CN109555611B - 内燃机的控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机的控制装置和方法。内燃机的控制装置构成为执行抖动控制处理和扩大处理。扩大处理包括如下两个处理中的至少一个处理：在由过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由过滤器捕集到的颗粒状物质的量少的情况，扩大执行抖动控制处理的内燃机的运转区域的处理；以及在由过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由过滤器捕集到的颗粒状物质的量少的情况，增大抖动控制处理中的浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度的处理。

Description

内燃机的控制装置和方法

技术领域

本公开涉及以如下的内燃机作为控制对象的内燃机的控制装置，该内燃机具有捕集从多个汽缸排出的排气中的颗粒状物质的过滤器和按所述多个汽缸的每一个设置的燃料喷射阀。

背景技术

例如日本特开2004-218541号公报记载了如下的控制装置：在存在催化剂装置(催化剂)的升温要求的情况下，执行将一部分汽缸中的空燃比设为比理论空燃比浓而将其余的汽缸中的空燃比设为比理论空燃比稀的抖动(dither)控制处理。

另外，日本特开2016-136011号公报记载了如下内容：使由设置于内燃机的排气通路来捕集排气中的颗粒状物质(PM：Particulate matter)的汽油颗粒过滤器捕集到的PM燃烧而除去(参照0002段)。

发明内容

发明者对为了使由过滤器捕集到的PM燃烧而利用抖动控制的情况进行了探讨。在此情况下，为了使PM燃烧，需要将过滤器的温度控制为比催化剂的预热要求高的温度。因此，会产生提高抖动控制的升温能力、或者仅在不执行抖动控制时的原本排气温度就高的运转区域进行抖动控制的需要。在此，在为了提高升温能力而增加浓化程度和稀化程度的情况下，内燃机的曲轴的旋转变动易于变大。因此，为了抑制旋转变动的增大，要求仅在增大了浓化程度和稀化程度但旋转变动小的工作点、或者原本排气温度就高的工作点执行抖动控制。但是，在按照该要求的情况下，根据内燃机的运转的方式，存在成为执行抖动控制的工作点的频率低而使得由过滤器捕集到的PM量过多之虞。

例1.一个方案提供一种构成为控制内燃机的控制装置。内燃机具有捕集从多个汽缸排出的排气中的颗粒状物质的过滤器和按所述多个汽缸的每一个设置的燃料喷射阀。控制装置构成为执行抖动控制处理，在所述抖动控制处理中，操作所述燃料喷射阀以使得所述多个汽缸中的一部分的汽缸为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸、而所述多个汽缸中的另外于所述一部分的汽缸的汽缸为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸。控制装置构成为执行扩大处理，所述扩大处理包括如下两个处理中的至少一个处理：在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由所述过滤器捕集的颗粒状物质的量少的情况，扩大执行所述抖动控制处理的所述内燃机的运转区域的处理；以及在由所述过滤器捕集大搜的颗粒状物质的量多的情况下，相比由所述过滤器捕集的颗粒状物质的量少的情况，增大所述抖动控制处理中的所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度的处理。

根据上述扩大处理中、扩大执行抖动控制处理的所述内燃机的运转区域的处理，可提高为了过滤器的再生处理而执行抖动控制处理的频率。因此，通过在捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比捕集到的颗粒状物质的量少的情况，扩大运转区域，既能够抑制捕集到的颗粒状物质的量少却扩大执行抖动控制的运转区域的问题又能够抑制由过滤器捕集到的颗粒状物质的量变得过多的问题。另外，根据上述扩大处理中、增大抖动控制处理中的浓燃烧汽缸的浓化程度和稀燃烧汽缸的稀化程度的处理，与不增大浓化程度、稀化程度的情况相比，能够使过滤器的温度上升。因此，通过在捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比捕集到的颗粒状物质的量少的情况，增大浓化程度、稀化程度，既能够抑制捕集到的颗粒状物质的量少却执行增大浓化程度、稀化程度的抖动控制处理的问题又能够抑制由过滤器捕集到的颗粒状物质的量变得过多的问题。

例2.在上述例1记载的内燃机的控制装置中，在所述捕集到的颗粒状物质的量为第1量、所述内燃机的旋转速度为第1旋转速度且负荷为第1负荷的情况下，所述控制装置执行所述抖动控制处理。在所述捕集到的颗粒状物质的量为所述第1量、所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且负荷为比所述第1负荷小的第2负荷的情况下，所述控制装置禁止所述抖动控制处理。在所述捕集到的颗粒状物质的量为比所述第1量多的第2量、所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且负荷为所述第2负荷的情况下，所述扩大处理包括如下处理：相比所述第1旋转速度和所述第1负荷下的所述抖动控制处理，增大所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度地执行所述抖动控制处理。

在上述构成中，在捕集到的颗粒状物质的量为第2量的情况下，控制装置在第2负荷下也执行抖动控制处理。在此，由于第2负荷比第1负荷小，所以，存在排气温度低的倾向。因此，在上述构成中，在第2负荷下执行抖动控制处理的情况下，与第1负荷的情况相比，控制装置增大浓燃烧汽缸的浓化程度和稀燃烧汽缸的稀化程度。由此，与不增大浓化程度和稀化程度的情况相比，能够提高抖动控制处理的升温能力，所以，即使在第2负荷下，也能够切实地烧掉由过滤器捕集到的颗粒状物质。

