(57)【要約】【課題】機関出力を変化させずに燃焼空燃比を切り換える要求があってスロットル弁開度を変化させた時に運転者が感じるトルクショックを低減する。【解決手段】少なくとも第１気筒群Ｂ１と第２気筒群Ｂ２とを有する内燃機関のスロットル弁制御装置であって、第１気筒群の吸気通路３１に配置された第１スロットル弁Ｓ１と、第２気筒群の吸気通路３２に配置された第２スロットル弁Ｓ２とを具備し、機関出力を変化させずに内燃機関の燃焼空燃比を切り換える要求があった時には、第１気筒群の燃焼空燃比を切り換えるために第１スロットル弁の開度を変化させ、第１スロットル弁より遅らせて第２気筒群の燃焼空燃比を切り換えるために第２スロットル弁の開度を変化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１気筒群と第２気筒群とを有する内燃機関のスロットル弁制御装置であって、前記第１気筒群の吸気通路に配置された第１スロットル弁と、前記第２気筒群の吸気通路に配置された第２スロットル弁とを具備し、機関出力を変化させずに前記内燃機関の燃焼空燃比を切り換える要求があった時には、前記第１気筒群の燃焼空燃比を切り換えるために前記第１スロットル弁の開度を変化させ、前記第１スロットル弁より遅らせて前記第２気筒群の燃焼空燃比を切り換えるために前記第２スロットル弁の開度を変化させることを特徴とする内燃機関のスロットル弁制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関は、前記第１気筒群の排気通路に配置された第１三元触媒装置と、前記第２気筒群の排気通路に配置された第２三元触媒装置と、前記第１三元触媒装置及び前記第２三元触媒装置の下流側の前記第１気筒群及び前記第２気筒群の共通排気通路に配置されたＮＯX吸蔵触媒装置と、を具備し、機関出力を変化させずに前記内燃機関の燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換える要求があった時には、前記第１気筒群の燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換えるために前記第１スロットル弁の開度を減少させ、その後に前記第１三元触媒装置からリッチ空燃比の排気ガスが流出する時に又はその直前に、前記第２気筒群の燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換えるために前記第２スロットル弁の開度を減少させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置。
【請求項３】
機関出力を変化させずに前記内燃機関の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換える要求があった時には、前記第１気筒群及び前記第２気筒群の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換えるために前記第１スロットル弁の開度及び前記第２スロットル弁の開度を同時に増加させることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置。
【請求項４】
機関出力を変化させずに前記内燃機関の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換える要求があった時には、前記第１気筒群及び前記第２気筒群の一方の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換えるために前記第１スロットル弁及び前記第２スロットル弁の一方の開度を増加させ、前記第１気筒群及び前記第２気筒群の前記一方と同時に他方の燃焼空燃比をリッチ空燃比から理論空燃比へ切り換えて、その後に理論空燃比からリッチ空燃比へ切り換えるために、前記第１スロットル弁及び前記第２スロットル弁の他方は、前記第１スロットル弁及び前記第２スロットル弁の前記一方と同時又は前記一方より遅らせて開度を増加させることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のスロットル弁制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関出力を変化させずに燃焼空燃比を切り換える時に、切り換え後の燃焼空燃比に対する目標吸入空気量が実現されるようにスロットル弁開度を制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８３０３
【特許文献２】特開平１１−３０３６５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、スロットル弁開度を変化させると吸気の応答遅れが発生するために、この間で機関出力が変動し易い。それにより、燃焼空燃比を切り換えるためにスロットル弁開度を変化させると、機関出力が一定に維持されずに、運転者がトルクショックを感じることがある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、機関出力を変化させずに燃焼空燃比を切り換える要求があってスロットル弁開度を変化させた時に運転者が感じるトルクショックを低減することができる内燃機関のスロットル弁制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による請求項１に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置は、少なくとも第１気筒群と第２気筒群とを有する内燃機関のスロットル弁制御装置であって、前記第１気筒群の吸気通路に配置された第１スロットル弁と、前記第２気筒群の吸気通路に配置された第２スロットル弁とを具備し、機関出力を変化させずに前記内燃機関の燃焼空燃比を切り換える要求があった時には、前記第１気筒群の燃焼空燃比を切り換えるために前記第１スロットル弁の開度を変化させ、前記第１スロットル弁より遅らせて前記第２気筒群の燃焼空燃比を切り換えるために前記第２スロットル弁の開度を変化させることを特徴とする。
【０００７】
