内燃发动机及其控制方法

摘要

内燃发动机及其控制方法。该内燃发动机包括：两个气缸组，其中多个气缸布置为分成两个气缸列；设置用于气缸组的进气通道；为每个气缸组单独设置的排气通道；设置在每个排气通道中并且调节废气的流量的废气控制阀；设置在排气通道中的至少一个中的控制催化器；在废气控制阀和控制催化器的上游提供排气通道之间的连通的连通通道；设置在连通通道中并且调节废气的流量的连通控制阀；设置在两个气缸组的排气通道中的一个中并位于控制催化器的上游的增压器；和根据内燃发动机的运转状态选择性地开启和关闭连通控制阀的控制部分。当内燃发动机高负荷运转并且增压器的涡轮的上游的废气压力大于增压器的压缩机的下游的增压压力时控制部分开启连通控制阀。

权利要求

1.一种内燃发动机，包括：

两个气缸组，其中多个气缸(22，23)布置为分成两个气缸列(12，13)；

进气通道(51)，其设置用于所述气缸组；

排气通道(57，58)，其为每个所述气缸组单独设置；

废气控制阀(64，65)，其设置在每个所述排气通道(57，58)中并且调节废气的流量；

控制催化器(59，60)，其设置在所述排气通道(57，58)中的至少一个中；

连通通道(63)，其在所述废气控制阀(64，65)和所述控制催化器(59，60)的上游提供所述排气通道(57，58)之间的连通，连通控制阀(66)，其设置在所述连通通道(63)中并且调节废气的流量，增压器(67)，其设置在所述两个气缸组的排气通道中的一个(57)中并位于所述控制催化器(59)的上游；以及控制部分(79)，其根据所述内燃发动机的运转状态选择性地开启和关闭所述连通控制阀(66)，其中，当所述内燃发动机高负荷运转并且所述增压器(67)的涡轮(69)的上游的废气压力大于所述增压器(67)的压缩机(68)的下游的增压压力时，所述控制部分(79)开启所述连通控制阀(66)。

2.一种内燃发动机，包括：

两个气缸组，其中多个气缸(22，23)布置为分成两个气缸列(12，13)；

进气通道(51)，其设置用于所述气缸组；

排气通道(57，58)，其为每个所述气缸组单独设置；

废气控制阀(64，65)，其设置在每个所述排气通道(57，58)中并且调节废气的流量；

控制催化器(59，60)，其设置在所述排气通道(57，58)中的至少一个中；

连通通道(63)，其在所述废气控制阀(64，65)和所述控制催化器(59，60)的上游提供所述排气通道(57，58)之间的连通，连通控制阀(66)，其设置在所述连通通道(63)中并且调节废气的流量，增压器(67)，其设置在所述两个气缸组的排气通道中的一个(57)中并位于所述控制催化器(59)的上游；以及控制部分(79)，其根据所述内燃发动机的运转状态选择性地开启和关闭所述连通控制阀(66)，其中，当所述内燃发动机高负荷运转并且所述增压器(67)的涡轮(69)的上游的废气压力小于所述增压器(67)的压缩机(68)的下游的增压压力时，所述控制部分(79)关闭所述连通控制阀(66)。

3.如权利要求1或2所述的内燃发动机，其中，当所述内燃发动机高负荷运转时，所述控制部分(79)开启所述废气控制阀(64，65)，并且选择性地开启和关闭所述连通控制阀(66)。

4.如权利要求1或2所述的内燃发动机，其中，在所述内燃发动机的起动期间，所述控制部分(79)开启所述废气控制阀(64；65)中的一个与所述连通控制阀(66)，并且关闭另一个所述废气控制阀(64；65)。

5.如权利要求4所述的内燃发动机，其中，当设置在其废气控制阀(64；65)被开启的所述排气通道(57；58)中的所述控制催化器(59；60)活化时，所述控制部分(79)开启所述连通控制阀(66)和所有所述废气控制阀(64，65)，并且使所述两个气缸列(12，13)的气缸组的空燃比达到理论空燃比。

6.一种用于控制内燃发动机的方法，所述内燃发动机包括：两个气缸组，其中多个气缸(22，23)布置为分成两个气缸列(12，13)；

进气通道(51)，其设置用于所述气缸组；

排气通道(57，58)，其为每个所述气缸组单独设置；

废气控制阀(64，65)，其设置在每个所述排气通道(57，58)中并且调节废气的流量；

控制催化器(59，60)，其设置在所述排气通道(57，58)中的至少一个中；

连通通道(63)，其在所述废气控制阀(64，65)和所述控制催化器(59，60)的上游提供所述排气通道(57，58)之间的连通，连通控制阀(66)，其设置在所述连通通道(63)中并且调节废气的流量，以及增压器(67)，其设置在所述两个气缸组的排气通道中的一个(57)中并位于所述控制催化器(59)的上游，所述控制方法包括根据所述内燃发动机的运转状态选择性地开启和关闭所述连通控制阀(66)，其中，当所述内燃发动机高负荷运转并且所述增压器(67)的涡轮(69)的上游的废气压力大于所述增压器(67)的压缩机(68)的下游的增压压力时，开启所述连通控制阀(66)。

7.一种用于控制内燃发动机的方法，所述内燃发动机包括：两个气缸组，其中多个气缸(22，23)布置为分成两个气缸列(12，13)；

进气通道(51)，其设置用于所述气缸组；

排气通道(57，58)，其为每个所述气缸组单独设置；

废气控制阀(64，65)，其设置在每个所述排气通道(57，58)中并且调节废气的流量；

控制催化器(59，60)，其设置在所述排气通道(57，58)中的至少一个中；

连通通道(63)，其在所述废气控制阀(64，65)和所述控制催化器(59，60)的上游提供所述排气通道(57，58)之间的连通，连通控制阀(66)，其设置在所述连通通道(63)中并且调节废气的流量，以及增压器(67)，其设置在所述两个气缸组的排气通道中的一个(57)中并位于所述控制催化器(59)的上游，所述控制方法包括根据所述内燃发动机的运转状态选择性地开启和关闭所述连通控制阀(66)，其中，当所述内燃发动机高负荷运转并且所述增压器(67)的涡轮(69)的上游的废气压力小于所述增压器(67)的压缩机(68)的下游的增压压力时，关闭所述连通控制阀(66)。

说明书

内燃发动机及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种内燃发动机以及一种用于该内燃发动机的控制方法，该内燃发动机具有两个气缸组，其中多个气缸被布置为分成两个气缸列，并且气缸组的排气通道的上游侧由连通通道连接在一起。

背景技术

[0002] 在普通V型多缸发动机中，气缸体在其上部具有以预定角度倾斜的两个气缸列，在每个气缸列中设置有多个气缸，从而形成两个气缸组。在设置在每个气缸列中的多个气缸中以可移动方式装配有活塞。活塞均连接到以可旋转方式支撑于下部的曲轴。另外，通过将气缸盖紧固到气缸体的每个气缸列的上部上而形成燃烧室。能够由进气门开启和关闭的进气口导引到每个燃烧室中，而能够由排气门开启和关闭的排气口从每个燃烧室导引出。进气管连接到每个气缸列的进气口而排气管连接到每个气缸列的排气口。在这些排气管中安装有上游控制催化器，并在废气汇合管中安装有下游控制催化器，其中两个排气管汇合到所述废气汇合管中。