例3.在上述例2记载的内燃机的控制装置中，在执行所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且所述负荷为所述第2负荷的情况下的所述抖动控制处理之前，所述控制装置执行报知处理，报知处理中，操作报知设备来报知所述内燃机的曲轴的旋转变动可能会变大之意。

在第2负荷下执行抖动控制处理的情况下，相比在第1负荷下执行抖动控制的情况，增大浓燃烧汽缸的浓化程度和稀燃烧汽缸的稀化程度，所以，内燃机的曲轴的旋转变动易于变大。于是，在上述构成中，通过控制装置报知旋转变动可能会变大之意，会抑制给用户带来不适感的问题。

例4.在上述例2或例3记载的内燃机的控制装置中，在所述捕集到的颗粒状物质的量为所述第2量、所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且负荷为比所述第2负荷小的第3负荷的情况下，所述控制装置禁止所述抖动控制。所述控制装置构成为，作为所述扩大处理，在所述捕集到的颗粒状物质的量为比所述第2量多的第3量、所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且负荷为所述第3负荷的情况下，相比所述第1旋转速度和第2负荷下的所述抖动控制处理，增大所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度地执行所述抖动控制处理。

在上述构成中，在捕集到的颗粒状物质的量为第3量的情况下，控制装置在第3负荷下也执行抖动控制处理。在此，由于第3负荷比第2负荷小，所以，存在排气温度低的倾向。因此，在上述构成中，在第3负荷下执行抖动控制处理的情况下，与第2负荷的情况相比，控制装置增大浓燃烧汽缸的浓化程度和稀燃烧汽缸的稀化程度。由此，与不增大浓化程度和稀化程度的情况相比，能够提高抖动控制处理的升温能力，所以，即使在第3负荷下，也能够切实地烧掉由过滤器捕集到的颗粒状物质。

例5.另一个方案提供一种控制内燃机的方法。内燃机具有捕集从多个汽缸排出的排气中的颗粒状物质的过滤器和按所述多个汽缸的每一个设置的燃料喷射阀。所述方法包括执行抖动控制处理，在所述抖动控制处理中，操作所述燃料喷射阀以使得所述多个汽缸中的一部分的汽缸为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸、而所述多个汽缸中的另外于所述一部分的汽缸的汽缸为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸。所述方法包括执行扩大处理，所述扩大处理包括如下两个处理中的至少一个处理：在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量少的情况，扩大执行所述抖动控制处理的所述内燃机的运转区域的处理；以及在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量少的情况，增大所述抖动控制处理中的所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度的处理。

例6.再一个方案提供一种构成为控制内燃机的控制装置。内燃机具有捕集从多个汽缸排出的排气中的颗粒状物质的过滤器和按所述多个汽缸的每一个设置的燃料喷射阀。所述处理电路构成为执行抖动控制处理，在所述抖动控制处理中，操作所述燃料喷射阀以使得所述多个汽缸中的一部分的汽缸为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸、而所述多个汽缸中的另外于所述一部分的汽缸的汽缸为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸。所述处理电路构成为执行扩大处理，所述扩大处理包括如下两个处理中的至少一个处理：在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量少的情况，扩大执行所述抖动控制处理的所述内燃机的运转区域的处理；以及在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量少的情况，增大所述抖动控制处理中的所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度的处理。

附图说明

图1是表示一个实施方式的内燃机的控制装置和内燃机的图。

图2是表示该实施方式的控制装置执行的处理的一部分的框图。

图3是表示该实施方式的要求值输出处理部的处理的顺序的流程图。

图4是表示该实施方式的要求值输出处理部的处理的顺序的流程图。

图5是表示该实施方式的各模式下的过滤器再生处理的执行区域的图。

图6是表示该实施方式的各模式下的喷射量修正要求值的设定的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对内燃机的控制装置的一个实施方式进行说明。

在图1所示的内燃机10中，从进气通路12吸入的空气经由增压器14而流入汽缸#1～#4各自的燃烧室16。在汽缸#1～#4，分别设有喷射燃料的燃料喷射阀18和产生火花放电的点火装置20。在燃烧室16中，空气和燃料的混合气提供给燃烧，燃烧后的混合气作为排气被排出到排气通路22。在排气通路22中的增压器14的下游，设有具有氧吸藏能力的三元催化剂24。而且，在排气通路22中的三元催化剂24的下游，设有汽油颗粒过滤器(GPF26)。

控制装置30以内燃机10作为控制对象，为了控制其控制量(转矩、排气成分等)而操作燃料喷射阀18、点火装置20等内燃机10的操作部。此时，控制装置30参照由设置于三元催化剂24的上游侧的空燃比传感器40检测的空燃比Af、由上游侧压力传感器42检测的GPF26的上游侧的压力(上游侧压力Pu)、和/或由下游侧压力传感器44检测的GPF26的下游侧的压力(下游侧压力Pd)。另外，控制装置30参照曲轴角传感器46的输出信号Scr、和/或由空气流量计48检测的吸入空气量Ga。控制装置30具有CPU32、ROM34和RAM36，通过CPU32执行存储于ROM34的程序来执行上述控制量的控制。

图2示出了通过CPU32执行存储于ROM34的程序而实现的处理的一部分。

基础喷射量算出处理部M10基于根据曲轴角传感器46的输出信号Scr而算出的旋转速度NE和吸入空气量Ga，算出基础喷射量Qb作为开环操作量，该开环操作量是用于将燃烧室16中的混合气的空燃比开环控制为目标空燃比的操作量。

