[发明专利]多气缸内燃机的空燃比气缸间失调判定装置

说明书

技术领域

本发明涉及被应用于多气缸内燃机并能够判定(监视、检测)供应给各气缸的混合气体的空燃比的不均衡(空燃比气缸间失调、空燃比气缸间离散、气缸间的空燃比的不均匀性)变得过大的“多气缸内燃机的空燃比气缸间失调判定装置”。

背景技术

以往公知的搭载有电子控制式燃料喷射装置的多气缸内燃机在与各气缸连通的进气口(或者各气缸的燃烧室)配置有一个燃料喷射阀。另外，这种内燃机在排气通路上配置有三元催化剂和空燃比传感器。并且，电子控制式燃料喷射装置通过基于空燃比传感器的输出值而计算出的空燃比反馈量来控制“从各燃料喷射阀喷射的燃料的量”，以使供应给整个内燃机的混合气体的空燃比的平均与理论空燃比一致。

然而，一旦某特定的气缸的燃料喷射阀的特性成为“喷射比被指定的燃料喷射量过大的量的燃料的特性”，则仅供应给该特定的气缸的混合气体的空燃比向浓的一侧大大变化。即，气缸间的空燃比的不均匀性(空燃比气缸间离散、空燃比的气缸间失调)变大。换言之，供应给多个气缸的每个气缸的混合气体的空燃比(每个气缸空燃比)之间产生不均衡。

在此情况下，供应给内燃机的混合气体的空燃比的平均成为比理论空燃比浓的一侧的空燃比。因此，上述特定的气缸的空燃比通过基于空燃比传感器的输出值而计算出的空燃比反馈量被向稀的一侧改变，以使其接近理论空燃比。但是，该特定的气缸的空燃比仍然是比理论空燃比相当浓的一侧的空燃比。并且，其他的气缸(除特定气缸以外的气缸)的空燃比通过空燃比反馈量被向稀的一侧改变，以使其远离理论空燃比。此时，其他气缸的气缸数比特定气缸的气缸数(1气缸)多，因此其他气缸的空燃比被向比理论空燃比稍稀的一侧的空燃比改变。结果，供应给内燃机的混合气体的全体空燃比的平均与理论空燃比近似一致。

但是，由于上述特定的气缸的空燃比仍然是比理论空燃比浓的一侧的空燃比，其余的气缸的空燃比是比理论空燃比稀的一侧的空燃比，因此各气缸的混合气体的燃烧状态成为与完全燃烧(混合气体的空燃比是理论空燃比时的燃烧)不同的燃烧状态。结果，从各气缸排出的排放物的量(未燃物的量和氮氧化物的量)增多。因此，虽然供应给内燃机的混合气体的空燃比的平均是理论空燃比，但是三元催化剂无法彻底净化增多了的排放物，结果排放物有可能恶化。因此，为了不使排放物恶化，检测出气缸间的空燃比的不均匀性变得过大，并采取某些对策是较为重要的。

这样的判定“气缸间的空燃比的不均匀性(空燃比气缸间失调、气缸別空燃比的间的不均衡)”是否变得过大的现有的装置(空燃比气缸间失调判定装置)之一是通过分析配置在排气集合部的单一空燃比传感器的输出，来获取表示各气缸的空燃比的每个气缸推定空燃比。并且，现有的装置使用每个气缸推定空燃比来判定“气缸间的空燃比的不均匀性”是否过大(例如，参照日本专利文献特开2000-220489号公报)。

发明内容

发明所要解决的问题

但是，上述现有的装置必须每隔短时间的经过通过空燃比传感器检测与内燃机的旋转一起变动的排气的空燃比。因此，需要响应性非常好的空燃比传感器。另外，一旦空燃比传感器劣化，则其响应性会下降，因此存在无法高精度地推定各气缸的空燃比的问题。此外，也不容易将空燃比的变动与干扰分离。另外，需要高速的数据采样技术以及处理能力高的高性能的CPU。这样，上述现有的装置具有很多应该解決的问题。与此相对，如果在各气缸的排气口或与排气口连接的排气岐管的分支部(比排气岐管的集合部靠上游侧的部分)分别配置空燃比传感器，则能够获取每个气缸空燃比。但是，这样的装置需要多个空燃比传感器(与气缸数相应的多个空燃比传感器。

本发明是为了应对上述问题而完成的。因此，本发明的目的之一在于提供一种能够判定“气缸间的空燃比的不均匀性”是否过大的“实用性高的空燃比气缸间失调判定装置”。

本发明涉及的空燃比气缸间失调判定装置被应用于包括多个具有阀驱动装置的气缸的多气缸内燃机。

所述阀驱动装置是根据指示选择性地实现阀动作状态和阀停止状态中的任一状态的装置。

阀动作状态是指：在进气行程中打开或关闭进气阀，以至少使新鲜气体(当向进气口喷射燃料时为混合气体)经过与燃烧室连通的进气口进入到燃烧室内，并且在排气行程中打开或关闭排气阀，以使燃烧室内的气体向与燃烧室连通的排气口排出。