本発明による請求項２に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置は、請求項１に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置において、前記内燃機関は、前記第１気筒群の排気通路に配置された第１三元触媒装置と、前記第２気筒群の排気通路に配置された第２三元触媒装置と、前記第１三元触媒装置及び前記第２三元触媒装置の下流側の前記第１気筒群及び前記第２気筒群の共通排気通路に配置されたＮＯX吸蔵触媒装置と、を具備し、機関出力を変化させずに前記内燃機関の燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換える要求があった時には、前記第１気筒群の燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換えるために前記第１スロットル弁の開度を減少させ、その後に前記第１三元触媒装置からリッチ空燃比の排気ガスが流出する時に又はその直前に、前記第２気筒群の燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換えるために前記第２スロットル弁の開度を減少させることを特徴とする。
【０００８】
本発明による請求項３に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置は、請求項２に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置において、機関出力を変化させずに前記内燃機関の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換える要求があった時には、前記第１気筒群及び前記第２気筒群の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換えるために前記第１スロットル弁の開度及び前記第２スロットル弁の開度を同時に増加させることを特徴とする。
【０００９】
本発明による請求項４に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置は、請求項２に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置において、機関出力を変化させずに前記内燃機関の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換える要求があった時には、前記第１気筒群及び前記第２気筒群の一方の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換えるために前記第１スロットル弁及び前記第２スロットル弁の一方の開度を増加させ、前記第１気筒群及び前記第２気筒群の前記一方と同時に他方の燃焼空燃比をリッチ空燃比から理論空燃比へ切り換えて、その後に理論空燃比からリッチ空燃比へ切り換えるために、前記第１スロットル弁及び前記第２スロットル弁の他方は、前記第１スロットル弁及び前記第２スロットル弁の前記一方と同時又は前記一方より遅らせて開度を増加させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による請求項１に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置によれば、機関出力を変化させずに内燃機関の燃焼空燃比を切り換える要求があった時には、第１気筒群の燃焼空燃比を切り換えるために第１スロットル弁の開度を変化させ、第１スロットル弁より遅らせて第２気筒群の燃焼空燃比を切り換えるために第２スロットル弁の開度を変化させるようになっている。それにより、第１気筒群及び第２気筒群の燃焼空燃比を同時に切り換えるために第１スロットル弁及び第２スロットル弁の開度を同時に変化させる場合に比較して、第１スロットル弁の開度を変化させた時及び第２スロットル弁の開度を変化させた時のそれぞれのトルクショックは小さくなり、トルクショックは二回発生することとなるが、運転者が感じるトルクショックを低減することができる。
【００１１】
本発明による請求項２に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置によれば、請求項１に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置において、機関出力を変化させずに内燃機関の燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換える要求があった時には、第１気筒群の燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換えるために第１スロットル弁の開度を減少させ、その後、第１気筒群の排気通路に配置された第１三元触媒装置に吸蔵されている酸素がほぼ全て放出されて第１三元触媒装置からリッチ空燃比の排気ガスが流出する時に又はその直前に、第２気筒群の燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換えるために第２スロットル弁の開度を減少させるようになっている。それにより、第１気筒群及び第２気筒群の燃焼空燃比を同時にリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換えるために第１スロットル弁及び第２スロットル弁の開度を同時に減少させる場合に比較して、第１スロットル弁の開度を減少させた時及び第２スロットル弁の開度を減少させた時のそれぞれのトルクショックは小さく、運転者が感じるトルクショックを低減することができる。
【００１２】
また、当初は、第１三元触媒装置から流出する理論空燃比の排気ガスと、第２気筒群の排気通路に配置された第２三元触媒装置から流出するリーン空燃比の排気ガスとが混合され、結果として、第１気筒群及び前記第２気筒群の共通排気通路に配置されたＮＯX吸蔵触媒装置へはリーン空燃比の排気ガスが流入する。次いで、第１三元触媒装置から流出するリッチ空燃比の排気ガスと、第２三元触媒装置に吸蔵されている酸素がほぼ全て放出されるまで第２三元触媒装置から流出する理論空燃比の排気ガスとが混合され、結果として、ＮＯX吸蔵触媒装置へはリッチ空燃比の排気ガスが流入する。次いで、ＮＯX吸蔵触媒装置へは第１三元触媒装置及び第２三元触媒装置から流出するリッチ空燃比の排気ガスが流入する。
【００１３】
