)氣缸#6是濃氣缸11。圖9A和9B以及圖IOA和10B示出上述原理應(yīng)用到V型8缸發(fā)動(dòng) 機(jī)中的情形。圖IIA和11B以及圖12A和12B示出上述原理應(yīng)用到直 列式6缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的情形。圖9A和9B示出V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)中濃氣缸 R和稀氣缸L的一個(gè)優(yōu)選示例布置，其中不會(huì)連續(xù)三次或更多次在濃氣 缸R(shí)中發(fā)生燃燒，而圖10A和10B示出濃氣缸R(shí)和稀氣缸L的一個(gè)非 優(yōu)選示例布置，其中連續(xù)三次或更多次在濃氣缸R(shí)中發(fā)生燃燒。雖然存在有許多與圖9A和9B所示布置不相同的優(yōu)選布置以及許多與圖10A 和IOB所示布置不相同的非優(yōu)選布置，但是在此省去了對(duì)這些布置的描 述。在另一方面，圖11A和11B示出直列式6缸發(fā)動(dòng)才幾中濃氣缸R(shí)和 稀氣缸L的一個(gè)優(yōu)選示例布置，其中不會(huì)連續(xù)三次或更多次在濃氣缸R(shí) 中發(fā)生燃燒。圖12A和12B示出濃氣缸R(shí)和稀氣缸L的一個(gè)非優(yōu)選示 例布置，其中連續(xù)三次或更多次在濃氣缸R(shí)中發(fā)生燃燒。雖然存在有許 多與圖11A所示布置不相同的優(yōu)選布置和許多與圖12A布置所示不相 同的非優(yōu)選布置，但是在此省去了對(duì)這些布置的描述。接下來，對(duì)將化學(xué)計(jì)量氣缸S添加到濃氣缸R(shí)和稀氣缸L的情形進(jìn) 行描述。圖13A到13D示出其中添加有化學(xué)計(jì)量氣缸S的V型6缸發(fā) 動(dòng)機(jī)的氣缸組合的各種示例。具體地，在圖13A所示的示例組合中，第 一氣缸組1由兩個(gè)濃氣缸R(shí)和一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成，而第二氣缸組 2由兩個(gè)稀氣缸L和一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成。在圖13B所示的示例組 合中，第一氣缸組l由一個(gè)濃氣缸R(shí)和兩個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成，而第 二氣缸組2由一個(gè)稀氣缸L和兩個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成。在圖13C所 示的示例組合中，第一氣缸組l由一個(gè)濃氣缸R(shí)和兩個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S 組成，而第二氣缸組2由兩個(gè)稀氣缸L和一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成。在 圖13D所示的示例組合中，第一氣缸組l由兩個(gè)濃氣缸R(shí)和一個(gè)化學(xué) 計(jì)量氣缸S組成，而第二氣缸組2由一個(gè)稀氣缸L和兩個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸 S組成。另外，在圖13A到13D所示的任一示例布置中，第一氣缸組l的平 均空燃比為濃，而第二氣缸組2的平均空燃比為稀。因此，在同樣包括 圖13A到13D所示的情形的本發(fā)明的實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)如下地操作。 也就是說，當(dāng)要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑13的溫度時(shí)，對(duì)于平均空燃 比為濃的氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣缸中的空燃比為濃、其他氣缸中的 空燃比為化學(xué)計(jì)量或?yàn)橄?，或者使至少一個(gè)氣缸中的空燃比為濃、其他 氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，當(dāng)要升高NOx儲(chǔ)存還原催化 劑13的溫度時(shí)，對(duì)于平均空燃比為稀的氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣缸 中的空燃比為稀、其他氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量或?yàn)闈猓蛘呤怪辽?一個(gè)氣缸中的空燃比為稀、其他氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量。