目标值设定处理部M12设定用于将燃烧室16中的混合气的空燃比控制为上述目标空燃比的反馈控制量的目标值Af＊。

反馈处理部M14算出反馈操作量KAF，该反馈操作量KAF是用于将作为反馈控制量的空燃比Af反馈控制为目标值Af＊的操作量。在本实施方式中，把将目标值Af＊与空燃比Af之差作为输入的比例要素、积分要素和微分要素的各输出值之和作为反馈操作量KAF。

反馈修正处理部M16通过基础喷射量Qb乘以反馈操作量KAF来修正基础喷射量Qb，算出要求喷射量Qd。

要求值输出处理部M18算出使从内燃机10的汽缸#1～#4分别排出的排气整体的成分与在所有汽缸#1～#4中作为燃烧对象的混合气的空燃比为目标空燃比的情况相同但使作为燃烧对象的混合气的空燃比在汽缸间不同的抖动控制的喷射量修正要求值α并将其输出。在此，在本实施方式的抖动控制中，将第1汽缸#1～第4汽缸#4中的1个汽缸设为使混合气的空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸，将其余的3个汽缸设为使混合气的空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸。并且，将浓燃烧汽缸的喷射量设为上述要求喷射量Qd的“1+α”倍，将稀燃烧汽缸的喷射量设为要求喷射量Qd的“1-(α/3)”倍。通过稀燃烧汽缸和浓燃烧汽缸的上述喷射量的设定，若分别填充于汽缸#1～#4的空气量相同，则能够使从内燃机10的各汽缸#1～#4排出的排气整体的成分与在所有汽缸#1～#4中作为燃烧对象的混合气的空燃比为目标空燃比的情况相同。此外，通过上述喷射量的设定，若分别填充于汽缸#1～#4的空气量相同，则各汽缸中作为燃烧对象的混合气的燃空比的平均值的倒数成为目标空燃比。此外，燃空比是指空燃比的倒数。

要求值输出处理部M18在产生GPF26的升温要求的情况下，将喷射量修正要求值α设为比“0”大的值。由此，从稀燃烧汽缸排出的氧被三元催化剂24吸藏，该氧与从浓燃烧汽缸排出的未燃燃料成分反应，从而排气温度上升，进而能够由高温的排气使三元催化剂24的下游的GPF26升温。

在修正系数算出处理部M20，将“1”加上喷射量修正要求值α，对于浓燃烧汽缸，算出要求喷射量Qd的修正系数。抖动修正处理部M22通过要求喷射量Qd乘以修正系数“1+α”而算出作为浓燃烧汽缸的汽缸#w的喷射量指令值。在此，“w”意味着“1”～“4”的某一个。

在乘法处理部M24，使喷射量修正要求值α为“-1/3”倍，在修正系数算出处理部M26，将“1”加上乘法处理部M24的输出值，对于稀燃烧汽缸，算出要求喷射量Qd的修正系数。抖动修正处理部M28通过要求喷射量Qd乘以修正系数“1-(α/3)”而算出作为稀燃烧汽缸的汽缸#x、#y、#z的喷射量指令值。在此，“x”、“y”、“z”是“1”～“4”的某一个且“w”、“x”、“y”、“z”彼此不同。附带一提，希望以比1燃烧循环长的周期来改变汽缸#1～#4中的哪一个为浓燃烧汽缸。

喷射量操作处理部M30基于抖动修正处理部M22输出的喷射量指令值而生成作为浓燃烧汽缸的汽缸#w的燃料喷射阀18的操作信号MS1，并输出到该燃料喷射阀18，操作燃料喷射阀18以使从该燃料喷射阀18喷射的燃料量成为与喷射量指令值相应的量。另外，喷射量操作处理部M30基于抖动修正处理部M28输出的喷射量指令值而生成作为稀燃烧汽缸的汽缸#x、#y、#z的燃料喷射阀18的操作信号MS1，并输出到该燃料喷射阀18，操作燃料喷射阀18以使从该燃料喷射阀18喷射的燃料量成为与喷射量指令值相应的量。

堆积量算出处理部M32基于上游侧压力Pu、下游侧压力Pd和吸入空气量Ga而算出由GPF26捕集到的PM的量(PM堆积量DPM)并将其输出。堆积量算出处理部M32在从上游侧压力Pu减去下游侧压力Pd而得到的压差高的情况下，相比压差低的情况，将PM堆积量DPM设为大值，在吸入空气量Ga大的情况下，相比吸入空气量Ga小的情况，将PM堆积量DPM设为小值。详细地说，在ROM34中预先存储将压差和吸入空气量Ga作为输入变量并将PM堆积量DPM作为输出变量的映射数据，由CPU32对PM堆积量DPM进行映射运算。此外，映射数据是指输入变量的离散的值和与输入变量的值分别相对应的输出变量的值的组数据。另外，映射运算在例如输入变量的值与映射数据的输入变量的值的某一个一致的情况下，进行将相对应映射数据的输出变量的值作为运算结果的处理，在不一致的情况下，进行将由映射数据所含的多个输出变量的值的插补而得到的值作为运算结果的处理即可。

上述要求值输出处理部M18根据PM堆积量DPM，将喷射量修正要求值α设为比“0”大的值，以执行使GPF26捕集到的PM烧掉的过滤器再生处理。以下，将对此进行详细描述。