もし、ＮＯX吸蔵触媒装置へ理論空燃比の排気ガスが流入すると、この時の排気ガス中の酸素濃度は低いためにＮＯX吸蔵触媒装置からは吸蔵されているＮＯXが放出されるが、このＮＯXは、排気ガス中にＨＣ及びＣＯ等の還元物質が殆ど含まれないために、そのまま大気中へ放出されてしまう。しかしながら、本スロットル弁制御装置によれば、前述したように、機関出力を変化させずに内燃機関の燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換える要求があった時に、ＮＯX吸蔵触媒装置へは理論空燃比の排気ガスが流入することはなく、リーン空燃比の排気ガスが流入する時には、排気ガス中の酸素濃度が高いために吸蔵されているＮＯXが放出されることなく逆に排気ガス中のＮＯXが吸蔵され、リッチ空燃比の排気ガスが流入する時には、排気ガス中の酸素濃度が低くなるために吸蔵されているＮＯXが放出されるが、このＮＯXは排気ガス中に含まれる還元物質により還元浄化される。
【００１４】
本発明による請求項３に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置によれば、請求項２に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置において、機関出力を変化させずに内燃機関の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換える要求があった時には、第１気筒群及び第２気筒群の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換えるために第１スロットル弁の開度及び第２スロットル弁の開度を同時に増加させるようになっている。それにより、第１気筒群及び第２気筒群の一方の燃焼空燃比がリッチ空燃比のままとされてリッチ空燃比の排気ガス中に含まれるＨＣ及びＣＯが大気中へ放出されることを抑制している。
【００１５】
本発明による請求項４に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置によれば、請求項２に記載の内燃機関のスロットル弁制御装置において、機関出力を変化させずに内燃機関の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換える要求があった時には、第１気筒群及び第２気筒群の一方の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換えるために第１スロットル弁及び第２スロットル弁の一方の開度を増加させ、第１気筒群及び第２気筒群の一方と同時に他方の燃焼空燃比をリッチ空燃比から理論空燃比へ切り換えて、その後に理論空燃比からリッチ空燃比へ切り換えるために、第１スロットル弁及び第２スロットル弁の他方は、第１スロットル弁及び第２スロットル弁の一方と同時又は一方より遅らせて開度を増加させるようになっている。それにより、第１気筒群及び第２気筒群の一方の燃焼空燃比がリッチ空燃比のままとされてリッチ空燃比の排気ガス中に含まれるＨＣ及びＣＯが大気中へ放出されることが抑制される。
【００１６】
また、第１スロットル弁及び第２スロットル弁の他方が一方より遅らせて開度を増加させられる場合においては、第１スロットル弁及び第２スロットル弁の一方の開度が増加させられる時には、第１気筒群及び第２気筒群の他方は吸気量を変化させることなく燃料噴射量制御によって燃焼空燃比が理論空燃比とされるために、点火時期制御を組み合わせて機関出力をほぼ一定に維持することができ、この時には、第１気筒群及び第２気筒群の一方だけのトルクショックしか発生しない。また、第１スロットル弁及び第２スロットル弁の他方の開度が増加させられる時には、第１気筒群及び第２気筒群の他方だけのトルクショックしか発生しない。こうして、運転者が感じるトルクショックを低減することができる。
【００１７】
また、第１スロットル弁及び第２スロットル弁の他方が一方と同時に開度を増加させられる場合においては、第１気筒群及び第２気筒群の他方の燃焼空燃比は、リッチ空燃比から理論空燃比へ切り換えられるために、リッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換えられる場合に比較して、発生するトルクショックは小さくなる。こうして、第１気筒群及び第２気筒群の両方で同時にトルクショックが発生するが、このトルクショックは、第１気筒群及び第２気筒群の燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ同時に切り換える場合に比較して小さくすることができ、運転者が感じるトルクショックを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明によるスロットル弁制御装置により制御される内燃機関を示す概略図である。本内燃機関は、例えば、第１気筒群としての第１バンクＢ１と、第２気筒群としての第２バンクＢ２とを有するＶ型内燃機関である。１１は第１バンクＢ１の第１吸気マニホルドであり、１２は第２バンクＢ２の第２吸気マニホルドである。また、２１は第１バンクＢ１の第１排気マニホルドであり、２２は第２バンクＢ２の第２排気マニホルドである。内燃機関の第１バンクＢ１（及び第２バンクＢ２）は、車両のエンジンルーム内の位置が特定されることなく、左右前後のいずれに配置されるようにしても良い。
【００１９】
第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２の吸気系は互いに独立しており、３１が第１吸気マニホルド１１に接続される第１バンクＢ１の第１吸気通路であり、３２が第２吸気マニホルド１２に接続される第２バンクＢ２の第２吸気通路である。第１吸気通路３１は第１エアクリーナ４１を介して大気に開放しており、第１吸気通路３１において、第１エアクリーナ４１の直下流側には第１エアフローメータ５１が配置され、第１エアフローメータ５１の下流側には第１スロットル弁Ｓ１が配置されている。同様に、第２吸気通路３２は第２エアクリーナ４２を介して大気に開放しており、第２吸気通路３２において、第２エアクリーナ４２の直下流側には第２エアフローメータ５２が配置され、第２エアフローメータ５２の下流側には第２スロットル弁Ｓ２が配置されている。第１スロットル弁Ｓ１及び第２スロットル弁Ｓ２は、いずれもアクセルペダルに機械的に連結されるものではなく、ステップモータ等のアクチュエータにより自由に開度設定可能なものである。
【００２０】
第１バンクＢ１の第１排気マニホルド２１には第１排気通路６１が接続され、第２バンクＢ２の第２排気マニホルド２２には第２排気通路６２が接続される。第１排気通路６１には、第１バンクＢ１近傍に位置する第１三元触媒装置７１が配置され、第２排気通路６２には、第２バンクＢ２近傍に位置する第２三元触媒装置７２が配置されている。これら第１三元触媒装置７１及び第２三元触媒装置７２は、比較的小さな熱容量を有し、機関始動時には容易に触媒活性化温度へ昇温される。