在如圖13A到13D所示添加了化學(xué)計(jì)量氣缸S的情形中，根據(jù)添 加化學(xué)計(jì)量氣缸S的方式，改變獲得高頻率起振力的布置并使得對(duì)所產(chǎn) 生的氧化反應(yīng)熱的量的控制更為容易。在下文中，將首先描述對(duì)氧化反 應(yīng)熱的控制，然后描述獲得高頻率起振力的布置。在圖13A所示的情形中，設(shè)有兩個(gè)濃氣缸R(shí)和兩個(gè)稀氣缸L,因而 在圖13A到13D所示的四種情形中將提供的氧化反應(yīng)熱最大。相反地， 在圖13B所示的情形中，僅設(shè)有一個(gè)濃氣缸R(shí)和一個(gè)稀氣缸L,因而 將提供的氧化反應(yīng)熱最小。在圖13C所示的情形和圖13D所示的情形 中，認(rèn)為被氧化的未燃燒的HC和CO的量將大于圖13B所示的情形。 因此，在圖13C和13D所示的每種情形中的氧化反應(yīng)熱的量均介于在 圖13A的情形中的氧化反應(yīng)熱的量和在圖13B的情形中的氧化反應(yīng)熱 的量之間。因而，通過改變濃氣缸R(shí)的數(shù)量或改變稀氣缸L的數(shù)量， 能夠改變所產(chǎn)生的氧化反應(yīng)熱的量。這又可以改變NOx儲(chǔ)存還原催化 劑13的溫度升高速率及其在穩(wěn)定時(shí)的溫度。接下來，對(duì)于圖13A到13D所示的組合，順次地描述獲得高頻率起 振力的優(yōu)選布置。對(duì)于圖13A所示的第一氣缸組l由兩個(gè)濃氣缸R(shí)和 一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成、第二氣缸組2由兩個(gè)稀氣缸L和一個(gè)化學(xué)計(jì) 量氣缸S組成的組合而言，圖14A中示出優(yōu)選布置，圖15A和圖16A 中示出非優(yōu)選布置。在圖14A所示的布置中，每當(dāng)發(fā)生燃燒，則爆炸力(即，燃燒時(shí)的 輸出)就在高側(cè)與低側(cè)之間交變，如圖14B所示。由此，起振力虛線在 一個(gè)周期中具有三個(gè)峰值，從而使得起振力的頻率高。在另一方面，在 圖15A和15B及圖16A和16B所示的示例中，有連續(xù)兩次在化學(xué)計(jì)量 氣缸S中的燃燒，因此起振力虛線在一個(gè)周期中僅具有兩個(gè)峰值。從而 使得起振力的頻率相對(duì)較低。因此，可以說為了獲得高頻率的起振力，優(yōu)選地，濃氣缸R(shí)、化學(xué) 計(jì)量氣缸S和稀氣缸L的布置確定為使得每當(dāng)依據(jù)預(yù)定的氣缸燃燒順序 發(fā)生燃燒時(shí)所述燃燒時(shí)的輸出就在高側(cè)和低側(cè)之間交變。接下來，對(duì)于圖13B所示的第一氣缸組l由一個(gè)濃氣缸R(shí)和兩個(gè)化 學(xué)計(jì)量氣缸S組成、第二氣缸組2由一個(gè)稀氣缸L和兩個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸 S組成的組合而言，在圖17A中示出優(yōu)選布置，在圖18A中示出非優(yōu)選布置。在圖18A所示的布置中，濃氣缸R(shí)中的燃燒和稀氣缸L中的燃燒 以相等的間隔(例如每360。曲柄角)交替地發(fā)生，如圖18B所示。然 而，濃氣缸R(shí)中的燃燒和稀氣缸L中的燃燒以相等的間隔發(fā)生，起振 力如圖18B所示的以低頻率大幅地波動(dòng)，從而導(dǎo)致車體等的振動(dòng)。相反地，在如圖17A和17B所示的情形中，濃氣缸R(shí)中的燃燒和 稀氣缸L中的燃燒不以相等的間隔交替地發(fā)生，因而不會(huì)出現(xiàn)大的起振 力。即，可以說優(yōu)選的是濃氣缸R(shí)、化學(xué)計(jì)量氣缸S和稀氣缸L的布置中的燃燒和稀氣缸L中的i燒不以相等的間隔交替地iT生。''接下來，對(duì)于圖13C所示的第一氣缸組l由一個(gè)濃氣缸R(shí)和兩個(gè)化 學(xué)計(jì)量氣缸S組成、第二氣缸組2由兩個(gè)稀氣缸L和一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸 S組成的組合而言，在圖19A中示出優(yōu)選布置，在圖20A中示出非優(yōu)選 布置。在圖19A所示的布置中，濃氣缸R(shí)中的燃燒和稀氣缸L中的燃燒 不以相等的間隔發(fā)生，如圖19B所示。因而，不會(huì)產(chǎn)生大的起振力。另 一方面，在圖20A所示的布置中，濃氣缸R(shí)中的燃燒和稀氣缸L中的 燃燒以相等的間隔發(fā)生，如圖20B所示。由此，產(chǎn)生了大的起振力。