图3示出了要求值输出处理部M18的处理的顺序。图3所示的处理通过CPU32以例如预定周期反复执行存储于ROM34的程序来实现。此外，以下，由在前面赋予“S”的数字表示步骤号码。

在图3所示的一系列的处理中，CPU32首先取得PM堆积量DPM(S10)。然后，CPU32判定PM堆积量DPM是否为阈值Dtha以上(S12)。在此，阈值Dtha被设定为在PM堆积量DPM非常多而就此不管的话会存在给内燃机10的运转带来故障之虞的值。CPU32在判定为PM堆积量DPM为阈值Dtha以上的情况下(S12：是)，将当前的模式设定为模式A，该模式A是表示最强烈希望过滤器再生处理的执行的状态的模式(S14)。然后，CPU32执行操作图1所示的警告灯50、对搭载了内燃机10的车辆的用户催促由于PM堆积量DPM多而在修理工厂进行过滤器再生处理的处理(S16)。

而与之相对地，CPU32在判定为小于阈值Dtha的情况下(S12：否)，判定PM堆积量DPM是否为比阈值Dtha小的阈值Dthb以上(S18)。阈值Dthb被设定为虽然即使就此不管也不会在较短期间产生给内燃机10的运转带来故障之虞、却希望过滤器处理的值。CPU32在判定为阈值Dthb以上的情况下(S18：是)，将当前的模式设定为模式B，该模式B是表示较强烈希望过滤器再生处理的执行的状态的模式(S20)。

而与之相对地，CPU32在判定为小于阈值Dthb的情况下(S18：否)，判定PM堆积量DPM是否为比阈值Dthb小的阈值Dthc以上(S22)。阈值Dthc被设定为虽然并非紧急但希望进行过滤器再生处理的值。CPU32在判定为阈值Dthc以上的情况下(S22：是)，将当前的模式设定为模式C，该模式C是表示希望过滤器再生处理的执行的模式中紧急性最低的状态的模式(S24)。

此外，CPU32在完成S16、S20、S24的处理的情况下、以及在S22中进行否定判定的情况下，一度结束图3所示的一系列的处理。

图4示出了要求值输出处理部M18的处理中与图3的处理不同的处理的顺序。图4所示的处理通过CPU32以例如预定周期反复执行存储于ROM34的程序来实现。此外，以下，按照PM堆积量DPM逐渐增加的过程对图4的处理进行说明。

在图4所示的一系列的处理中，CPU32首先判定当前的模式是否为模式A(S30)。CPU32在判定为当前的模式并非模式A的情况下(S30：否)，判定当前的模式是否为模式B(S32)。然后，CPU32在判定为当前的模式并非模式B的情况下(S32：否)，判定当前的模式是否为模式C(S34)。然后，CPU32在判定为当前的模式为模式C的情况下(S34：是)，判定负荷率KL是否为阈值KLc以上(S36)。该处理是判定在模式C下执行抖动控制处理的条件是否成立的处理。

图5示出了阈值KLc。如图5所示，阈值KLc在旋转速度NE高的情况下，相比旋转速度NE低的情况，被设定为小值。阈值KLc被设定为如下的值：在负荷率KL为阈值KLc以上的情况下，即使不执行抖动控制，排气的温度也会某种程度上变高、GPF26的温度也会某种程度上变高。附带一提，之所以相比旋转速度NE低的情况在旋转速度NE高的情况下将阈值KLc设定为小值是由于如下的2个理由中的至少一个理由。第1理由是：旋转速度NE越高，则每单位时间压缩上止点出现的频率就越上升，所以，抖动控制处理的升温效果易于提高。第2理由是：在旋转速度NE高的情况下，相比旋转速度NE低的情况，内燃机10的曲轴的旋转变动难以变大，所以，易于将喷射量修正要求值α设定为大值。

在图4所示的S36的处理中，根据当前的旋转速度NE算出阈值KLc，并将算出的阈值KLc和负荷率KL的大小进行比较。具体地说，关于阈值KLc的算出处理，在ROM34中预先存储将旋转速度NE作为输入变量并将阈值KLc作为输出变量的映射数据，CPU32进行对阈值KLc进行映射运算的处理即可。CPU32在判定为负荷率KL为阈值KLc以上的情况下(S36：是)，基于PM堆积量DPM，将图6所示的值αc代入喷射量修正要求值α(S38)。值αc是模式C下的喷射量修正要求值α的允许最大值。图6的纵轴表示喷射量修正要求值α的允许最大值，横轴表示PM堆积量DPM。如图6所示，CPU32在PM堆积量DPM多的情况下，相比PM堆积量DPM少的情况，将喷射量修正要求值α的允许最大值算出为大值。此外，值αc被设定为如下的值：在负荷率KL为阈值KLc以上的情况下，GPF26的温度可升温到烧掉PM所需的温度(例如600℃)以上。

返回图4，CPU32将喷射量修正要求值α乘以修正系数Kc而得到的值代入喷射量修正要求值α(S40)。在此，CPU32根据内燃机10的工作点，可变地设定修正系数Kc。详细地说，CPU32由旋转速度NE和负荷率KL来规定工作点，根据旋转速度NE和负荷率KL而将修正系数Kc设为“1”以下且“0”以上的值。CPU32在例如负荷率KL过小的情况下将修正系数Kc设为“0”。此外，在ROM34中预先存储将旋转速度NE和负荷率KL作为输入变量并将修正系数Kc作为输出变量的映射数据，通过CPU32的映射运算而算出修正系数Kc即可。