【００２１】
第１三元触媒装置７１及び第２三元触媒装置７２の下流側において、第１排気通路６１及び第２排気通路６２は合流して共通排気通路８０へ接続される。共通排気通路８０には、ＮＯX吸蔵触媒装置９０が配置されている。
【００２２】
ＮＯX吸蔵触媒装置９０は、流入する排気ガスの酸素濃度が高い時には排気ガス中のＮＯXを吸蔵し、流入する排気ガスの酸素濃度が低い時には吸蔵したＮＯXを放出するものである。こうして放出されたＮＯXは、排気ガス中にＨＣ及びＣＯ等の還元物質が含まれれば還元浄化される。
【００２３】
内燃機関の第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２では、燃焼空燃比を理論空燃比よりリーンとする均質燃焼（又は成層燃焼）が実施される。この均質燃焼のリーン空燃比は、ＮＯXの生成量が少ない所望リーン空燃比（例えば、２０）とされる。しかしながら、それでもＮＯXは生成されるために、ＮＯX吸蔵触媒装置９０においてＮＯXを吸蔵して、大気中へのＮＯXの放出を抑制している。
【００２４】
本内燃機関において、例えば、機関始動時には、確実な始動性を確保するために燃焼空燃比を理論空燃比又は理論空燃比よりリッチなリッチ空燃比とし、好ましくは点火時期を遅角側とする均質燃焼（又は気筒内全体の燃焼空燃比をリーン空燃比又は理論空燃比とし、好ましくは点火時期を膨張行程まで遅角する成層燃焼）が実施され、この時の排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、及びＮＯXは第１三元触媒装置７１及び第２三元触媒装置７２により浄化される。また、高い機関出力が必要とされる機関高負荷時においても、燃焼空燃比を理論空燃比又はリッチ空燃比とする均質燃焼を実施するようにしても良い。
【００２５】
リーン空燃比の燃焼に際して、前述したように、排気ガス中のＮＯXはＮＯX吸蔵触媒装置９０へ吸蔵される。しかしながら、ＮＯX吸蔵触媒装置９０は、無制限にＮＯXを吸蔵することはできず、ＮＯX吸蔵触媒装置９０へ吸蔵されたＮＯX吸蔵量がＮＯX吸蔵触媒装置９０の最大吸蔵可能量に達する以前に、ＮＯXを放出させて還元浄化する再生処理が必要とされる。現在のＮＯX吸蔵量は、例えば、リーン空燃比の燃焼における機関運転状態毎の単位時間当たりの排気ガス中に含まれるＮＯX量を機関運転状態毎の単位時間当たりに吸蔵されるＮＯX量として推定し、又は、マップ化しておき、この積算値として推定することができる。理論空燃比又はリッチ空燃比の燃焼では、吸蔵ＮＯXは放出されるために、この時の機関運転状態毎の単位時間当たりに放出されるＮＯX量をマイナス値として積算することが好ましい。
【００２６】
また、排気ガス中に含まれるＳＯXもＮＯXと同様にＮＯX吸蔵触媒装置９０に吸蔵され、ＮＯXの最大吸蔵可能量を低下させる。それにより、ＳＯX吸蔵量が設定量に達した時には、ＮＯX吸蔵触媒装置９０からＳＯXを放出させる回復処理も必要とされる。排気ガス中のＳＯXは、主に燃料に含まれる硫黄Ｓによるものであるために、現在のＳＯX吸蔵量は、例えば、消費燃料量の積算値に基づき推定することができる。
【００２７】
再生処理及び回復処理においては、いずれも燃焼空燃比をリッチ空燃比として、ＮＯX吸蔵触媒装置９０へ流入する排気ガスの空燃比を所望リッチ空燃比とされる。回復処理においては、さらに、ＮＯX吸蔵触媒装置９０を約６５０℃へ昇温することが必要となる。このように、本内燃機関においては、再生処理又は回復処理を実施するために、燃焼空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比へ切り換えることが要求され、また、再生処理又は回復処理が終了すれば、燃焼空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比へ切り換えることが要求される。このような再生処理又は回復処理を含めて、内燃機関では、運転者からの要求ではなく、燃焼空燃比を所望リッチ空燃比、理論空燃比、及び、所望リッチ空燃比の一つから他の一つへ切り換える必要があり、この時には機関出力を変化させないようにして運転者がトルクショックを感じないようにすることが好ましい。
【００２８】
機関出力を変化させないためには、燃焼空燃比の切り換え前後の燃料噴射量をほぼ一定としなければならない（実際的には、ポンピング損失の影響により、リーン空燃比、理論空燃比、リッチ空燃比の順で、同じ機関出力を発生するのに必要な燃料噴射量は僅かずつ多くなるが、説明を簡単にするために、燃焼空燃比の切り換え前後の必要燃料噴射量は一定とする）。燃焼空燃比の切り換え前後の一定の燃料噴射量に対して各燃焼空燃比の要求吸気量は大きく異なるために、燃焼空燃比の切り換え時において、スロットル弁の開度は、切り換え後の要求吸気量を実現するための開度へ急激に変化させられる。この時に、吸気の応答遅れによって、直ぐには切り換え後の要求吸気量が実現されず、暫くの間は、要求吸気量より多い又は少ない切り換え途中の状態となる。
【００２９】
この切り換え途中の状態においては、例えば、第１エアフローメータ５１及び第２エアフローメータ５２により検出される第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２への各吸気量に基づき空燃比制御を実施するにしても、第１排気通路６１及び第２排気通路６２の第１排気マニホルド２１及び第２排気マニホルド２２の直下流位置にリニア出力型の空燃比センサを配置して空燃比制御を実施するにしても、正確に意図する燃焼空燃比を実現することは困難である。理論空燃比又は所望リッチ空燃比に対しては、実際の空燃比が僅かにずれても、それほど問題とはならないが、ＮＯX生成量を抑制するように設定された所望リーン空燃比に対して、実際の空燃比が僅かにずれると、ＮＯX生成量が急増してしまうことがあるために、切り換え途中の状態においては、燃焼空燃比を所望リーン空燃比に制御しないことが好ましい。
【００３０】
それにより、切り換え途中の状態においては、燃焼空燃比を切り換え前又は後の所望リッチ空燃比又は理論空燃比に制御することが好ましい。例えば、所望リーン空燃比からの切り換え時においては、切り換え途中の吸気量は、一定の燃料噴射量の切り換え後の燃焼空燃比に対して多くなるために、噴射燃料を増量して切り換え後の燃焼空燃比が実現されるようにする。また、所望リーン空燃比への切り換え時においては、切り換え途中の吸気量は、一定の燃料噴射量の所望リーン空燃比に対しては少ないが、一定の燃料噴射量の切り換え前の燃焼空燃比に対して多くなるために、噴射燃料を増量して切り換え前の燃焼空燃比が実現されるようにする。