接下來，對(duì)于圖13D所示的第一氣缸組l由兩個(gè)濃氣缸R(shí)和一個(gè)化 學(xué)計(jì)量氣缸S組成、第二氣缸組2由一個(gè)稀氣缸L和兩個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸 S組成的組合而言，在圖21A中示出優(yōu)選布置，在圖22A中示出非優(yōu)選 布置。在圖21A所示的布置中，濃氣缸R(shí)中的燃燒和稀氣缸L中的燃燒 不以相等的間隔進(jìn)行，如圖21B所示。從而，不會(huì)產(chǎn)生大的起振力。在 另一方面，在圖22A所示的布置中，濃氣缸R(shí)中的燃燒和稀氣缸L中 的燃燒以相等的間隔進(jìn)行，如圖22B所示。由此，產(chǎn)生了大的起振力。附及地，為了實(shí)現(xiàn)高頻率的起振力，優(yōu)選地使爆炸力(即，燃燒時(shí) 的輸出)如上所述地在高側(cè)和低側(cè)之間交變。在下文描述的實(shí)施方式中， 通過延遲至少其中一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S的點(diǎn)火正時(shí)來使爆炸力(即，燃 燒時(shí)的輸出)在高側(cè)和低側(cè)之間交變。將參照?qǐng)D13A到13D所示的組合順次地對(duì)其進(jìn)行描述。在圖23A和23B及圖24A和24B中示出上述原理應(yīng)用到圖13A所 示的第一氣缸組1由兩個(gè)濃氣缸R(shí)和一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成、第二氣 缸組2由兩個(gè)稀氣缸L和一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成的組合的示例。如果 在至少其中一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S中延遲了點(diǎn)火正時(shí)，則在點(diǎn)火正時(shí)被延 遲的所述至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S中的燃燒時(shí)的輸出變得小于點(diǎn)火正 時(shí)未被延遲的一個(gè)或多個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S。在圖23B和24B中，對(duì)于點(diǎn) 火正時(shí)被延遲的化學(xué)計(jì)量氣缸S，以虛線表示其在點(diǎn)火正時(shí)未被延遲時(shí) 所產(chǎn)生的爆炸力。也就是說，在圖23B和24B中以虛線表示爆炸力的 情形中，化學(xué)計(jì)量氣缸S的點(diǎn)火正時(shí)被延遲了 ，這對(duì)圖25B到30B也 同樣適用。在圖23A所示的布置中，作為化學(xué)計(jì)量氣缸S的四號(hào)氣缸#4的點(diǎn) 火正時(shí)被延遲了，從而使得爆炸力(即，燃燒時(shí)的輸出)在高側(cè)和低側(cè) 之間交變，如圖23B所示。在圖24A所示的布置中，作為化學(xué)計(jì)量氣 缸S的六號(hào)氣缸#6的點(diǎn)火正時(shí)被延遲了，從而使得爆炸力(即，燃燒 時(shí)的輸出)在高側(cè)和低側(cè)之間交變，如圖24B所示。在圖25A和25B及圖26A和26B中示出上述原理應(yīng)用到圖13B所 示的第一氣缸組1由一個(gè)濃氣缸R(shí)和兩個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成、第二氣 釭組2由一個(gè)稀氣釭L和兩個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成的組合的示例。具體地，在圖25A所示的布置中，化學(xué)計(jì)量氣缸S的四號(hào)氣缸#4 和六號(hào)氣缸#6的點(diǎn)火正時(shí)被延遲了，從而使得爆炸力(即，燃燒時(shí)的輸 出)在高側(cè)和低側(cè)之間交變，如圖25B所示。在圖26A所示的布置中， 作為化學(xué)計(jì)量氣缸S的二號(hào)氣缸#2和六號(hào)氣缸#6的點(diǎn)火正時(shí)被延遲了 ， 從而使得爆炸力(即，燃燒時(shí)的輸出)在高側(cè)和低側(cè)之間交變，如圖26B 所示。在圖27A和27B及圖28A和28B中示出上述原理應(yīng)用到圖13C所 示的第一氣缸組l由一個(gè)濃氣缸R(shí)和兩個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成、第二氣 缸組2由兩個(gè)稀氣缸L和一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成的組合的示例。具體地，在圖27A所示的布置中，作為化學(xué)計(jì)量氣缸S的四號(hào)氣缸 #4的點(diǎn)火正時(shí)被延遲了 ，從而使得爆炸力(即，燃燒時(shí)的輸出)在高側(cè)和低側(cè)之間交變，如圖27B所示。