[0003] 在这种V型多缸发动机中，为了在发动机在低温下起动时预热上游控制催化器而使其提早活化，可以通过在上游控制催化器的上游借助连通管来提供两个排气管之间的连通并且在每个排气管中设置控制阀来进行气缸列控制。因此，当发动机在低温下起动时，关闭排气管之一中的控制阀，从而迫使来自具有被关闭的控制阀侧的气缸列的废气流经连通管并流到另一排气管中，在该另一排气管中该废气与来自另一侧气缸列的废气汇合。来自该大量废气的热量有效预热上游控制催化器，从而使其能够提早活化。 [0004] 另外，就这种V型多缸发动机而言，仅为气缸列之一设置涡轮 增压器。在这种情况下，当涡轮增压器运转时，没有涡轮增压器的排气管中的控制阀关闭，从而迫使来自具有被关闭的控制阀侧的气缸列的废气流经连通管并流到具有涡轮增压器的排气管中而与该侧的废气汇合。该大量废气驱动涡轮增压器中的涡轮，该涡轮进而驱动与该涡轮一体形成并压缩空气的压缩机。将该经压缩的空气引到燃烧室中能够获得大的增压并抑制位于没有涡轮增压器的排气管侧的上游控制催化器的热劣化。

[0005] 此外，如果安装在废气汇合管中的下游控制催化器为NOX(氮氧化物)储存还原催化器，所述NOX储存还原催化器在空燃比稀时储存废气中的NOX而在空燃比浓时释放所储存的NOX，并利用附加还原剂(燃料)还原所释放的NOX，当储存废气中的硫组分时，NOX的净化效率下降。因此，控制气缸列使得来自一个气缸列的气缸组的废气稀(即废气空燃比稀)而来自另一气缸列的气缸组的废气浓(即废气空燃比浓)，则能够利用在稀废气和浓废气在NOX储存还原催化器的紧邻上游处汇合时发生的氧化放热反应来使积聚在NOX储存还原催化器中的硫组分释放并使NOX储存还原催化器再生。

[0006] 日本专利申请公报No.08-121153(JP-A-08-121153)描述了这种内燃发动机。 [0007] 在V型多缸发动机中，气缸中的燃烧以预定间隔发生而且由这种燃烧产生的力(即发动机输出)取决于发动机的运转状态而不同。因此，废气的正压波到达与两个气缸列的气缸组连接的排气管。在排气管内传输的多个这些正压波在连通管内产生废气脉动。在连通管内产生的这些废气脉动妨碍燃烧室中的废气经排出口适当地排出到排气管中，使得一部分废气保留在气缸中。这对燃烧造成不利影响、导致爆燃并对燃料效率及输出造成不利影响。

[0008] 另外，如上所述，在设置有用于一个气缸列的涡轮增压器的发动机中，取决于发动机的运转状态，涡轮上游的废气压力会变得高于压缩机下游的进气压力(增压压力)，从而增加燃烧室中的残留气体量并对燃烧造成不利影响，所以无法实现涡轮增压器的良好性能。在设置有NOX储存还原催化器的发动机中，由于产生在连通管中的废气脉冲，因此来自一个气缸列的气缸组的稀废气与来自另一气缸列的气缸组的浓废气将会在连通管中汇合。结果，不但在连通管内发生氧化反应从而在连通管处产生热量，而且NOx储存还原催化器中的氧化放热反应不充分，从而妨碍积聚在NOx储存还原催化器中的硫组分得以适当释放。

发明内容

[0009] 因而，本发明提供一种内燃发动机，该内燃发动机不但能够进行良好的气缸列控制，而且能够通过减少残留气体量来抑制燃烧劣化、抑制爆燃、以及通过抑制由产生在提供两个气缸列的排气通道之间的连通的连通管中废气脉动造成的不利影响来抑制燃料效率和输出的劣化。本发明还提供一种用于该内燃发动机的控制方法。

[0010] 本发明的第一方面涉及一种内燃发动机，包括：两个气缸组，其中多个气缸布置为分成两个气缸列；进气通道，其设置用于所述气缸组；排气通道，其为每个所述气缸组单独设置；废气控制阀，其设置在每个所述排气通道中并且调节废气的流量；控制催化器，其设置在所述排气通道中的至少一个中；连通通道，其在所述废气控制阀和所述控制催化器的上游提供所述排气通道之间的连通；连通控制阀，其设置在所述连通通道中并且调节废气的流量；增压器，其设置在所述两个气缸组的排气通道中的一个中并位于所述控制催化器的上游；以及控制部分，其根据所述内燃发动机的运转状态选择性地开启和关闭所述连通控制阀。其中，当所述内燃发动机高负荷运转并且所述增压器的涡轮的上游的废气压力大于所述增压器的压缩机的下游的增压压力时，所述控制部分开启所述连通控制阀。 [0011] 本发明的另一方面涉及一种内燃发动机，包括：两个气缸组，其中多个气缸布置为分成两个气缸列；进气通道，其设置用于所述气缸组；排气通道，其为每个所述气缸组单独设置；废气控制阀，其设置在每个所述排气通道中并且调节废气的流量；控制催化器，其设置在所述排气通道中的至少一个中；连通通道，其在所述废气控制阀和所述控制催化器的上游提供所述排气通道之间的连通；连通控制阀，其设置在所述连通通道中并且调节废气的流量；增压器，其设置在所述两个气缸组的排气通道中的一个中并位于所述控制催化器的上游；以 及控制部分，其根据所述内燃发动机的运转状态选择性地开启和关闭所述连通控制阀。其中，当所述内燃发动机高负荷运转并且所述增压器的涡轮的上游的废气压力小于所述增压器的压缩机的下游的增压压力时，所述控制部分关闭所述连通控制阀。 [0012] 本发明的另一方面涉及一种用于控制内燃发动机的方法，所述内燃发动机包括：两个气缸组，其中多个气缸布置为分成两个气缸列；进气通道，其设置用于所述气缸组；排气通道，其为每个所述气缸组单独设置；废气控制阀，其设置在每个所述排气通道中并且调节废气的流量；控制催化器，其设置在所述排气通道中的至少一个中；连通通道，其在所述废气控制阀和所述控制催化器的上游提供所述排气通道之间的连通；连通控制阀，其设置在所述连通通道中并且调节废气的流量，以及增压器，其设置在所述两个气缸组的排气通道中的一个中并位于所述控制催化器的上游。所述控制方法包括根据所述内燃发动机的运转状态选择性地开启和关闭所述连通控制阀。其中，当所述内燃发动机高负荷运转并且所述增压器的涡轮的上游的废气压力大于所述增压器的压缩机的下游的增压压力时，开启所述连通控制阀。

[0013] 本发明的另一方面涉及一种用于控制内燃发动机的方法，所述内燃发动机包括：两个气缸组，其中多个气缸布置为分成两个气缸列；进气通道，其设置用于所述气缸组；排气通道，其为每个所述气缸组单独设置；废气控制阀，其设置在每个所述排气通道中并且调节废气的流量；控制催化器，其设置在所述排气通道中的至少一个中；连通通道，其在所述废气控制阀和所述控制催化器的上游提供所述排气通道之间的连通；连通控制阀，其设置在所述连通通道中并且调节废气的流量，以及增压器，其设置在所述两个气缸组的排气通道中的一个中并位于所述控制催化器的上游。所述控制方法包括根据所述内燃发动机的运转状态选择性地开启和关闭所述连通控制阀。其中，当所述内燃发动机高负荷运转并且所述增压器的涡轮的上游的废气压力小于所述增压器的压缩机的下游的增压压力时，关闭所述连通控制阀。