如图5所示，模式C下的抖动控制处理以位于某种程度高旋转高负荷的区域为条件，所以虽然较为少见，但根据内燃机10的运转的方式，有时在模式C下不执行抖动控制处理，PM堆积量DPM达到阈值Dthb。在此情况下，当前的模式判定为模式B。

返回图4，CPU32在判定为当前的模式为模式B的情况下(S32：是)，判定负荷率KL是否为阈值KLb以上(S42)。如图5所示，CPU32在旋转速度NE高的情况下，相比旋转速度NE低的情况，将阈值KLb设定为小值。另外，CPU32在旋转速度NE相同的情况下将阈值KLb设定为比阈值KLc小的值。

在图4所示的S42的处理中，CPU32利用与S36的处理相同的方法而根据当前的旋转速度NE算出阈值KLb，并将算出的阈值KLb和负荷率KL的大小进行比较。CPU32在判定为负荷率KL为阈值KLb以上的情况下(S42：是)，执行操作图1所示的提醒注意灯52、向用户预先报知内燃机10的曲轴的旋转变动可能变大的意思的报知处理(S44)。然后，CPU32将值αb代入喷射量修正要求值α(S46)。值αb如图6所示，是比模式C时大的值，并被设定为如下的值：即使负荷率KL是比阈值KLc小的值，也能够通过抖动控制处理，使GPF26的温度升温到烧掉PM所需的温度以上。

然后，CPU32将由S46的处理而算出的喷射量修正要求值α乘以修正系数Kb而得到的值代入喷射量修正要求值α(S48)。CPU32将修正系数Kb设为“1”以下且“0”以上的值。尤其是，CPU32在负荷率KL为阈值KLc以上的情况下将修正系数Kb设定为比“1”小的值。这是鉴于：在负荷率KL为阈值KLc以上的情况下，即使喷射量修正要求值α是比值αb小的值αc，也能够使GPF26的温度升温到能烧掉PM的温度。此外，在负荷率KL为阈值KLc以上的情况下，优选修正系数Kb被适当化以使得喷射量修正要求值α成为与模式C时相同的值。附带一提，在ROM34中预先存储将旋转速度NE和负荷率KL作为输入变量并将修正系数Kb作为输出变量的映射数据，通过CPU32的映射运算而算出修正系数Kb即可。

在模式B下执行抖动控制是在负荷率KL为阈值KLb以上的情况。因此，虽然非常少见，但根据内燃机10的运转的方式，存在在模式B下不执行抖动控制，PM堆积量DPM达到阈值Dtha而判定为模式A的可能性。

CPU32在当前的模式为模式A的情况下(S30：是)，判定是否正从外部向控制装置30输入过滤器再生处理的指令信号(S50)。在此，指令信号是设想为在修理工厂中在控制装置30连接了专用的异常处置设备(维修设备)的状态下从维修设备向控制装置30输入的信号。也就是说，S50的处理是判定是否是在车辆从用户的手中离开而在修理工厂中进行过滤器再生处理时的处理。CPU32在判定为正输入指令信号的情况下(S50：是)，禁止利用图3的处理来更新模式(S52)。然后，CPU32判定负荷率KL是否为阈值KLa以上(S54)。如图5所示，CPU32将阈值KLa设定为旋转速度NE越大其越小的值。另外，CPU32在旋转速度NE相同的情况下，将阈值KLa设定为比阈值KLb小的值。

在图4所示的S54的处理中，CPU32利用与S36的处理相同的方法而根据当前的旋转速度NE算出阈值KLa，并将算出的阈值KLa和负荷率KL的大小进行比较。CPU32在判定为负荷率KL为阈值KLa以上的情况下(S54：是)，将值αa代入喷射量修正要求值α(S56)。值αa如图6所示，是比值αb大的值，并被设定为如下的值：即使负荷率KL是比阈值KLb小的值，也能够通过抖动控制处理，使GPF26的温度升温到烧掉PM所需的温度以上。

然后，CPU32将由S56的处理而算出的喷射量修正要求值α乘以修正系数Ka而得到的值代入喷射量修正要求值α(S58)。CPU32将修正系数Ka设为“1”以下且“0”以上的值。尤其是，CPU32在负荷率KL为阈值KLb以上的情况下将修正系数Ka设定为比“1”小的值。这是鉴于：在负荷率KL为阈值KLb以上的情况下，即使喷射量修正要求值α是比值αa小的值αb，也能够使GPF26的温度升温到能烧掉PM的温度。此外，在负荷率KL为阈值KLb以上且小于阈值KLc的情况下，优选修正系数Ka被适当化成喷射量修正要求值α成为与模式B时相同的值。另外，在负荷率KL为阈值KLc以上的情况下，优选修正系数Ka被适当化成喷射量修正要求值α成为与模式C时相同的值。此外，在ROM34中预先存储将旋转速度NE和负荷率KL作为输入变量并将修正系数Ka作为输出变量的映射数据，通过CPU32的映射运算而算出修正系数Ka即可。

此外，CPU32在S34、S36、S50、S54的各处理中进行否定判定的情况下，将零代入喷射量修正要求值α(S60)。另外，CPU32在完成S40、S48、S58、S60的各处理的情况下，一度结束图4所示的一系列的处理。