【００３１】
こうして、切り換え途中において噴射燃料が増量されると、そのままでは、機関出力が高まるために、噴射燃料の増量分に合わせ点火時期を遅角して機関出力を低下させ、切り換え前、切り換え途中、及び、切り換え後において、機関出力を一定に維持することが意図される。もし、切り換え途中において噴射燃料を減量する場合には、噴射燃料の減量分に合わせ点火時期を進角して機関出力を高める必要があるが、一般的に、点火時期はもともと高い機関出力が得られるように設定されており、点火時期の進角により大きく機関出力を高めることはできない。
【００３２】
実際には、点火時期制御によっても正確に機関出力を一定に維持することはできず、どうしても、切り換え途中においては機関出力が変動し、トルクショックが発生してしまう。この問題に対して、本スロットル弁制御装置は、機関出力を変化させずに内燃機関の燃焼空燃比を切り換える要求があった時には、第１バンクＢ１の燃焼空燃比を切り換えるために第１スロットル弁Ｓ１の開度を変化させ、第１スロットル弁Ｓ１より遅らせて第２バンクＢ２の燃焼空燃比を切り換えるために第２スロットル弁Ｓ２の開度を変化させるようにしている。それにより、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２の燃焼空燃比を同時に切り換えるために第１スロットル弁Ｓ１及び第２スロットル弁Ｓ２の開度を同時に変化させる場合に比較して、第１スロットル弁Ｓ１の開度を変化させた時及び第２スロットル弁Ｓ２の開度を変化させた時のそれぞれのトルクショックは小さくなり、トルクショックは二回発生することとなるが、運転者が感じるトルクショックを低減することができる。
【００３３】
図２は、本スロットル弁制御装置により、例えばＮＯX吸蔵触媒装置９０の再生処理のために、燃焼空燃比を所望リーン空燃比から所望リッチ空燃比へ切り換え、再生処理の完了時に、所望リッチ空燃比から所望リーン空燃比へ切り換える場合のタイムチャートを示している。先ず、時刻ｔ１において、機関出力を変化させずに燃焼空燃比を所望リーン空燃比ＬＥから所望リッチ空燃比ＲＩへ切り換える要求があり、これまで、要求燃料噴射量Ｆに対する所望リーン空燃比ＬＥのための要求吸気量ＱＬを実現する開度ＤＬであった第１スロットル弁Ｓ１の開度は、要求燃料噴射量Ｆに対する所望リッチ空燃比ＲＩのための要求吸気量ＱＲを実現する開度ＤＲへ急激に減少させられる。
【００３４】
実際の第１バンクＢ１の吸気量は、応答遅れによって所望リーン空燃比ＬＥの要求吸気量ＱＬから所望リッチ空燃比ＲＩの要求吸気量ＱＲへ徐々にしか変化せず、時刻ｔ２において、要求吸気量ＱＲが実現される。時刻ｔ１からｔ２の間の第１バンクＢ１の燃焼空燃比の切り換え途中においては、応答遅れの吸気量に対して燃焼空燃比を所望リッチ空燃比ＲＩとするために、要求燃料噴射量Ｆに対して噴射燃料が増量される。それにより、このままでは機関出力が高まるために噴射燃料の増量分に合わせて点火時期が遅角される。しかしながら、応答遅れの吸気量を正確に把握することは難しく、燃料噴射量制御及び点火時期制御により機関出力を一定に維持することは困難である。それにより、時刻ｔ１からｔ２の間の切り換え途中において機関出力が変動することがある。この出力変動は、第１バンクＢ１だけの燃焼に伴うものであり、一点鎖線で示すような両バンクＢ１及びＢ２の燃焼に伴うものに比較して小さくなる。それにより、第１スロットル弁Ｓ１の開度を減少させた直後に運転者が感じるトルクショックはそれほど大きくはない。
【００３５】
第１バンクＢ１の燃焼空燃比は時刻ｔ１から所望リッチ空燃比ＲＩとされ、第１三元触媒装置７１へは所望リッチ空燃比ＲＩの排気ガスが流入する。しかしながら、三元触媒装置は、一般的に、流入する排気ガスの空燃比がリーンである時には余剰酸素を吸蔵し、流入する排気ガスの空燃比がリッチである時には吸蔵酸素を放出し、排気ガスの空燃比を理論空燃比近傍とするＯ2ストレージ能力を有しているために、吸蔵酸素がほぼ全て放出されるまでは、第１三元触媒装置７１から流出する排気ガスの空燃比ＡＦ１’は、ほぼ理論空燃比ＳＴとなる。
【００３６】
もし、理論空燃比ＳＴの排気ガスがＮＯX吸蔵触媒装置９０へ流入すると、排気ガス中の酸素濃度が低いために吸蔵ＮＯXが放出されるが、排気ガス中には放出されたＮＯXを還元浄化するＨＣ及びＣＯ等の還元物質が殆ど含まれておらず、放出されたＮＯXはそのまま大気中へ放出されてしまう。本実施形態では、第１三元触媒装置７１から理論空燃比ＳＴの排気ガスが流出している間は、第２バンクＢ２においては、依然として燃焼空燃比は所望リーン空燃比ＬＥとされ、第２三元触媒装置７２から流出する排気ガスの空燃比ＡＦ２’も所望リーン空燃比ＬＥである。
【００３７】
それにより、時刻ｔ１から第１三元触媒装置７１において吸蔵酸素がほぼ全て放出されて所望リッチ空燃比ＲＩの排気ガスが流出する時刻ｔ３までの間は、第１三元触媒装置７１から流出する理論空燃比ＳＴの排気ガスと、第２三元触媒装置７２から流出する所望リーン空燃比ＬＥの排気ガスとが混合し、ＮＯX吸蔵触媒装置９０へ流入する排気ガスの空燃比ＡＦ３としては、所望リーン空燃比ＬＥよりは理論空燃比側のリーン空燃比となるために、ＮＯX吸蔵触媒装置９０からＮＯXが放出されてそのまま大気中へ放出されることはない。
【００３８】
第１三元触媒装置７１から所望リッチ空燃比ＲＩの排気ガスが流出し始める時刻ｔ３となれば、これまで、要求燃料噴射量Ｆに対する所望リーン空燃比ＬＥのための要求吸気量ＱＬを実現する開度ＤＬであった第２スロットル弁Ｓ２の開度は、要求燃料噴射量Ｆに対する所望リッチ空燃比ＲＩのための要求吸気量ＱＲを実現する開度ＤＲへ急激に減少させられる。時刻ｔ３は、例えば、第１三元触媒装置７１の直下流側に配置された酸素センサの出力に基づいて（理論空燃比を示す値からリッチ空燃比を示す値への変化により）判断することができる。
【００３９】
第２バンクＢ２の実際の吸気量は、第１バンクＢ１と同様に、要求吸気量ＱＬから要求吸気量ＱＲへ徐々にしか変化せず、時刻ｔ４において、要求吸気量ＱＲが実現される。時刻ｔ３からｔ４の間の第２バンクＢ２の燃焼空燃比の切り換え途中においては、燃焼空燃比は所望リッチ空燃比ＲＩとされ、第１バンクＢ１と同様に要求燃料噴射量Ｆに対して噴射燃料が増量されると共に点火時期が遅角される。この時刻ｔ３からｔ４の間の切り換え途中の出力変動は、第２バンクＢ２だけの燃焼に伴うものであり、両バンクＢ１及びＢ２の燃焼に伴うものに比較して小さくなる。それにより、第２スロットル弁Ｓ２の開度を減少させた直後に運転者が感じるトルクショックはそれほど大きくはない。