[0014] 根据前述结构，通过根据内燃发动机的运转状态选择性地开启和关闭废气控制阀以及连通控制阀，减少了从一个气缸列的排气通道经连通通道传输到另一气缸列的排气通道的废气脉动。结果，可 以实现良好的气缸列控制，而且可以通过减少残留气体量来抑制燃烧劣化、可以抑制爆燃、以及通过抑制由这些废气脉动引起的不利影响来抑制燃料效率和输出的劣化。

[0015] 附图说明

[0016] 由以下参考附图对实施例的描述，本发明的前述和其它目的、特征及优点将变得显而易见，在附图中使用同样的标记表示同样的元件，并且在附图中： [0017] 图1是示意性地示出代表根据本发明第一实施例的内燃发动机的V型六缸发动机的平面图；

[0018] 图2是示意性地示出第一实施例的V型六缸发动机的截面图；

[0019] 图3是用于控制第一实施例的V型六缸发动机中的第三控制阀的开启和关闭的控制图；

[0020] 图4是与第一实施例的V型六缸发动机中的第三控制阀的开启/关闭控制相关的流程图；

[0021] 图5是与根据本发明第二实施例的V型六缸发动机中的第三控制阀的开启/关闭控制相关的流程图；

[0022] 图6是示出第二实施例的V型六缸发动机的气缸列控制区域的图示； [0023] 图7是与根据本发明第三实施例的V型六缸发动机中的第三控制阀的开启/关闭控制相关的流程图；

[0024] 图8是示意性地示出代表根据本发明第四实施方式的内燃发动机的V型六缸发动机的平面图；

[0025] 图9是示意性地示出代表根据本发明第五实施方式的内燃发动机的V型六缸发动机的平面图。

具体实施方式

[0026] 在以下的描述和附图中，将参考附图更详细地描述根据本发明的内燃发动机的实施例。然而应当理解，本发明并不局限于这些实施例。

[0027] 在第一实施例中，使用V型六缸发动机作为所述内燃发动机。如图1和图2所示，该V型六缸发动机具有在气缸体11的上部上以预定角度倾斜的左右第一气缸列12和第二气缸列13。每个气缸列设置有多个气缸，使得具有两个气缸组。每个气缸列12、13分别具有三个气缸膛14、15。活塞16、17装配在这些气缸膛14、15中以便能够上下移动。未示出的曲轴以可旋转方式支撑于气缸体11的下部。每个活塞16、17经由连杆18、19连接到曲轴。

[0028] 同时，气缸盖20、21紧固到每个气缸列12、13的上部上。气缸体11、活塞16、17以及气缸盖20、21形成燃烧室22、23。在燃烧室22、23的上部-即在气缸盖20、21的下表面-形成有彼此面对的输入口24、25和排气口26、27。进气门28、29的下端部定位在进气口24、25中而排气门30、31的下端部定位在排气口26、27中。这些进气门28、29和排气门30、31分别由气缸盖20、21以沿轴向方向可移动的方式支撑并沿它们关闭进气口24、25和排气口26、27的方向被推压。另外，进气凸轮轴32、33和排气凸轮轴34、 35以可旋转方式支撑在气缸盖20、21上，使得经由未示出的滚子摇臂，进气凸轮36、37与进气门28、29的上端部接触而排气凸轮38、39与排气门30、31的上端部相接触。

[0029] 因此，当进气凸轮轴32、33和排气凸轮轴34、35与发动机同步旋转时，进气凸轮36、37和排气凸轮38、39使滚子摇臂移动，因而使进气门28、29和排气门30、31以预定正时上下移动。随着进气门28、29和排气门30、31上下移动，进气口24、25和排气口26、27开启和关闭，从而允许和阻止进气口24、25与燃烧室22、23之间以及排气口26、27与燃烧室
22、23之间的连通。

[0030] 该发动机的气门机构由进气可变气门正时机构40、41和排气可变气门正时机构42、43形成，它们是根据运转状态将进气门28、29和排气门30、31的开启和关闭正时控制到最佳开启和关闭正时的可变气门机构(此后也称为“VVT”(智能正时可变气门控制系统))。
例如，这些进气可变气门正时机构40、41和排气可变气门正时机构42、43形成有设置在进气凸轮轴32、33和排气凸轮轴34、35的端部上的VVT控制器，并能够通过利用液压泵(或电动泵)改变凸轮轴32、33、34和35相对于凸轮链轮的相位来提前或延迟进气门28、29和排气门30、31的开启和关闭正时。在这种情况下，可变气门机构40、41、42和43在使进气门28、29和排气门30、31的工作角度(即开启时间)保持恒定的同时提前或延迟开启和关闭正时。另外，分别在那些凸轮轴32、33、34和35上设置检测进气凸轮轴32、33和排气凸轮轴34、35的旋转相位的凸轮位置传感器44、45、46和47。

[0031] 稳压罐50经由进气歧管48、49连接到气缸盖20、21的进气口24、25。同时，空气滤清器52安装到进气管(即进气通道)51的空气入口。在空气滤清器52的下游设置有具有节气门53的电子节气装置54。稳压罐50连接到该进气管51的下游端部。 [0032] 排气管57、58经由排气歧管55、56连接到排气口26、27。在第一排气管57中安装有第一上游三元催化器(控制催化器)59，同时在第二排气管58中安装有第二上游三元催化器(控制催化器)60。第一排气管57和第二排气管58的下游端部连接在一起，汇合到废 气汇合管61中。在该废气汇合管61中安装有NOX储存还原催化器(即NOX储存还原控制催化器)62。这些上游三元催化器59、60用来在废气空燃比处于理论空燃比时通过氧化还原反应来同时净化废气中的HC(碳氢化合物)、CO(一氧化碳)以及NOX。当废气空燃比稀时NOX储存还原催化器62储存废气中的NOX，而当发动机在废气中的氧浓度较低的富燃烧区域或理论空燃比燃烧区域中运转时NOX储存还原催化器62释放所储存的NOX，并利用燃料作为附加还原剂来还原所释放的NOX。

[0033] 另外，第一排气管57和第二排气管58在沿废气流动方向处于上游三元催化器59、60的安装位置的上游由连通管(即连通通道)63连通。更具体地，连通管63的一个端部连接到排气歧管55与(to)排气管57连接的部分，而连通管63的另一端部连接到排气歧管
56与排气管58连接的部分。在沿废气流动方向处于第一排气管57和第二排气管58中的上游三元催化器59和上游三元催化器60的下游安装有用作废气控制阀的第一控制阀64和第二控制阀65。这些第一控制阀64和第二控制阀65为能够通过调节其开启量来调节流经排气管57、58的废气的流量的流量控制阀。另外，在连通管63中沿长度方向的中间位置安装有用作连通控制阀的第三控制阀66。该第三控制阀66为能够通过调节其开启量来调节流经连通管63的废气的流量的流量控制阀。

[0034] 在第一气缸列12一侧设置有涡轮增压器67。该涡轮增压器67构造成使得设置在进气管51一侧的压缩机68和设置在排气管57一侧的涡轮69由连接轴70一体连接。在这种情况下，能够由流经第一气缸列12一侧的第一排气管57的废气来驱动涡轮增压器67的涡轮69。连通管63的端部在设置有涡轮69的部分的上游连接到第一排气管57。另外，在进气管51中涡轮增压器67的压缩机68的下游和电子节气装置54(节气门53)的上游设置有冷却已由压缩机68压缩并加热的进气的中冷器71。