在此，对本实施方式的作用进行说明。

随着PM堆积量DPM变多，CPU32使模式按照模式C、模式B、模式A的顺序变化。CPU32在模式C下，在图5的旋转速度NEj和负荷率KLm的工作点PC处执行抖动控制，但在负荷率KL小于阈值KLc的情况下禁止抖动控制、即不执行抖动控制。而与之相对地，CPU32在模式B下，例如在旋转速度NEj和负荷率KLk的工作点PB处执行抖动控制。尤其是，在工作点PB，CPU32将喷射量修正要求值α设定为比工作点PC时大的值。但是，在模式B下，在负荷率KL小于阈值KLb的情况下，禁止抖动控制、即不执行抖动控制。而与之相对地，CPU32在模式A下，例如在旋转速度NEj和负荷率KLj的工作点PA处执行抖动控制。尤其是，在工作点PA，CPU32将喷射量修正要求值α设定为比工作点PB时大的值。

根据以上说明的本实施方式，还能够获得以下记载的效果。

(1)与模式C相比，在模式B下，作为喷射量修正要求值α，允许更大的值，在由旋转速度NE和负荷率KL所确定的内燃机10的工作点的更大的集合(运转区域)，执行抖动控制处理。由此，能够提高执行过滤器再生处理的频率，进而能够抑制PM堆积量DPM变得过大。

(2)在模式B下，在执行抖动控制之前，操作提醒注意灯52，从而向用户通知旋转变动可能变大的意思。由此，即使在因抖动控制而使得内燃机10的曲轴的旋转变动变大了的情况下，也能够抑制给用户带来来不适感。

(3)在模式A下，点亮警告灯50。由此，能够使得修理工通过维修设备向控制装置30输入指令信号，执行抖动控制。因此，在PM堆积量DPM变多了的情况下，能够切实地使GPF26再生。

＜对应关系＞

上述实施方式中的事项和上述“发明内容”的栏中记载的事项的对应关系如下所述。以下，按“发明内容”的栏中记载的每个号码，示出对应关系。

在例1中，过滤器与GPF26相对应，抖动控制处理与修正系数算出处理部M20、抖动修正处理部M22、乘法处理部M24、修正系数算出处理部M26、抖动修正处理部M28和喷射量操作处理部M30的处理、以及S40、S48、S58的处理相对应。扩大处理与S14、S20、S46、S56的处理相对应。

在例2中，第1旋转速度与旋转速度NEj相对应，第1量、第2量、第1负荷和第2负荷的组合与(阈值Dthc，阈值Dthb，负荷率KLm，负荷率KLk)、(阈值Dthc，阈值Dtha，负荷率KLm，负荷率KLj)或(阈值Dthb，阈值Dtha，负荷率KLk，负荷率KLj)相对应。

在例3中，第1量、第2量、第1负荷和第2负荷的组合与(阈值Dthc，阈值Dthb，负荷率KLm，负荷率KLk)相对应，报知设备与提醒注意灯52相对应。

在例4中，第2量、第3量、第2负荷和第3负荷与(阈值Dthb，阈值Dtha，负荷率KLk，负荷率KLj)相对应。

在例5中，第2量与阈值Dtha相对应，警告处理与S16的处理相对应。

＜其它实施方式＞

此外，上述实施方式的各事项的至少一个可以如下改变。

·“关于报知设备、报知处理”

在上述实施方式中，在模式B下，即使负荷率KL为阈值KLc以上也执行报知处理，但不限于此。例如也可以是，在模式B下，仅在负荷率KL小于阈值KLc且为阈值KLb以上的情况下执行报知处理。另外，例如还可以是，在模式B下，通过负荷率KL小于阈值KLc且为阈值KLb以上而开始报知处理，即使在负荷率KL为阈值KLc以上后只要没有解除模式B就继续报知处理。

作为报知设备，不限于提醒注意灯52，例如也可以是输出用于提醒注意的声音信号的装置。

此外，在模式B下执行报知处理自身并非是必需的。

·“关于警告信息输出装置、警告处理”

作为警告信息输出装置，不限于警告灯50，例如也可以是输出用于警告的声音信号的装置。

如下述“关于扩大处理”的栏中记载的那样，设置模式A并非是必需的。

·“关于扩大处理”

也可以代替采用值αa、αb、αc和修正系数Ka、Kb、Kc，而在ROM34中存储将表示工作点的参数作为输入变量并将喷射量修正要求值α作为输出变量的映射数据，由CPU32对喷射量修正要求值α进行映射运算。

在上述实施方式中，在正输入指令信号期间禁止了图3的处理，但不限于此。另外，在上述实施方式中，若通过在模式B下执行抖动控制处理而使得PM堆积量DPM成为小于阈值Dthb，则切换到模式C，但不限于此。例如也可以是，在模式B下的抖动控制的执行时，设定为即使PM堆积量DPM成为小于阈值Dthb也不进行模式改变。

在上述实施方式中，根据PM堆积量DPM，将过滤器再生处理的执行区域以两个阶段扩大，但不限于此。例如也可以以一个阶段扩大。在此情况下，例如可以在PM堆积量DPM少的情况下执行上述模式C的处理，在PM堆积量DPM多的情况下执行模式A的处理。另外，例如还可以是，在PM堆积量DPM少的情况下执行上述模式B的处理而在PM堆积量DPM多的情况下执行模式A的处理，而且，例如还可以是在PM堆积量DPM少的情况下执行上述模式C的处理而在PM堆积量DPM多的情况下执行模式B的处理。另外，也可以将过滤器再生处理的执行区域扩大为3个阶段以上。在此情况下，例如可以是，将模式B细化，越在低负荷执行的情况下越使注意提醒等级上升。这可以用例如提醒注意灯52的颜色来表现，在如“关于报知设备”的栏中记载的那样报知设备采用输出声音信号的装置的情况下，也可以用音量和/或音频、进而音调来表现。但是，在细化模式B的情况下，也可以是在PM堆积量DPM大的情况下，相比PM堆积量DPM小的情况，扩大过滤器再生处理的执行区域，但不细化报知处理。