【００４０】
第２バンクＢ１の燃焼空燃比は時刻ｔ３から所望リッチ空燃比とされ、第２三元触媒装置７２へは所望リッチ空燃比ＲＩの排気ガスが流入する。しかしながら、第２三元触媒装置７２もＯ2ストレージ能力を有するために、吸蔵酸素がほぼ全て放出される時刻ｔ５までは、第２三元触媒装置７２から流出する排気ガスの空燃比ＡＦ２’は、ほぼ理論空燃比ＳＴとなる。
【００４１】
本実施形態では、第２三元触媒装置７２から理論空燃比ＳＴの排気ガスが流出しても、この時には、第１バンクＢ１の第１三元触媒装置７１からは既に所望リッチ空燃比ＲＩの排気ガスが流出している。それにより、時刻ｔ３から第２三元触媒装置７２において吸蔵酸素がほぼ全て放出されて所望リッチ空燃比ＲＩの排気ガスが流出する時刻ｔ５までの間は、第１三元触媒装置７１から流出する所望リッチ空燃比ＲＩの排気ガスと、第２三元触媒装置７２から流出する理論空燃比ＳＴの排気ガスとが混合し、ＮＯX吸蔵触媒装置９０へ流入する排気ガスの空燃比ＡＦ３としては、所望リッチ空燃比ＲＩよりは理論空燃比側のリッチ空燃比となって、排気ガス中にはＮＯXを還元浄化するためのＨＣ及びＣＯが含まれるために、ＮＯX吸蔵触媒装置９０からＮＯXが放出されてそのまま大気中へ放出されることはない。
【００４２】
こうして、時刻ｔ３からＮＯX吸蔵触媒装置９０へ流入する排気ガスの空燃比がリッチとなり、ＮＯX吸蔵触媒装置９０の再生処理が開始される。時刻ｔ５以降は、第２三元触媒装置７２から流出する排気ガスの空燃比も所望リッチ空燃比ＲＩとなり、所望リッチ空燃比ＲＩでの排気ガスによりＮＯX吸蔵触媒装置９０の再生処理が実施される。
【００４３】
ＮＯX吸蔵触媒装置９０に吸蔵されているＮＯXがほぼ全て放出されて再生処理が完了する時刻ｔ６において、機関出力を変化させずに燃焼空燃比を所望リッチ空燃比ＲＩから所望リーン空燃比ＬＥへ切り換える要求がされる。この時には、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２の燃焼空燃比を所望リッチ空燃比ＲＩから所望リーン空燃比ＬＥへ切り換えるために、第１スロットル弁Ｓ１及び第２スロットル弁Ｓ２の開度は、同時に、現在の開度ＤＲから所望リーン空燃比ＬＥのための要求吸気量ＱＬを実現する開度ＤＬへ急激に増加させられる。
【００４４】
この時の第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２の実際の吸気量は、応答遅れによって所望リッチ空燃比ＲＩの要求吸気量ＱＲから所望リーン空燃比ＬＥの要求吸気量ＱＬへ徐々にしか変化せず、時刻ｔ７において、要求吸気量ＱＬが実現される。時刻ｔ６からｔ７の間の燃焼空燃比の切り換え途中においては、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２の燃焼空燃比は所望リッチ空燃比ＲＩとされ、要求燃料噴射量Ｆに対して噴射燃料が増量されると共に点火時期が遅角される。この時刻ｔ６からｔ７の間の切り換え途中において発生する出力変動は、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２の両方の燃焼に伴うものであるために比較的大きくなる。
【００４５】
例えば、ＮＯX吸蔵触媒装置９０の直下流側に酸素センサを配置して、この酸素センサの出力が理論空燃比からリッチ空燃比に切り換わった時を再生処理の完了時期である時刻ｔ６とすると、それ以降においては、ＮＯX吸蔵触媒装置９０へ流入するリッチ空燃比の排気ガス中のＨＣ及びＣＯはＮＯXの還元浄化に使用されることなく、そのまま大気中へ放出される。
【００４６】
それにより、燃焼空燃比が所望リッチ空燃比ＲＩとされる時刻ｔ６からｔ７の間の切り換え途中においては、ＮＯX吸蔵触媒装置９０から流出する排気ガス中のＨＣ及びＣＯの濃度Ｃは比較的高くなる。もし、運転者が感じるトルクショックを低減するために、第１スロットル弁Ｓ１及び第２スロットル弁Ｓ２の一方の開度増加を時刻ｔ６より遅らせると、これに対応するバンクでは、遅らせた分だけ時刻ｔ６から長く燃焼空燃比を所望リッチ空燃比ＲＩとすることとなり、さらに、大気中へのＨＣ及びＣＯの放出量が増大してしまう。それにより、時刻ｔ６からｔ７の間の切り換え途中においては、運転者がある程度のトルクショックを感じることとなるが、第１スロットル弁Ｓ１及び第２スロットル弁Ｓ２の開度を同時に増加させることが好ましい。
【００４７】
例えば、第１スロットル弁Ｓ１及び第２スロットル弁Ｓ２の開度を急増させる時刻ｔ６を、第１スロットル弁Ｓ１の開度を急減させた時刻ｔ１又は再生処理が実際に開始される時刻ｔ３からの設定時間の経過時刻とするようにしても良い。この場合には、設定時間を再生処理が完了する直前までの時間とし、所望リッチ空燃比ＲＩから所望リーン空燃比ＬＥへの切り換え途中の所望リッチ空燃比ＲＩの運転によっても再生処理が実施されるようにし、この切り換え途中の所望リッチ空燃比ＲＩの運転中における大気中へのＨＣ及びＣＯの放出量を低減することが好ましい。
【００４８】
また、再生処理の完了時刻ｔ６において第１スロットル弁Ｓ１及び第２スロットル弁Ｓ２の開度を急増させた時の切り換え途中の燃焼空燃比を、所望リッチ空燃比ＲＩではなく、点線で示すように理論空燃比ＳＴとするようにしても良い。この場合にも、時刻ｔ７において所望リーン空燃比ＬＥのための要求吸気量ＱＬが実現されれば燃焼空燃比は所望リーン空燃比ＬＥへ切り換えられる。理論空燃比ＳＴの排気ガス中には、所望リッチ空燃比ＲＩの排気ガス中のような多量のＨＣ及びＣＯは含まれておらず、また、含まれているＨＣ、ＣＯ、及びＮＯXは、第１三元触媒装置７１及び第２三元触媒装置７２によって良好に浄化され、ＮＯX吸蔵触媒装置９０へ流入する排気ガス中には殆どＨＣ及びＣＯは含まれていない。それにより、点線で示すように、時刻ｔ６からｔ７の間の切り換え途中における大気中へのＨＣ及びＣＯの放出量を十分に低減することができる。
【００４９】