[0035] 因此，由从第一气缸列12的燃烧室22经由排气口26和排气歧管55排出到第一排气管57中的废气来驱动设置用于第一气缸列12的涡轮增压器67的涡轮69。随着涡轮69旋转，它驱动通过连接轴70与 之连接的压缩机68。当压缩机68被驱动时，该压缩机68压缩将流经进气管51的空气。因此，从空气滤清器52引到进气管51中的空气首先由涡轮增压器67压缩，进而由中冷器71冷却，然后其被引到稳压罐50中并经由气缸列12、13的进气歧管48、49和进气口24、25而被吸到燃烧室22、23中。

[0036] 将燃料(汽油)直接喷射到燃烧室22、23中的燃料喷射器72、73安装到气缸盖20、21。这些燃料喷射器72、73连接到输送管74、75。能够将燃料从高压燃料泵76以预定压力供应到这些输送管74、75。另外，点燃空燃混合气的火花塞77、78在燃烧室22、23上方的位置安装到气缸盖20、21。

[0037] 在车辆中还设置有电子控制单元(ECU)79。该ECU 79能够控制燃料喷射器72、72的燃料喷射正时和火花塞77、78的点火正时等。ECU 79基于发动机运转状态-例如检测到的进气量、进气温度、节气门开启量、加速器下压量、发动机转速以及冷却剂温度等-来设定燃料喷射量、喷射正时以及点火正时等。也就是说，空气流量传感器80和进气温度传感器81安装在进气管51的上游侧，并且将指示测量到的进气量和进气温度的信号输出到ECU 79。另外，在电子节气装置54上设置有节气门位置传感器82，在加速器踏板上设置有加速器位置传感器83。该节气门位置传感器82和加速器位置传感器83将指示当前节气门开启量和加速器开启量的信号输出到ECU 79。另外，在曲轴上设置有曲柄角传感器84，并且该曲柄角传感器84将指示检测到的曲柄角的信号输出到ECU 79。然后ECU 79基于曲柄角计算发动机转速。另外，在气缸体11上设置有冷却剂温度传感器85，并且该冷却剂温度传感器85将指示检测到的发动机冷却剂温度的信号输出到ECU79。

[0038] 而且，ECU 79能够基于发动机的运转状态控制进气可变气门机构40、41和排气可变气门机构42、43。也就是说，在低温下、在起动期间、当怠速时或当轻负荷运转时，通过取消排气门30、31的开启正时与进气门28、29的开启正时之间的重叠，进而减少倒流到进气口24、25或燃烧室22、23中的废气量，而能够稳定燃烧并提高燃料效率。另外，当中负荷运转时增加该重叠，从而通过增大内部EGR(废气再 循环)率来提高废气净化效率，以及通过减少泵气损失来提高燃料效率。此外，当发动机高负荷且低或中速运转时，提前进气门28、29的关闭正时，从而通过减少倒流到进气口24、25中的进气量来提高体积效率。另外，当发动机高负荷高速运转时延迟进气门28、29的关闭正时以与发动机转速匹配，从而由于气门正时与进气的惯性力相适应而提高了体积效率。

[0039] 如上所述，在该实施例的V型六缸发动机中，在第一排气管57中安装有第一上游三元催化器59和第一控制阀64，并在第二排气管58中安装有第二上游三元催化器60和第二控制阀65。而且，第一排气管57和第二排气管58在上游三元催化器59、60的上游由连通管63彼此连通。因此，能够通过改变气缸列12、13的燃烧状态和废气的排出流动路径来进行各种气缸列控制。

[0040] 例如，当在低温下起动发动机时，第一控制阀64关闭而第二控制阀65开启，使得从第一气缸列12的气缸组排出到第一排气管57中的废气改道，从而废气流经连通管63并流到第二排气管58中，在第二排气管58中其与来自第二气缸列13的气缸组的废气汇合。一旦汇合，该大量废气即流到第二上游三元催化器60中，从而预热第二上游三元催化器60。一旦第二三元催化器60已完成预热并活化，第一控制阀64和第二控制阀65即开启，使得来自气缸列12和气缸列13的废气都不流经连通管63。而是，来自气缸列12的废气流经排气管57而来自气缸列13的废气流经排气管58，之后废气汇合于废气汇合管61。一旦汇合，废气即流到NOX储存还原催化器62中进行净化。

[0041] 另外，在该实施例的V型气缸发动机中，当发动机高负荷运转时，第一控制阀64开启而第二控制阀65关闭，使得从第二气缸列13的气缸组排出到第二排气管58中的废气改道，从而废气流经连通管63并流到第一排气管57中，在第一排气管57中其与来自第一气缸列12的气缸组的废气汇合。一旦汇合，该大量废气即流到涡轮增压器67中、高效驱动涡轮增压器67，从而能够获得大的增压。同时，能够抑制安装在没有设置涡轮增压器的第二气缸列13的气缸组的第二排气管58中的第二上游三元催化器60的热劣化。 [0042] 此外，例如，使来自第一气缸列12的气缸组的废气稀而使来自 第二气缸列13的气缸组的废气浓。另外，在本说明书中，具有稀空燃比的废气也可称为“稀废气”，具有浓空燃比的废气也可称为“浓废气”，而具有理论空燃比的废气也可称为“理论空燃比废气”。同时，第一控制阀64和第二控制阀65开启，从而从第一气缸列12的气缸组排出的稀废气流到第一排气管57中而从第二气缸列13的气缸组排出的浓废气流到第二排气管58中。然后浓废气和稀废气汇合于废气汇合管61。利用因此而发生的在NOX储存还原催化器62中发生的氧化放热反应来使NOX储存还原催化器62预热并释放积聚在NOX储存还原催化器62中的硫组分，从而使NOX储存还原催化器62再生。

[0043] 在普通V型多缸发动机中，气缸中的燃烧以预定间隔发生而且由这种燃烧产生的力(即发动机输出)取决于发动机的运转状态而不同。结果，废气的多个正压波到达与第一气缸列12和第二气缸列13的气缸组连接的排气管57、58。在排气管57、58内传输的该多个正压波在连通管63内产生废气脉动。在连通管63中产生的这些废气脉动妨碍燃烧室22、23中的废气经排出口26、27适当地排出到排气管57、58中，结果，一部分废气保留在气缸22、23中。这对燃烧造成不利影响、导致爆燃并对燃料效率及输出造成不利影响。 [0044] 特别地，当发动机高速且高负荷运转时，由于涡轮增压器67，涡轮69的上游的废气压力会变得高于压缩机68的下游的进气压力(即增压压力)，这使燃烧室22、23中的残留气体量增加并对燃烧造成不利影响，所以无法实现涡轮增压器67的良好性能。 [0045] 因此，如上所述，在第一实施例的发动机中，在连通管63中安装有第三控制阀66，并且用作控制部分的ECU 79根据发动机的运转状态控制该第三控制阀66开启和关闭，从而减少由废气脉动造成的各种不利影响。

[0046] 在图3中，虚线示出当第三控制阀66关闭时的全负荷性能而实线示出当第三控制阀66开启时的全负荷性能。更具体地，如图3所示，根据发动机的运转状态的第三控制阀66的开启/关闭控制如下进行：在涡轮增压器67有效运转时的发动机低速高负荷区域中，ECU 79关闭第三控制阀66；在发动机中速高负荷区域中，当涡轮 增压器67的涡轮69的上游的废气压力高于压缩机68的下游的进气压力(即增压压力)时ECU 79开启第三控制阀
66；另外，在发动机高速高负荷区域中，当涡轮增压器67的涡轮69的上游的废气压力低于压缩机68的下游的进气压力(即增压压力)时ECU 79关闭第三控制阀66。在这种情况下，由设置在稳压罐50中的增压压力传感器86检测涡轮增压器67的压缩机68的下游的进气压力(即增压压力)。可以通过发动机转速和从增压压力传感器86检测到的值来估计涡轮69的上游的废气压力。