在圖28A所示的布置中，作為化學(xué) 計(jì)量氣缸S的六號(hào)氣缸弁6的點(diǎn)火正時(shí)被延遲了，從而使得爆炸力(即， 燃燒時(shí)的輸出)在高側(cè)和低側(cè)之間交變，如圖28B所示。在圖29A和29B及圖30A和30B中示出上述原理應(yīng)用到圖13D所 示的第一氣缸組1由兩個(gè)濃氣缸R(shí)和一個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成、第二氣 缸組2由一個(gè)稀氣缸L和兩個(gè)化學(xué)計(jì)量氣缸S組成的組合的示例。具體地，在圖29A所示的布置中，作為化學(xué)計(jì)量氣缸S的四號(hào)氣釭弁4 和六號(hào)氣缸#6的點(diǎn)火正時(shí),iL^遲了 ，從而使得爆炸力(即，燃燒時(shí)的輸出) 在高側(cè)和低側(cè)之間交變，如圖29B所示。在圖30A所示的布置中，作為化 學(xué)計(jì)量氣釭S的六號(hào)氣缸#6的點(diǎn)火正時(shí)被延遲了 ，從而使得爆炸力(即， 燃燒時(shí)的輸出)在高側(cè)和低側(cè)之間交變，如圖30B所示。另外，圖23A到30B所示的示例可以其它措辭描述。即，可以說在 本發(fā)明的實(shí)施方式中，確定一個(gè)或多個(gè)濃氣缸R(shí)、 一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)火正時(shí) 不延遲的化學(xué)計(jì)量氣缸S、 一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)火正時(shí)延遲的化學(xué)計(jì)量氣缸S 以及一個(gè)或多個(gè)稀氣缸L的布置，使得每當(dāng)依據(jù)預(yù)定的氣缸燃燒順序發(fā) 生燃燒時(shí)燃燒時(shí)的輸出都在高側(cè)和低側(cè)之間交變。
權(quán)利要求
1.一種具有六個(gè)或更多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，所述氣缸分成由至少三個(gè)氣缸組成的第一氣缸組和由至少三個(gè)氣缸組成的第二氣缸組，且所述第一氣缸組的所述至少三個(gè)氣缸連接到共用的第一排氣通道，所述第二氣缸組的所述至少三個(gè)氣缸連接到共用的第二排氣通道，且所述第一排氣通道和所述第二排氣通道分別設(shè)置有催化劑，且所述第一排氣通道和所述第二排氣通道連接到位于所述催化劑下游的共用NOx儲(chǔ)存還原催化劑，且其中，當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度要升高時(shí)，使所述第一氣缸組和所述第二氣缸組中的一個(gè)氣缸組的平均空燃比為濃，且使所述第一氣缸組和所述第二氣缸組中的另一個(gè)氣缸組的平均空燃比為稀，其特征在于對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度要升高時(shí)平均空燃比為濃的氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣缸中的空燃比為濃而其它氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量或?yàn)橄。蛘呤鞘怪辽僖粋€(gè)氣缸中的空燃比為濃而其它氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量，以及對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度要升高時(shí)平均空燃比為稀的氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣缸中的空燃比為稀而其它氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量或?yàn)闈猓蛘呤鞘怪辽僖粋€(gè)氣缸中的空燃比為稀而其它氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量。
2. 如權(quán)利要求1所述的排氣凈化裝置，其中，對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ) 存還原催化劑的溫度要升高時(shí)平均空燃比為濃的氣缸組而言，使至少兩 個(gè)氣缸中的空燃比為濃而其它氣缸中的空燃比為稀，而對(duì)于當(dāng)所述NOx 儲(chǔ)存還原催化劑的溫度要升高時(shí)平均空燃比為稀的氣缸組而言，使至少 兩個(gè)氣缸中的空燃比為稀而其它氣缸中的空燃比為濃，以及其中，將濃空燃比氣缸和稀空燃比氣缸的布置設(shè)置為使得當(dāng)依據(jù)預(yù) 定的燃燒順序在所述氣缸中依次發(fā)生燃燒時(shí)不會(huì)連續(xù)三次或更多次在 所述濃空燃比氣缸中發(fā)生燃燒。