また、時刻ｔ６からｔ７の間の切り換え途中において、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２の吸気量は、所望リッチ空燃比ＲＩのための要求吸気量ＧＲから所望リーン空燃比ＬＥのための要求吸気量ＱＬへ徐々に変化しており、この時に燃焼空燃比を理論空燃比ＳＴとするためには、当初は、要求燃料噴射量Ｆに対して噴射燃料は減量され、その後、噴射燃料は吸気量の増加に伴って徐々に増加され、最終的には要求燃料噴射量Ｆより増量されることとなる。これに合わせて、点火時期は、当初、進角されて、その後、徐々に遅角される。このように、時刻ｔ６からｔ７の間の切り換え途中において燃焼空燃比を理論空燃比ＳＴとすることにより、所望リッチ空燃比ＲＩとする場合に比較して、切り換え途中の燃料噴射量と要求燃料噴射量Ｆとの偏差が小さくなるために、必要な点火時期の遅角量も小さくなり、点線で示すように、この切り換え途中において発生するトルクショックを小さくすることができる。この場合において、噴射燃料の減量に伴って点火時期の進角が必要となるが、この噴射燃料の減量は燃焼空燃比を所望リーン空燃比とする場合のような大幅な噴射燃料の減量ではないために、それほど大きく機関出力を高める必要はない。
【００５０】
時刻ｔ７となれば、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２の燃焼空燃比は所望リーン空燃比ＬＥに切り換えられるが、第１三元触媒装置７１及び第２三元触媒装置７２においては、全ての吸蔵酸素を放出しており、それぞれに最大吸蔵可能量の酸素が吸蔵される時刻ｔ８までは、第１三元触媒装置７１及び第２三元触媒装置７２から流出する排気ガスの空燃比は理論空燃比ＳＴとなり、時刻ｔ８となって初めて所望リーン空燃比ＬＥとなる。こうして、時刻ｔ７からｔ８の間において、ＮＯX吸蔵触媒装置９０へは、理論空燃比ＳＴの排気ガスが流入することとなるが、この時には、再生処理が完了しており、ＮＯX吸蔵触媒装置９０には殆どＮＯXは吸蔵されていないためにＮＯXが放出されることはない。
【００５１】
図３は、本スロットル弁制御装置により、例えばＮＯX吸蔵触媒装置９０の再生処理のために、燃焼空燃比を所望リーン空燃比から所望リッチ空燃比へ切り換え、再生処理の完了時に、所望リッチ空燃比から所望リーン空燃比へ切り換える場合のもう一つのタイムチャートを示している。図２に示すタイムチャートとの違いについてのみ以下に説明する。図３のタイムチャートでは、第１三元触媒装置７１及び第２三元触媒装置７２から流出する排気ガスの空燃比ＡＦ１’及びＡＦ２’は省略され、代わりに、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２の燃焼空燃比ＡＦ１及びＡＦ２が示されている。燃焼空燃比を所望リーン空燃比ＬＥから所望リッチ空燃比ＲＩへ切り換える場合の制御は図２のタイムチャートと同じである。
【００５２】
図３のタイムチャートにおいて、機関出力を変化させずに燃焼空燃比を所望リッチ空燃比ＲＩから所望リーン空燃比ＬＥへ切り換える時刻ｔ６となると、これまで、要求燃料噴射量Ｆに対する所望リッチ空燃比ＲＩのための要求吸気量ＱＲを実現する開度ＤＲであった第１スロットル弁Ｓ１の開度は、要求燃料噴射量Ｆに対する所望リーン空燃比ＬＥのための要求吸気量ＱＬを実現する開度ＤＬへ急激に増加させられる。
【００５３】
第１バンクＢ１の実際の吸気量は、応答遅れによって所望リッチ空燃比ＲＩの要求吸気量ＱＲから所望リーン空燃比ＬＥの要求吸気量ＱＬへ徐々にしか変化せず、時刻ｔ７において、要求吸気量ＱＬが実現される。時刻ｔ６からｔ７の間の第１バンクＢ１の燃焼空燃比の切り換え途中においては、燃焼空燃比は所望リッチ空燃比ＲＩとされ、要求燃料噴射量Ｆに対して噴射燃料が増量されると共に点火時期が遅角される。
【００５４】
一方、時刻ｔ６において、第２スロットル弁Ｓ２の開度は、要求燃料噴射量Ｆに対する所望リッチ空燃比ＲＩのための要求吸気量ＱＲを実現する開度ＤＲのままとされる。しかしながら、要求燃料噴射量Ｆに対して噴射燃料を減量し、第２バンクＢ２の燃焼空燃比は理論空燃比ＳＴとされると共に、機関出力を高めるために点火時期の進角が実施される。こうして、第１バンクＢ１の燃焼空燃比の切り換え途中においては、第１バンクＢ１の燃焼空燃比は所望リッチ空燃比ＲＩとされるが、第２バンクＢ２の燃焼空燃比は理論空燃比ＳＴとされるために、ＮＯX吸蔵触媒装置９０から排出される排気ガス中のＨＣ及びＣＯの濃度Ｃは、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２において燃焼空燃比を所望リッチ空燃比ＲＩとする場合に比較して少なくすることができる。
【００５５】
第１バンクＢ１においては、時刻ｔ６から時刻ｔ７の間の切り換え途中に機関出力が変動することがある。しかしながら、第２バンクＢ２においては、時刻ｔ６からｔ７の間において吸気量を変化させていないために、燃料噴射量制御及び点火時期制御によって機関出力をほぼ一定に維持することができる。それにより、時刻ｔ６からｔ７の間で発生する出力変動は、ほぼ第１バンクＢ１だけの燃焼に伴うものであり、両バンクＢ１及びＢ２の燃焼に伴うものに比較して小さくなる。それにより、第１スロットル弁Ｓ１の開度を増加させた直後に運転者が感じるトルクショックはそれほど大きくはない。
【００５６】
時刻ｔ７において所望リーン空燃比ＬＥのための要求吸気量ＱＲが実現され、第１バンクＢ１の燃焼空燃比が所望リーン空燃比ＬＥへ切り換えられれば、その直後の時刻ｔ９において、第２スロットル弁Ｓ２の開度を、要求燃料噴射量Ｆに対する所望リーン空燃比ＬＥのための要求吸気量ＱＬを実現する開度ＤＬへ急激に増加させる。
【００５７】
第２バンクＢ２の実際の吸気量は、応答遅れによって所望リッチ空燃比ＲＩの要求吸気量ＱＲから所望リーン空燃比ＬＥの要求吸気量ＱＬへ徐々にしか変化せず、時刻ｔ１０において、要求吸気量ＱＬが実現される。時刻ｔ９からｔ１０の間の第２バンクＢ２の燃焼空燃比の切り換え途中においても、燃焼空燃比は理論空燃比ＳＴとされ、要求燃料噴射量Ｆに対して減量された噴射燃料は徐々に増量される。それにより、進角された点火時期は徐々に遅角される。
【００５８】
第２バンクＢ２において、時刻ｔ９から時刻ｔ１０の間の切り換え途中において機関出力は変動することがある。しかしながら、第１バンクＢ１においては、既に燃焼空燃比は所望リーン空燃比ＬＥへ切り換えられていて機関出力の変動はないために、時刻ｔ９からｔ１０の間で発生する出力変動は、第２バンクＢ１だけの燃焼に伴うものであり、両バンクＢ１及びＢ２の燃焼に伴うものに比較して小さくなる。それにより、第２スロットル弁Ｓ２の開度を増加させた直後に運転者が感じるトルクショックはそれほど大きくはない。
【００５９】
また、時刻ｔ９からｔ１０の間の切り換え途中において第２バンクＢ２の燃焼空燃比を理論空燃比ＳＴとすることにより、所望リッチ空燃比ＲＩとする場合に比較して、切り換え途中の燃料噴射量と要求燃料噴射量Ｆとの偏差が小さくなるために、必要な点火時期の遅角量も小さくなり、この切り換え途中において発生するトルクショックを小さくすることができる。