[0047] 在此，将描述第一实施例的V型六缸发动机中的控制阀64、65、66的开启/关闭控制。

[0048] 如图1和图2所示，由设置在第一气缸列12一侧的涡轮增压器67的压缩机68压缩经空气滤清器52吸到进气管51中的空气。然后，该经增压的进气由节气门53调节，之后流到稳压罐50中然后经由进气歧管48、49流到进气口24、25中。当进气门28、29开启时，进气口24、25中的空气被吸到燃烧室22、23中。于是在该进气冲程或在压缩冲程期间，燃料喷射器72、73将预定燃料量喷射到燃烧室22、23中，在所述压缩冲程中活塞16、17在气缸中上行从而压缩所吸入的空气。雾状燃料与高压空气混合而形成空燃混合气，当由火花塞77、78点燃时所述空燃混合气燃烧。由该燃烧产生的力向下迫压活塞16、17，从而输出驱动力。同时，当排气门30、31开启时，燃烧室22、23中的废气从排气口26、27经排气歧管55、56排出到第一和第二排气管57和58中。排出到第一排气管57中的废气驱动涡轮增压器67的涡轮69，涡轮69进而驱动由连接轴70连接到涡轮69的压缩机68。随着压缩机68被驱动，压缩机68压缩被引到进气管51中的空气。

[0049] 于是，从第一气缸列12中的燃烧室22经排气口26和排气歧管55排出到第一排气管57中的废气使第一上游三元催化器59预热，因而使它活化从而它净化废气中的有害组分。废气在由上游三元催化器59净化之后即流到废气汇合管61中。同时，从第二气缸列13中的燃烧室23经排气口27和排气歧管56排出到第二排气管58中的废气使第二上游三元催化器60预热，因而使它活化从而它净化废 气中的有害组分。废气在由上游三元催化器60净化之后即流到废气汇合管61中。然后，流到废气汇合管61中的废气使NOX储存还原催化器62预热，由此使它活化从而它适当地净化任何残留有害组分，之后废气被释放到大气中。

[0050] 另外，在发动机的起动期间，第一控制阀64关闭而第二控制阀65和第三控制阀66开启。结果，从第一气缸列12排出到第一排气管57中的废气改道，从而废气流经连通管63并流到第二排气管58中，在第二排气管58中该废气与来自第二气缸列13的气缸组的废气汇合。然后，因此而产生的大量废气流到第二上游三元催化器60中并使其预热。 [0051] 一旦第二上游三元催化器已完成预热并活化，则第一、第二及第三控制阀64、65及66开启并使来自气缸列12、13的气缸组的废气的空燃比达到理论空燃比。 [0052] 而且，当发动机高负荷运转时，第三控制阀66在第一控制阀64和第二控制阀65开启的同时开启及关闭。

[0053] 如图4所示，在第一实施例的V型六缸发动机的第三控制阀的开启/关闭控制中，首先在步骤S11中判定当前发动机负荷是否等于或大于事先设定的预定值。在该实施例中，仅当发动机负荷处于高负荷区域中时才执行第三控制阀66的开启/关闭控制，所以，如果在步骤S11中判定发动机负荷小于预定值，则该程序循环立即结束而不进行任何其它步骤。另外，可以由参数指示发动机负荷，例如加速器下压量、节气门开启量、进气量、燃料喷射量或其组合。

[0054] 另一方面，如果在步骤S11中判定发动机负荷等于或大于预定值，则在步骤S12中判定当前发动机转速是否等于或小于事先设定的低速判定值A(例如1500转/分钟)。如果在此判定发动机转速等于或小于该低速判定值A，则在步骤S13中ECU 79关闭第三控制阀66。结果，第三控制阀66断开连通管63，所以从第一气缸列12和第二气缸列13的气缸组排出的废气流经排气管57和排气管58并汇合于废气汇合管61。因此，气缸组之一中的废气脉动不会传输到另一气缸组，所以燃烧室22、23中的残留废气量(内部EGR气体)减少。也就是说，涡轮增压器67在低速高负荷区域中并未有效运转，所以当在发动机低速 高负荷运转的同时断开连通管63时，涡轮69阻挡从设置有涡轮增压器67的第一气缸列12排出的废气。结果，阻碍废气经第一排气管57排出。然而，就没有设置涡轮增压器的第二气缸列13而言，废气容易经第二排气管58排出，所以内部EGR气体量减少。另外，通过增加排气门30、31的开启正时与进气门28、29的开启正时之间的重叠量、增大实际压缩比以及稳定燃烧而提高了性能和燃料效率。

[0055] 另一方面，如果在步骤S12中判定发动机转速高于低速判定值A，则在步骤S14中判定当前发动机转速是否等于或小于事先设定的高速判定值B(例如4000转/分钟)。如果在此判定发动机转速等于或小于该高速判定值B，则在步骤S15中ECU 79开启第三控制阀66。结果，第三控制阀66通开连通管63，使得从第一气缸列12和第二气缸列13的气缸组排出的废气既流经连通管63而汇合又流经排气管57、58而汇合于废气汇合管61，从而减少燃烧室22、23中的残留废气量(内部EGR气体量)。也就是说，当发动机在涡轮增压器67有效运转时的中速高负荷下运转时，涡轮增压器67的涡轮69的上游的废气压力变得高于位于设置有涡轮增压器67的第一气缸列12一侧的压缩机的下游的进气压力。于是，通过增加排气门30、31的开启正时与进气门28、29的开启正时之间的重叠量，更容易使废气经第二排气管58排出。该废气的排出效果还经连通管63影响到第二气缸列侧。于是，能够通过将点火正时设定为最佳值而不使其延迟来确保大的发动机输出。 [0056] 另外，如果在步骤14中判定发动机转速大于高速判定值B，则在步骤S16中ECU
79关闭第三控制阀66。结果，第三控制阀66断开连通管63，所以从第一气缸列12和第二气缸列13的气缸组排出的废气流经排气管57和排气管58并汇合于废气汇合管61。因此，一个气缸组中的废气脉动不会传输到另一气缸组，所以内部EGR气体量减少。也就是说，涡轮增压器67在高速高负荷区域中并未有效运转，所以当在发动机低速高负荷运转的同时断开连通管63时，涡轮增压器67的涡轮69的上游的废气压力变得低于与具有涡轮增压器
67的第一气缸列12相关的压缩机68的下游的进气压力。然而，就没有设置涡轮增压器的第二气缸列13而言，涡轮增压器67的涡轮69的上游的废气压力变得大于压缩机68的下游的进气压力。因此，增加排气门30、31 开启正时与进气门28、29的开启正时之间的重叠量，使得排气更容易经第二排气管58排出。另外，将点火正时设定为最佳值而不使其延后，则能够确保大的发动机输出，同时通过稳定燃烧来提高性能和燃料效率。 [0057] 由此，就作为第一实施例的内燃发动机的V型六缸发动机而言，气缸组设置成多个气缸布置为分成第一气缸列12和第二气缸列13。进气管51以及第一排气管57和第二排气管58连接到气缸列12、13的气缸组。在排气管57中设置有第一上游三元催化剂59和第一控制阀64并在排气管58中设置有第二上游三元催化剂60和第二控制阀65。排气管57和排气管58在上游三元催化器59、60的上游由连通管63彼此连通，在连通管63中设置有调节连通管63中废气的流量的第三控制阀66。ECU 79根据发动机的运转状态开启和关闭第三控制阀66。

