[发明专利]用于控制内燃机的装置和方法

说明书

一种用于引擎的控制设备，该引擎包括被配置为吸藏NO_x并且使NO_x与还原剂发生反应的排气控制装置。该控制设备包括电子控制单元。所述电子控制单元被配置为：(i)执行浓峰控制，该浓峰控制是被执行以暂时将缸内空燃比从比理论空燃比稀的空燃比更改为理论空燃比或者比理论空燃比浓的空燃比的控制；以及(ii)在进气口的压力变得高于排气口的压力的工作范围内，改变进气阀和排气阀的重叠量，以使得在浓峰控制的非执行期间的重叠量少于在浓峰控制的执行期间的重叠量。

技术领域

本发明涉及一种用于设置有净化排气中的氮氧化物(NO_x)的排气控制装置的内燃机的控制设备及其控制方法。

背景技术

作为用于控制以比理论空燃比稀的空燃比工作的内燃机中的NO_x排放的装置，已知净化NO_x的排气控制装置。作为净化NO_x的排气控制装置，已知NO_x吸藏还原型催化剂和选择性催化还原型催化剂。NO_x吸藏还原型催化剂可以在具有过剩氧的稀气氛(atmosphere)下吸藏排气中的NO_x，并且在从外部提供还原剂时释放所吸藏的NO_x。另外，NO_x吸藏还原型催化剂可以使NO_x与还原剂之间产生反应以将NO_x还原成氮气(N₂)。选择性催化还原型催化剂具有吸附氨(NH₃)的功能，并且利用该NH₃，选择性催化还原型催化剂可以选择性地还原排气中的NO_x。

公开号为2011-149360的日本专利申请(JP 2011-149360A)公开了这样的配置：其中，选择性催化还原型催化剂被设置在NO_x吸藏还原型催化剂的下游。根据该配置，已在通过NO_x吸藏还原型催化剂还原NO_x的期间形成的NH₃能够被选择性催化还原型催化剂吸附。另外，通过使用该NH₃，可以通过选择性催化还原型催化剂选择性地还原未被NO_x吸藏还原型催化剂吸附的NO_x或者从NO_x吸藏还原型催化剂中泄出的NO_x。

在通过使用选择性催化还原型催化剂净化NO_x的排气控制装置的情况下，将需要加入尿素等以使选择性催化还原型催化剂吸附NH₃。另一方面，在通过使用NO_x吸藏还原型催化剂或者通过NO_x吸藏还原型催化剂和选择性催化还原型催化剂的组合净化NO_x的排气控制装置的情况下，在内燃机的稀燃烧工作期间产生的NO_x可以被吸藏在排气控制装置内。在这种情况下，通过从排气流的上游侧提供还原剂，可以通过将NO_x还原成N₂来净化被吸藏在该装置内的NO_x。换言之，不需要诸如添加尿素等的特殊手段。还原剂向排气控制装置的提供是通过执行所谓的浓峰控制(rich spike control)而实现的，该控制是被执行以通过增加每个循环的燃料喷射量而暂时将缸内空燃比更改为理论空燃比或者比理论空燃比浓的空燃比的处理。

发明内容

然而，根据内燃机的工作范围，在某些情况下，浓峰控制可能无法有效地起作用。这样的工作范围的具体例子是高转矩范围。在高转矩范围内，进气阀的气门正时(valvetiming)被提前以提高进气效率。此外，随着进气阀的气门正时被提前，进气阀与排气阀之间的气门重叠量增大。高转矩范围中的气门重叠可能导致空气从进气口流到排气口(所谓的扫气(scavenging))。特别地，在涡轮增压引擎中，当通过涡轮增压而升高进气压力时，扫气的发生变得显著。