作为扩大处理，不限于随着扩大过滤器再生处理的执行区域而将喷射量修正要求值α设为大值。这例如能够通过将图5中负荷率KL为阈值KLb以上且小于阈值KLc的情况下的喷射量修正要求值α设为如下的值来实现：即使在负荷率KL为阈值KLa以上且小于阈值KLb的情况下，通过抖动控制，也能够使GPF26的温度上升到燃烧PM所要求的温度。在此情况下，例如在负荷率KL为阈值KLa以上且小于阈值KLb的情况下，相比负荷率KL为阈值KLb以上且小于阈值KLc的情况，燃烧易于变得不稳定，那么通过在PM堆积量DPM少的情况下禁止抖动控制、即不执行抖动控制，能够尽量抑制旋转变动。

作为扩大处理，包括在PM堆积量DPM多的情况下扩大抖动控制的执行区域的处理并非必需的。例如也可以是，通过在PM堆积量DPM多的情况下增大喷射量修正要求值α，来提高抖动控制的升温效果，谋求提高在处于可进行过滤器再生处理的运转区域的期间中的PM堆积量DPM的减少速度。

·“关于PM堆积量”

在上述实施方式中，基于上游侧压力Pu与下游侧压力Pd的压差和吸入空气量Ga来对PM堆积量DPM进行映射运算，但不限于此。例如也可以，在吸入空气量Ga为规定值以上的情况下进行上述映射运算，在吸入空气量Ga小于规定值的情况下基于旋转速度NE、负荷率KL、内燃机10的冷却水的温度(水温THW)和空燃比Af来推定。这例如能够如下执行。也就是说，在ROM34中预先存储将旋转速度NE和负荷率KL作为输入变量并将每单位时间的PM堆积增加量作为输出变量的映射数据、将水温THW作为输入变量并将水温修正系数作为输出变量的映射数据、以及将空燃比Af作为输入变量并将空燃比修正系数作为输出变量的映射数据。然后，在由CPU32对PM堆积增加量进行了映射运算后，乘以水温修正系数和空燃比修正系数来算出PM堆积增加量，由此，对PM堆积量DPM进行逐步增量修正。此外，在从吸入空气量Ga为规定值以上的状态转移到吸入空气量Ga小于规定值的状态的情况下，PM堆积量DPM的初期值设为基于上述压差而算出的值即可。另外，在从吸入空气量Ga小于规定值的状态切换到吸入空气量Ga为规定值以上的状态的情况下，采用基于压差而算出的PM堆积量DPM。

另外，也可以不基于压差而通过对由水温修正系数和空燃比修正系数修正了的PM堆积增加量进行逐步累计来推定PM堆积量DPM。另外，也可以采用专用的传感器来检测PM堆积量DPM。

·“关于抖动控制处理”

喷射量修正要求值α除了基于旋转速度NE和负荷率KL还可以基于水温THW来可变地设定。另外，例如还可以仅基于旋转速度NE和水温THW、或者负荷率KL和水温THW这2个参数来可变地设定，另外例如还可以仅基于上述3个参数中的1个参数来可变地设定。另外，例如，代替采用旋转速度NE和负荷率KL作为确定内燃机10的工作点的参数，例如可以采用作为负荷的加速器操作量来代替作为负荷的负荷率KL。另外，代替旋转速度NE和负荷，也可以基于吸入空气量Ga来可变地设定。

喷射量修正要求值α基于上述参数来可变地设定自身并非是必需的。例如，可以是按各模式所确定的单一的值。

在上述实施方式中，稀燃烧汽缸的数量比浓燃烧汽缸的数量多，但不限于此。例如，浓燃烧汽缸的数量和稀燃烧汽缸的数量可以相同。另外，例如，不限于所有的汽缸#1～#4为稀燃烧汽缸或浓燃烧汽缸，例如也可以是1个汽缸的空燃比为目标空燃比。而且，在1个燃烧循环内，若汽缸内填充空气量相同则燃空比的平均值的倒数成为目标空燃比也并非是必需的。例如，在上述实施方式那样4汽缸的情况下，若汽缸内填充空气量相同，则可以是5冲程的燃空比的平均值的倒数为目标空燃比，也可以是3冲程的燃空比的平均值的倒数为目标空燃比。但是，优选至少在2个燃烧循环中产生1次以上在1个燃烧循环中浓燃烧汽缸和稀燃烧汽缸双方存在的期间。换言之，优选的是，若在预定期间汽缸内填充空气量相同则使燃空比的平均值的倒数成为目标空燃比时，预定期间为2个燃烧循环以下。在此，例如在设预定期间为2个燃烧循环并在2个燃烧循环的期间仅存在1次浓燃烧汽缸的情况下，在设浓燃烧汽缸为R、稀燃烧汽缸为L时，浓燃烧汽缸和稀燃烧汽缸的出现顺序为例如“R，L，L，L，L，L，L，L”。在此情况下，设有作为比预定期间短的1个燃烧循环的期间且为“R，L，L，L”的期间，汽缸#1～#4中的一部分为稀燃烧汽缸，其它的汽缸为浓燃烧汽缸。附带一提，在将与1个燃烧循环不同的期间内的燃空比的平均值的倒数设为目标空燃比的情况下，优选能够无视将内燃机在进气行程中一度吸入了的空气的一部分吹回进气通路直到进气门关闭的量。