[0058] 因此，通过根据发动机的运转状态不仅开启和关闭第一控制阀64、第二控制阀65而且还开启和关闭第三控制阀66，减少了从一个气缸列的排气管经连通管63传输到另一气缸列的排气管的废气脉动。结果，可以实现良好的气缸列控制，而且可以通过减少残留气体量抑制燃烧劣化、可以抑制爆燃、以及通过抑制由废气脉动引起的不利影响来抑制燃料效率和输出的劣化。

[0059] 更具体地，当发动机在涡轮增压器67有效运转时的低速高负荷区域中运转时，ECU 79关闭第三控制阀66。当发动机在中速高负荷区域中运转时，ECU 79在涡轮增压器67的涡轮69的上游的废气压力高于压缩机68的下游的进气压力(即增压压力)时开启第三控制阀66。当发动机在高速高负荷区域中运转时，ECU 79在涡轮增压器67的涡轮69的上游的废气压力低于压缩机68的下游的进气压力(即增压压力)时关闭第三控制阀66。 [0060] 因此，当发动机在低速高负荷区域中运转时关闭第三控制阀66，从而防止废气脉动得以传输，因而确保没有设置涡轮增压器的第二气缸列13的气缸组的性能。当发动机在中速高负荷区域中运转时开启第三控制阀66，从而确保设置有涡轮增压器67的第一气缸列12的气缸组的性能。当发动机在高速高负荷区域中运转时关闭第三控 制阀66，从而防止废气脉动得以传输并能够确保没有设置涡轮增压器的第二气缸列13的气缸组的性能，同时抑制设置有涡轮增压器67的第一气缸列12的气缸组中的燃烧劣化。 [0061] 图5是与代表根据本发明第二实施例的内燃发动机的V型六缸发动机中的第三控制阀的开启/关闭控制相关的流程图。图6是示出第二实施例的V型六缸发动机的气缸列控制区域的图示。该实施例中的内燃发动机的总体结构大体上与上述第一实施例中的内燃发动机的总体结构相同。因此，仍将参考图1和图2描述第二实施例，而且将以同样的附图标记表示功能与其在第一实施例中相同的构件并将省略那些构件的多余描述。 [0062] 就第二实施例中的发动机而言，如图1和图2所示，通过在左右第一气缸列12和第二气缸列13中设置多个气缸而形成两个气缸组。空气滤清器52安装到进气管51的空气入口并在该空气滤清器52的下游设置具有节气门53的电子节气装置54。稳压罐50连接到进气管51的下游端部。该稳压罐50经由进气歧管48、49连接到气缸列12、13的进气口24、25。

[0063] 排气管57、58经由排气歧管55、56连接到排气口26、27。在第一排气管57中安装有第一上游三元催化器59而在第二排气管58中安装有第二上游三元催化器60。第一排气管57和第二排气管58的下游端部连接在一起，从而汇合到废气汇合管61中。在该废气汇合管61中安装有NOX储存还原催化器62。而且，在第一气缸列12一侧设置有涡轮增压器67。

[0064] 另外，第一排气管57和第二排气管58在沿废气流动方向处于上游三元催化器59、60的安装位置的上游由连通管63彼此连通。在沿废气流动方向处于第一排气管57和第二排气管58中的上游三元催化器59、60的下游安装有第一控制阀64和第二控制阀65。第一控制阀、第二控制阀以及第三控制阀64、65以及66为流量控制阀。ECU 79能够根据发动机的运转状态通过调节这些第一、第二以及第三控制阀64、65以及66的开启量来调节流经排气管57、58以及连通管63的废气的流量。也就是说，ECU 79通过改变气缸列12、13的燃烧状态和废气的排出流动路径来执行各种气缸列控制。

[0065] 例如，使来自第一气缸列12的气缸组的废气稀而使来自第二气缸列13的气缸组的废气浓。同时，开启第一控制阀64和第二控制阀65，从而从第一气缸列12的气缸组排出的稀废气流到第一排气管57中而从第二气缸列13的气缸组排出的浓废气流到第二排气管58中。于是，浓废气和稀废气汇合于废气汇合管61。利用因此而发生的在NOX储存还原催化器62中发生的氧化放热反应来使NOX储存还原催化器62预热并释放积聚在NOX储存还原催化器62中的硫组分，从而使NOX储存还原催化器62再生。

[0066] 在普通V型多缸发动机中，气缸中的燃烧以预定间隔发生而且由这种燃烧产生的力(即发动机输出)取决于发动机的运转状态而不同。结果，废气的多个正压波到达与第一气缸列12和第二气缸列13的气缸组连接的排气管57、58。在排气管57、58内传输的该多个正压波在连通管63内产生废气脉动。在连通管63中产生的这些废气脉动妨碍燃烧室22、23中的废气经排出口26、27适当地排出到排气管57、58中，结果，一部分废气保留在气缸22、23中。这对燃烧造成不利影响、导致爆燃并对燃料效率及输出造成不利影响。 [0067] 特别地，当通过使从第一气缸列12的气缸组排出的稀废气与从第二气缸列13的气缸组排出的浓废气在NOX储存还原催化器62的紧邻上游处汇合来使NOX储存还原催化器
62预热并进行硫中毒再生时，稀废气和浓废气通过在连通管63中产生的废气脉动汇合，使得NOX储存还原催化器62不能充分预热并不能进行硫中毒再生。

[0068] 因此，如上所述，就根据第二实施例的发动机而言，在连通管63中安装有第三控制阀66。用作控制部分的ECU 79根据发动机的运转状态开启和关闭该第三控制阀66，以便减少由废气脉动造成的各种不利影响。

[0069] 更具体地，当通过以下方式在NOX储存还原催化器62中进行硫中毒再生时ECU 79关闭第三控制阀66，所述方式即：使从第一气缸列12的气缸组排出的废气稀而使从第二气缸列13的气缸组排出的废气浓，然后使从第一气缸列12的气缸组排出的稀废气与从第二气缸列13的气缸组排出的浓废气在NOX储存还原催化器62的紧邻上游处汇合。当发动机在可以进行气缸列控制的区域(即气缸列控制可 行区域)中运转时，ECU 79开启第三控制阀66。

[0070] 在此，现在将参考图5中的流程图详细描述第二实施例的V型六缸发动机中的第三控制阀66的开启/关闭控制。

[0071] 如图5所示，在第二实施例的V型六缸发动机中的第三控制阀66的开启/关闭控制中，在步骤S21中判定储存在NOX储存还原催化器62中的硫组分是否已超过事先设定的储存硫量的预定值。在这种情况下，可以基于例如最近执行硫中毒再生之后的时间或车辆行驶距离来估计储存在NOX储存还原催化器62中的硫组分。如果在此判定储存在NOX储存还原催化器62中的硫组分没有超过储存硫量的预定值，则该程序循环立即结束而不进行任何其它步骤。