3. 如權(quán)利要求l所述的排氣凈化裝置，其中，所述內(nèi)燃機(jī)為6缸內(nèi) 燃機(jī)，其中對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度要升高時(shí)平均空燃比 為濃的氣缸組而言，至少一個(gè)氣缸中的空燃比為濃而其它氣缸中的空燃 比為化學(xué)計(jì)量，而對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度要升高時(shí)平 均空燃比為稀的氣缸組而言，至少一個(gè)氣缸中的空燃比為稀而其它氣缸 中的空燃比為化學(xué)計(jì)量，以及其中通過改變平均空燃比為濃的氣缸組中的濃空燃比氣缸的數(shù)量 或者改變平均空燃比為稀的氣缸組中的稀空燃比氣缸的數(shù)量來改變所 述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度升高速度。
4.如權(quán)利要求l所述的排氣凈化裝置，其中，所述內(nèi)燃機(jī)為具有至 少一個(gè)濃空燃比氣缸、至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸以及至少一個(gè)稀空 燃比氣釭的6缸內(nèi)燃機(jī)，其中，所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出都大于 所述至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出，其中，所述至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出 都大于所述至少一個(gè)稀空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出，以及其中，將所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸、至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣 缸以及至少一個(gè)稀空燃比氣缸的布置設(shè)置為使得每當(dāng)在所述氣缸中依 據(jù)預(yù)定的燃燒順序發(fā)生燃燒時(shí)所述燃燒時(shí)的輸出都在高側(cè)和低側(cè)之間 交變。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，所述化學(xué)計(jì) 量空燃比氣缸中至少一個(gè)的點(diǎn)火正時(shí)被延遲而使得所述至少一個(gè)點(diǎn)火 正時(shí)延遲的化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出都小于點(diǎn)火 正時(shí)未延遲的至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出， 以及其中，所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸、至少一個(gè)點(diǎn)火正時(shí)未延遲的化 學(xué)計(jì)量空燃比氣缸、至少一個(gè)點(diǎn)火正時(shí)被延遲的化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸以 及至少一個(gè)稀空燃比氣缸的布置設(shè)置為使得每當(dāng)在所述氣缸中依據(jù)預(yù) 定的燃燒順序發(fā)生燃燒時(shí)所述燃燒時(shí)的輸出都在高側(cè)和低側(cè)之間交變。
6.如權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，所述內(nèi)燃機(jī) 為具有至少一個(gè)濃空燃比氣缸、至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸以及至少 一個(gè)稀空燃比氣缸的6缸內(nèi)燃機(jī)，其中，所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出都大于 所述至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出，并且其中，所述至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出 都大于所述至少一個(gè)稀空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出，其中，所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸、至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸 以及至少一個(gè)稀空燃比氣缸的布置設(shè)置為使得當(dāng)依據(jù)預(yù)定的燃燒順序 在所述氣缸中依次發(fā)生燃燒時(shí)在所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸中的任一 個(gè)中的燃燒以及在所述至少一個(gè)稀空燃比氣缸中的任一個(gè)中的燃燒不 以相等的間隔交替地發(fā)生。