·“关于排气净化装置”

在上述构成中，作为排气净化装置，例示了三元催化剂24和GPF26，但不限于此。例如也可以仅为GPF26。但是，在此情况下，为了提高抖动控制的升温效果，希望对GPF26赋予氧吸藏能力。

·“关于控制装置”

作为控制装置，不限于具有CPU32和ROM34来执行软件处理的装置。例如也可以具有硬件处理在上述实施方式中软件处理了的至少一部分的专用的硬件电路(例如ASIC等)。也就是说，控制装置只要是以下的(a)～(c)的任一个的构成即可。(a)具有按照程序来执行上述所有处理的处理装置和存储程序的ROM等程序保存装置。(b)具有按照程序来执行上述处理的一部分的处理装置和程序保存装置、以及执行其余处理的专用的硬件电路。(c)具有执行上述所有处理的专用的硬件电路。在此，具有处理装置和程序保存装置的软件处理电路、和/或专用的硬件电路可以是多个。也就是说，上述处理可以由具有1个或多个软件处理电路和1个或多个专用的硬件电路的至少一方的处理电路(processing circuitry)来执行即可。

·“关于内燃机”

作为内燃机，不限于4汽缸的内燃机。例如也可以是直列6汽缸的内燃机。另外，例如也可以是V型的内燃机等具有第1排气净化装置和第2排气净化装置且由它们各自净化排气的汽缸不同的内燃机。

·“其它”

作为燃料喷射阀，不限于向燃烧室16喷射燃料的喷射阀，例如也可以是向进气通路12喷射燃料的喷射阀。在抖动控制的执行时进行空燃比反馈控制并非必需的。

Claims (5)

1.一种内燃机的控制装置，构成为控制如下的内燃机，所述内燃机具有捕集从多个汽缸排出的排气中的颗粒状物质的过滤器和按所述多个汽缸的每一个设置的燃料喷射阀，

所述控制装置构成为执行：

抖动控制处理，操作所述燃料喷射阀以使得所述多个汽缸中的一部分的汽缸为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸、所述多个汽缸中的另外于所述一部分的汽缸的汽缸为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸；以及

扩大处理，包括如下两个处理中的至少一个处理：在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量为希望进行所述抖动控制处理的量以上时，在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量少的情况，扩大执行所述抖动控制处理的所述内燃机的运转区域的处理；以及在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量为希望进行所述抖动控制处理的量以上时，在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量少的情况，增大所述抖动控制处理中的所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度的处理。

2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，

在所述捕集到的颗粒状物质的量为第1量、所述内燃机的旋转速度为第1旋转速度且负荷为第1负荷的情况下，所述控制装置执行所述抖动控制处理；

在所述捕集到的颗粒状物质的量为所述第1量、所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且负荷为比所述第1负荷小的第2负荷的情况下，所述控制装置禁止所述抖动控制处理；

在所述捕集到的颗粒状物质的量为比所述第1量多的第2量、所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且负荷为所述第2负荷的情况下，所述扩大处理包括如下处理：相比所述捕集到的颗粒状物质的量为所述第1量、所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且负荷为所述第1负荷的情况，增大所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度地执行所述抖动控制处理。

3.如权利要求2所述的内燃机的控制装置，

在执行所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且所述负荷为所述第2负荷的情况下的所述抖动控制处理之前，所述控制装置执行报知处理，在所述报知处理中，操作报知设备来报知所述内燃机的曲轴的旋转变动可能会变大之意。

4.如权利要求2或3所述的内燃机的控制装置，

在所述捕集到的颗粒状物质的量为所述第2量、所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且负荷为比所述第2负荷小的第3负荷的情况下，所述控制装置禁止所述抖动控制；

在所述捕集到的颗粒状物质的量为比所述第2量多的第3量、所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且负荷为所述第3负荷的情况下，所述控制装置相比所述捕集到的颗粒状物质的量为所述第2量、所述内燃机的旋转速度为所述第1旋转速度且所述负荷为所述第2负荷的情况，增大所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度地执行所述抖动控制处理作为所述扩大处理。

5.一种内燃机的控制方法，控制如下内燃机，所述内燃机具有捕集从多个汽缸排出的排气中的颗粒状物质的过滤器和按所述多个汽缸的每一个设置的燃料喷射阀，

所述方法包括：

执行抖动控制处理，在所述抖动控制处理中，操作所述燃料喷射阀以使得所述多个汽缸中的一部分的汽缸为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧汽缸、所述多个汽缸中的另外于所述一部分的汽缸的汽缸为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧汽缸；以及

执行扩大处理，所述扩大处理包括如下两个处理中的至少一个处理：在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量为希望进行所述抖动控制处理的量以上时，在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量少的情况，扩大执行所述抖动控制处理的所述内燃机的运转区域的处理；以及在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量为希望进行所述抖动控制处理的量以上时，在由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量多的情况下，相比由所述过滤器捕集到的颗粒状物质的量少的情况，增大所述抖动控制处理中的所述浓燃烧汽缸的浓化程度和所述稀燃烧汽缸的稀化程度的处理。

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