【００６０】
再生処理の完了時刻ｔ６において、点線で示すように、第１スロットル弁Ｓ１の開度増加と同時に第２スロットル弁Ｓ２の開度を増加させるようにしても良い。この場合には、第２スロットル弁Ｓ２の開度は、要求燃料噴射量Ｆに対する理論空燃比ＳＴのための要求吸気量ＱＳを実現する開度ＤＳまで急激に増加させられる。
【００６１】
第２バンクＢ２において、実際の吸気量は、応答遅れによって所望リッチ空燃比ＬＥの要求吸気量ＱＲから理論空燃比ＳＴの要求吸気量ＱＳへ徐々にしか変化せず、前述の時刻ｔ７より前の時刻ｔ７’において、要求吸気量ＱＳが実現される。時刻ｔ６からｔ７’の間の第２バンクＢ２の燃焼空燃比の切り換え途中においては、燃焼空燃比は理論空燃比ＳＴとされ、要求燃料噴射量Ｆに対して噴射燃料が減量されると共に点火時期が進角される。
【００６２】
時刻ｔ６からｔ７’の間の切り換え途中において第２バンクＢ２の燃焼空燃比を理論空燃比ＳＴとすることにより、所望リッチ空燃比ＲＩとする場合に比較して、切り換え途中の燃料噴射量と要求燃料噴射量Ｆとの偏差が小さくなるために、必要な点火時期の遅角量も小さくなり、また、吸気量の変化も所望リッチ空燃比ＲＩの要求吸気量ＱＲから理論空燃比ＳＴの要求吸気量ＱＳへの切り換えであるために小さく、この切り換え途中において第２バンクＢ２において発生するトルクショックを小さくすることができる。それにより、時刻ｔ６からｔ７の間の機関出力変動は、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２の燃焼に伴うものとなるが、第２バンクＢ２による出力変動は小さく、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２において同時に燃焼空燃比を所望リッチ空燃比ＲＩから所望リーン空燃比ＬＥへ切り換える場合に比較して、運転者が感じるトルクショックを小さくすることができる。
【００６３】
また、時刻ｔ９において、第２スロットル弁Ｓ２の開度は、要求燃料噴射量Ｆに対する理論空燃比ＳＴのための要求吸気量ＱＳを実現する開度ＤＳから要求燃料噴射量Ｆに対する所望リーン空燃比ＬＥのための要求吸気量ＱＬを実現する開度ＤＬまで急激に増加させられる。吸気の応答遅れによって、前述の時刻ｔ１０より前の時刻ｔ１０’において、要求吸気量ＱＬが実現される。時刻ｔ９からｔ１０’の間の第２バンクＢ２の燃焼空燃比の切り換え途中においては、燃焼空燃比は理論空燃比ＳＴとされ、要求燃料噴射量Ｆに対して噴射燃料が増量されると共に点火時期が遅角される。
【００６４】
この時刻ｔ９からｔ１０’の間の第２バンクＢ１の燃焼空燃比の切り換え途中においては、機関出力の変動が発生することがあるが、吸気量の変化は理論空燃比ＳＴの要求吸気量ＱＳから所望リーン空燃比ＬＥの要求吸気量ＱＬへの切り換えであるために小さく、噴射燃料の増量及び点火時期の遅角も少なくすることができるために、この切り換え途中において第２バンクＢ２において発生するトルクショックを小さくすることができる。また、この時には、第１バンクＢ１の燃焼空燃比は既に所望リーン空燃比ＬＥへ切り換えられていて、第１バンクＢ１の燃焼に伴う出力変動は発生しない。それにより、時刻ｔ９からｔ１０’の間の機関出力変動は、第２バンクＢ１の燃焼だけに伴うものであり、また、出力変動自身も小さく、第１バンクＢ１及び第２バンクＢ２において同時に燃焼空燃比を所望リッチ空燃比ＲＩから所望リーン空燃比ＬＥへ切り換える場合に比較して、運転者が感じるトルクショックは小さいものである。
【００６５】
図３に示したフローチャートでは、再生処理の完了時刻ｔ６において、吸気量を所望リッチ空燃比ＲＩの要求吸気量ＤＲから所望リーン空燃比ＬＥの要求吸気量ＤＬへ切り換えるバンクを第１バンクＢ１としたが、第２バンクＢ２としても良い。この場合には、第１バンクＢ１において、時刻ｔ６からｔ１０又はｔ１０’の間で燃焼空燃比を理論空燃比ＳＴとするバンクは第１バンクＢ１となる。
【００６６】
説明を簡単にするために、第１バンクＢ１から第１三元触媒装置７１まで、第１三元触媒装置７１からＮＯX吸蔵触媒装置９０まで、第２バンクＢ２から第２三元触媒装置７２まで、及び、第２三元触媒装置７２からＮＯX吸蔵触媒装置９０までの各経路長を無視したが、もちろん、実際にはそれぞれの経路長が存在するために、各経路長を考慮して、ＮＯX吸蔵触媒装置９０の再生処理中に理論空燃比の排気ガスが流入しないように、第１三元触媒装置７１から所望リッチ空燃比の排気ガスが流出する直前に、第２バンクＢ２の第２スロットル弁Ｓ２の開度を減少させて第２バンクＢ２の燃焼空燃比を所望リッチ空燃比とすることが好ましい。
【００６７】
前述したように、所望リーン空燃比、理論空燃比、及び、所望リッチ空燃比において、同じ機関出力を発生するのに必要な燃料噴射量は、所望リーン空燃比の時が最も少なく、所望リッチ空燃比の時が最も多くなる。それにより、燃焼空燃比の切り換え前後の要求燃料噴射量Ｆを一定としたが、実際的には、選択された燃焼空燃比によって要求燃料噴射量は異なるために、これを考慮して燃料噴射量制御及び点火時期制御が実施される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明によるスロットル弁制御装置により制御される内燃機関を示す概略図である。
【図２】燃焼空燃比の切り換え時の第１スロットル弁Ｓ１の開度、第２スロットル弁Ｓ２の開度、機関出力、第１三元触媒装置７１から流出する排気ガスの空燃比ＡＦ１’、第２三元触媒装置７２から流出する排気ガスの空燃比ＡＦ２’、ＮＯX吸蔵触媒装置９０へ流入する排気ガスの空燃比ＡＦ３、及び、ＮＯX吸蔵触媒装置９０から流出する排気ガス中のＨＣ及びＣＯの濃度Ｃのそれぞれの変化を示すタイムチャートである。
【図３】燃焼空燃比の切り換え時の第１スロットル弁Ｓ１の開度、第２スロットル弁Ｓ２の開度、機関出力、第１バンクＢ１の燃焼空燃比ＡＦ１、第２バンクＢ２の燃焼空燃比ＡＦ２、及び、ＮＯX吸蔵触媒装置９０から流出する排気ガス中のＨＣ及びＣＯの濃度Ｃのそれぞれの変化を示すもう一つのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
Ｂ１    第１バンク
Ｂ２    第２バンク
Ｓ１    第１スロットル弁
Ｓ２    第２スロットル弁
７１    第１三元触媒装置
７２    第２三元触媒装置
９０    ＮＯX吸蔵触媒装置
【図１】
2007327384.tif 000003
【図２】
2007327384.tif 000004
【図３】
2007327384.tif 000005