7. —種用于具有六個(gè)或更多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置的控 制方法，其中，所述氣缸分成由至少三個(gè)氣缸組成的第一氣缸組和由至 少三個(gè)氣缸組成的第二氣缸組，且所述第一氣缸組的所述至少三個(gè)氣缸 連接到共用的第一排氣通道，所述第二氣缸組的所述至少三個(gè)氣缸連接 到共用的第二排氣通道，且所述第一排氣通道和所述第二排氣通道分別 設(shè)置有催化劑，且所述第一排氣通道和所述第二排氣通道連接到位于所 述催化劑下游的共用NOx儲(chǔ)存還原催化劑，且其中，當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存 還原催化劑的溫度要升高時(shí)，使所述第一氣缸組和所述第二氣缸組中的 一個(gè)氣缸組的平均空燃比為濃，且使所述第一氣缸組和第二氣缸組中的 另一個(gè)氣缸組的平均空燃比為稀，包括以下步驟對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度要升高時(shí)平均空燃比為濃 的氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣缸中的空燃比為濃而其它氣缸中的空燃比 為化學(xué)計(jì)量或?yàn)橄?，或者使至少一個(gè)氣缸中的空燃比為濃而其它氣缸中 的空燃比為化學(xué)計(jì)量，以及對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度要升高時(shí)平均空燃比為稀 的氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣缸中的空燃比為稀而其它氣缸中的空燃比 為化學(xué)計(jì)量或?yàn)闈猓蛘呤怪辽僖粋€(gè)氣缸中的空燃比為稀而其它氣缸中 的空燃比為化學(xué)計(jì)量。
8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其中，對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存還 原催化劑的溫度要升高時(shí)平均空燃比為濃的氣缸組而言，使至少兩個(gè)氣 缸中的空燃比為濃而其它氣缸中的空燃比為稀，而對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ) 存還原催化劑的溫度要升高時(shí)平均空燃比為稀的氣缸組而言，使至少兩 個(gè)氣缸中的空燃比為稀而其它氣缸中的空燃比為濃，以及其中，將所述濃空燃比氣缸和稀空燃比氣缸的布置設(shè)置為使得當(dāng)依 據(jù)預(yù)定的燃燒順序在氣缸中依次發(fā)生燃燒時(shí)不會(huì)連續(xù)三次或更多次在 所述濃空燃比氣缸中發(fā)生燃燒。
9. 如權(quán)利要求7所述的控制方法，其中，所述內(nèi)燃機(jī)為6缸內(nèi)燃機(jī)，其中，對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度要升高時(shí)平均空燃 比為濃的氣缸組而言，使至少一個(gè)氣缸中的空燃比為濃而其它氣缸中的 空燃比為化學(xué)計(jì)量，而對(duì)于當(dāng)所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度要升高 時(shí)平均空燃比為稀的氣缸組而言，使至少一個(gè)氣缸中的空燃比為稀而其 它氣缸中的空燃比為化學(xué)計(jì)量，以及其中，通過改變所述平均空燃比為濃的氣缸組中的濃空燃比氣缸的 數(shù)量或者改變平均空燃比為稀的氣缸組中的稀空燃比氣缸的數(shù)量來改 變所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑的溫度升高速度。