[0072] 另一方面，如果在步骤S21中判定储存在NOX储存还原催化器62中的硫组分已超过储存硫量的预定值，则在步骤S22中判定发动机的运转状态-例如发动机负荷和发动机转速-是否处于可以进行气缸列控制的范围中。在该实施例中，利用图6中所示的发动机负荷相对于发动机转速的关系图来做出该判定。如果在此判定发动机负荷和发动机转速在可以进行气缸列控制的范围内，则在步骤23中判定NOX储存还原催化器62的温度是否在事先设定的预定温度范围内。在该实施例中，温度传感器设置在废气汇合管61中并位于NOX储存还原催化器62的紧邻上游处，并且判定由该温度传感器检测的废气温度是否在事先设定的预定温度范围内。如果NOX储存还原催化器62的温度(即废气温度)等于或低于低温值(例如300℃)，则不能由浓废气净化未燃烧的HC，所以不执行气缸列控制。另外，当NOX储存还原催化器62的温度(即废气温度)等于或大于高温值(例如700℃)时，硫组分容易释放但是装载于NOX储存还原催化剂62的NOX储存剂(贵金属)将会热劣化，所以不执行气缸列控制。

[0073] 于是，如果在步骤S23中判定NOX储存还原催化器62的温度在预定温度范围内，则改变气缸列12、13的气缸组的空燃比，使得从第一气缸列12的气缸组排出的废气稀而从第二气缸列13的气缸组排出的废气浓，以便在步骤S24中执行气缸列控制。然后在步骤S25中ECU79关闭第三控制阀66。

[0074] 结果，稀废气和浓废气流到排气管57、58中而不经过连通管63， 并经由废气汇合管61汇合于NOX储存还原催化器62。因而，因此而发生的氧化放热反应使NOX储存还原催化器62预热，使得能够发生硫中毒再生。

[0075] 另一方面，如果在步骤S22中判定发动机负荷和发动机转速不处于可以进行气缸列控制的范围中或者在步骤S23中判定NOX储存还原催化器62的温度不在预定温度范围内，则改变气缸列12、13的气缸组的空燃比，使得从气缸列12、13的气缸组排出的废气的空燃比达到理论空燃比，以便在步骤S26中取消气缸列控制。接着，在步骤S27中ECU 79开启第三控制阀66。

[0076] 由此，就作为第二实施例的内燃发动机的V型六缸发动机而言，当发动机在可以进行气缸列控制的范围中运转且NOX储存还原催化器62的温度在预定温度范围内时，ECU79使从第一气缸列12的气缸组排出的废气稀并使从第二气缸列13的气缸组排出的废气浓，而且还关闭第三控制阀66。结果，稀废气和浓废气不汇合于连通管63，而是在NOX储存还原催化器62的紧邻上游处汇合，从而执行了NOX储存还原催化器62的硫中毒再生控制。 [0077] 因此，当执行NOX储存还原催化器62的硫中毒再生控制时关闭第三控制阀66，从而防止废气脉动通过连通管63传输，以及防止稀废气与浓废气在连通管63中混合。通过使稀废气和浓废气在NOX储存还原催化器62的紧邻上游处混合，能够可靠地预热NOX储存还原催化器62，使得所附着的硫释放，从而能够执行适当的硫中毒再生。 [0078] 另外，在第二实施例中，在气缸列控制期间，如果发动机处于可以进行气缸列控制的运转范围之外，或者NOX储存还原催化器62的温度处于预定温度范围之外，则ECU 79使从气缸列12、13的气缸组排出的废气的空燃比恢复到理论空燃比并开启第三控制阀66。因此，将减少第三控制阀66周围区域的凝结情形，能够抑制对氧传感器和空燃比传感器等的不利作用，并能够抑制由废气中的碳烟引起的第三控制阀66的不良工作。 [0079] 图7是与代表第三实施例的内燃发动机的V型六缸发动机中的第三控制阀的开启/关闭控制相关的流程图。另外，该实施例中的内燃发动机的总体结构大体上与上述第一和第二实施例中的内燃发动机的总 体结构相同。因此，仍将参考图1和图2描述第三实施例，而且将以同样的附图标记表示功能与其在第一和第二实施例中相同的构件并省略那些构件的多余描述。

[0080] 在根据第三实施例的发动机中，当通过以下方式执行NOX储存还原催化器62的硫中毒再生控制时ECU 79关闭第三控制阀66，所述方式即：使从第一气缸列12的气缸组排出的废气稀、使从第二气缸列13的气缸组排出的废气浓并且使稀废气和浓废气在NOX储存还原催化器62的紧邻上游处汇合。另外，当发动机的运转状态处于可以进行气缸列控制的区域之外时，ECU 79改变第一气缸列12和第二气缸列13的气缸组的空燃比并且经过事先设定的预定时段之后开启第三控制阀66。

[0081] 现在将参考图7中的流程图详细描述第三实施例的V型六缸发动机中的第三控制阀66的开启/关闭控制。

[0082] 如图7所示，在第三实施例的V型六缸发动机中的第三控制阀66的开启/关闭控制中，在步骤S31中判定储存在NOX储存还原催化器62中的硫组分是否已超过事先设定的储存硫量的预定值。如果在此判定储存在NOX储存还原催化器62中的硫组分没有超过储存硫量的预定值，则该程序循环立即结束而不进行任何其它步骤。

[0083] 另一方面，如果在步骤S31中判定储存在NOX储存还原催化器62中的硫组分已超过储存硫量的预定值，则在步骤S32中判定发动机的运转状态-例如发动机负荷和发动机转速-是否处于可以进行气缸列控制的范围中。如果在此判定发动机负荷和发动机转速处于可以进行气缸列控制的范围内，则在步骤S33中判定NOX储存还原催化器62的温度是否在事先设定的预定温度范围内。如果NOX储存还原催化器62的温度等于或低于低温值(例如300℃)，则不能由浓废气净化未燃烧的HC，所以不执行气缸列控制。另外，当NOX储存还原催化器62的温度等于或高于高温值(例如700℃)，则硫组分容易释放但是装载于NOX储存还原催化剂62的NOX储存剂(贵金属)将会热劣化，所以不执行气缸列控制。 [0084] 于是，当在步骤S33中判定NOX储存还原催化器62的温度在预定温度范围内时，改变气缸列12和气缸列13的气缸组的空燃比，使 得从第一气缸列12的气缸组排出的废气稀而从第二气缸列13的气缸组排出的废气浓，以便在步骤S34中执行气缸列控制。然后在步骤S35中ECU 79关闭第三控制阀66。

[0085] 结果，稀废气和浓废气流到排气管57、58中而不经过连通管63，并经由废气汇合管61汇合于NOX储存还原催化器62。因而，因此而发生的氧化放热反应使NOX储存还原催化器62预热，使得能够发生硫中毒再生。

[0086] 另一方面，如果在步骤S32中判定发动机负荷和发动机转速不处于可以进行气缸列控制的范围中，且在步骤S33中判定NOX储存还原催化器62的温度不在预定温度范围内，则改变气缸列12、13的气缸组的空燃比，使得从气缸列12、13的气缸组排出的废气达到理论空燃比，以便在步骤S36中取消气缸列控制。然后，在步骤S37中判定在已改变气缸列12、13的气缸组的空燃比之后是否已经过预定等待时间。一旦经过了该预定等待时间，则在步骤S38中ECU 79开启第三控制阀66。

[0087] 由此，就作为第三实施例的内燃发动机的V型六缸发动机而言，当发动机在可以进行气缸列控制的范围中运转且NOX储存还原催化器62的温度在预定温度范围内时，ECU79使从第一气缸列12的气缸组排出的废气稀并使从第二气缸列13的气缸组排出的废气浓，而且还关闭第三控制阀66。然而，如果发动机处于可以进行气缸列控制的运转范围之外或者NOX储存还原催化器62的温度处于预定温度范围之外，则ECU 79使第一气缸列12和第二气缸列13的气缸组的废气达到理论空燃比，并经过事先已设定的预定时段之后开启第三控制阀66。