10. 如權(quán)利要求l所述的控制方法，其中，所述內(nèi)燃機(jī)為具有至少 一個(gè)濃空燃比氣缸、至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸以及至少一個(gè)稀空燃 比氣釭的6缸內(nèi)燃才幾，其中，所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出都大于 所述至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出，其中，所述至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出 都大于所述至少一個(gè)稀空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出，以及其中，將所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸、至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣 缸以及至少一個(gè)稀空燃比氣缸的布置設(shè)置為使得每當(dāng)在所述氣缸中依 據(jù)預(yù)定的燃燒順序發(fā)生燃燒時(shí)所述燃燒時(shí)的輸出都在高側(cè)和低側(cè)之間 交變。
11. 如權(quán)利要求10所述的控制方法，其中，所述化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的至少一個(gè)的點(diǎn)火正時(shí)被延遲而使得所述至少一個(gè)點(diǎn)火正時(shí)延遲 的化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出都小于點(diǎn)火正時(shí)未延 遲的至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出，以及其中，將所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸、點(diǎn)火正時(shí)未延遲的至少一個(gè) 化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸、至少一個(gè)點(diǎn)火正時(shí)延遲的化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸以 及至少一個(gè)稀空燃比氣缸的布置設(shè)置為使得每當(dāng)在所述氣缸中依據(jù)預(yù) 定的燃燒順序發(fā)生燃燒時(shí)所述燃燒時(shí)的輸出都在高側(cè)和低側(cè)之間交變。
12. 如權(quán)利要求7所述的控制方法，其中，所述內(nèi)燃機(jī)為具有至少 一個(gè)濃空燃比氣缸、至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸以及至少一個(gè)稀空燃 比氣缸的6缸內(nèi)燃機(jī)，其中，所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出都大于 所述至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出，并且其中，所述至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出 都大于所述至少一個(gè)稀空燃比氣缸中的任一個(gè)燃燒時(shí)的輸出，其中，將所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸、至少一個(gè)化學(xué)計(jì)量空燃比氣 缸以及至少一個(gè)稀空燃比氣缸的布置設(shè)置為使得當(dāng)依據(jù)預(yù)定的燃燒順 序在氣缸中依次發(fā)生燃燒時(shí)在所述至少一個(gè)濃空燃比氣缸中的任一個(gè) 中的燃燒以及在所述至少一個(gè)稀空燃比氣缸中的任一個(gè)中的燃燒不以 相等的間隔交替地發(fā)生。
全文摘要
發(fā)動(dòng)機(jī)具有第一氣缸組(1)和第二氣缸組(2)。第一氣缸組(1)和第二氣缸組(2)分別經(jīng)由其對(duì)應(yīng)的排氣通道(7、10)和其對(duì)應(yīng)的三元催化劑(9、12)連接到共用的NOx儲(chǔ)存還原催化劑(13)。當(dāng)要升高NOx儲(chǔ)存還原催化劑(13)的溫度時(shí)，使第一氣缸組(1)的平均空燃比為濃，并使第二氣缸組(2)的平均空燃比為稀。此時(shí)，根據(jù)一種實(shí)施方式，在第一氣缸組(1)中，使兩個(gè)氣缸中的空燃比為濃而使一個(gè)氣缸中的空燃比為稀，并且，在第二氣缸組(2)中，使兩個(gè)氣缸中的空燃比為稀而使一個(gè)氣缸中的空燃比為濃。
文檔編號(hào)F02D41/02GK101223344SQ200680025376
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
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