[0088] 因此，当取消NOX储存还原催化器62的硫中毒再生控制时，使废气的空燃比达到理论空燃比然后经过预定时段之后开启第三控制阀66。在通过从稀废气与浓废气之间存在温差的状态恢复到理论空燃比而使从第一气缸列12的气缸组排出的废气温度和从第二气缸列13的气缸组排出的废气温度相同之后再开启第三控制阀66，从而减少所形成的凝结量。

[0089] 另外，在该实施例中，当执行NOX储存还原催化器62的硫中毒再生控制时，执行使从第一气缸列12的气缸组排出的废气稀而从第二 气缸列13的气缸组排出的废气浓的气缸列控制并关闭第三控制阀66。然而，当发动机冷起动时，也可以通过执行气缸列控制和关闭第三控制阀66来提早预热并活化NOX储存还原催化器62。

[0090] 图8是示意性地示出代表根据本发明第四实施例的内燃发动机的V型六缸发动机的平面图。将以同样的附图标记表示功能与其在前述实施例中的功能相同的构件并省略那些构件的多余描述。如图8所示，在根据第四实施例的发动机中，在沿废气流动方向处于第一排气管57和第二排气管58中的上游三元催化器59和60的下游分别安装有第一控制阀64和第二控制阀65。另外，在连通管63中靠近第一排气管57的位置和靠近第二排气管58的位置分别安装有第三控制阀91和第三控制阀92，这不同于第二实施例的结构。第一控制阀64、第二控制阀65以及第三控制阀91和92为流量控制阀。ECU 79能够根据发动机的运转状态通过调节这些第一控制阀64、第二控制阀65以及第三控制阀91和92的开启量来调节流经排气管57、58以及连通管63的废气的流量。也就是说，ECU 79通过改变气缸列
12、13的燃烧状态和废气的排出流动路径来执行各种气缸列控制。

[0091] 就第四实施例的发动机而言，当执行使从第一气缸列12的气缸组排出的废气稀而从第二气缸列13的气缸组排出的废气浓的气缸列控制时，ECU 79关闭第三控制阀91、92，这防止排气管57、58中的废气混合并减少在连通管63中产生的废气脉动。 [0092] 由此，就作为第四实施例的内燃发动机的V型六缸发动机而言，进气管51连接到左右第一和第二气缸列12、13的两个气缸组。同时，第一排气管57连接到第一气缸列12而第二排气管58连接到第二气缸列13。在排气管57中设置第一上游三元催化器59和第一控制阀64，而在第二排气管58中设置第二上游三元催化器60和第二控制阀65。排气管57和排气管58在上游三元催化器59、60和控制阀64、65的上游由连通管63连接在一起。在连通管63中靠近第一排气管57处和靠近第二排气管58处分别设置第三控制阀91和92。
ECU 79根据发动机的运转状态开启和关闭第三控制阀91、92。

[0093] 因此，通过根据发动机的运转状态来开启和关闭第一控制阀64 和第二控制阀65以及第三控制阀91、92，减少了从一个气缸列的排气管经连通管63传输到另一气缸列的排气管的废气脉动。结果，可以抑制由废气脉动引起的不利影响，使得可以通过减少残留气体量来抑制燃烧劣化、可以抑制爆燃、以及抑制燃料效率和输出的劣化。当通过关闭第三控制阀91、92使连通管63中的废气脉动减少时，废气流动在连通管63中靠近第一排气管57和第二排气管58处受到阻断。结果，没有废气流到连通管63中，这抑制了由废气在连通管63处放热而引起的温度降低并使得能够进行良好的气缸列控制。

[0094] 图9是示意性地示出代表根据本发明第五实施例的内燃发动机的V型六缸发动机的平面图。将以同样的附图标记表示功能与其在前述实施例中的功能相同的构件并省略那些构件的多余描述。如图9所示，在根据第五实施例的发动机中，在沿废气流动方向处于第一排气管57和第二排气管58中的上游三元催化器59和60的下游分别安装有第一控制阀64和第二控制阀65。另外，在连通管63中靠近设置有涡轮增压器67的第一气缸列12的第一排气管57处安装有第三控制阀93，这不同于第二和第三实施例的结构。第一控制阀
64、第二控制阀65以及第三控制阀93为流量控制阀。ECU 79能够根据发动机的运转状态通过调节这些第一控制阀64、第二控制阀65以及第三控制阀93的开启量来调节流经排气管57、58以及连通管63的废气的流量。也就是说，ECU 79通过改变气缸列12、13的燃烧状态和废气的排出流动路径来执行各种气缸列控制。

[0095] 就根据第五实施例的发动机而言，当执行使从第一气缸列12的气缸组排出的废气稀而从第二气缸列13的气缸组排出的废气浓的气缸列控制时，ECU 79关闭第三控制阀93，这防止排气管57、58中的废气混合并减少在连通管63中产生的废气脉动。 [0096] 由此，就作为第五实施例的内燃发动机的V型六缸发动机而言，进气管51连接到左右第一和第二气缸列12、13的两个气缸组。同时，第一排气管57连接到第一气缸列12而第二排气管58连接到第二气缸列13。在排气管57中设置第一上游三元催化器59和第一控制阀64，而在第二排气管58中设置第二上游三元催化器60和第二控制阀65。排气管
57和排气管58在上游三元催化器59、60和控 制阀64、65的上游由连通管63连接在一起。
在连通管63中靠近第一排气管57处设置第三控制阀93，第一排气管57位于具有涡轮增压器67的第一气缸列12一侧。ECU 79根据发动机的运转状态开启和关闭第三控制阀93。 [0097] 因此，通过根据发动机的运转状态开启和关闭第一控制阀64、第二控制阀65以及第三控制阀93，减少了从一个气缸列的排气管经连通管63传输到另一气缸列的排气管的废气脉动。结果，可以抑制由废气脉动引起的不利影响，使得可以通过减少残留气体量来抑制燃烧劣化、可以抑制爆燃、以及抑制燃料效率和输出的劣化。当通过关闭第三控制阀93使连通管63中的废气脉动减少时，废气流动在连通管63中靠近第一排气管57处受到阻断。结果，没有废气从存在由涡轮增压器67(即涡轮69)引起的高背压的第一排气管57流到连通管63中，从而抑制了由废气在连通管63处放热而引起的温度降低并防止由涡轮增压器67的废气体积减少而引起的瞬态响应率衰退，使得能够进行良好的气缸列控制。 [0098] 另外，在前述实施例中，在气缸列12、13的排气管57、58中都安装有上游三元催化器59、60。然而，可替代地，可以仅在排气管57或58中的一个中安装上游三元催化器，而另一个三元催化器可以设置在废气汇合管61中。另外，涡轮增压器67设置在第一气缸列12中并给第一气缸列12和第二气缸列13进行涡轮增压。然而，可以为每个气缸列12、13设置单独的涡轮增压器或者无需为气缸列12、13中的任一个设置涡轮增压器。 [0099] 另外，在前述实施例中，使用V型六缸发动机作为内燃发动机，然而，发动机构造和气缸数量等并不局限于那些所述实施例。而且，所述的内燃发动机的燃料喷射类型是缸内燃料喷射，但是也可以是气口喷射。另外，燃烧模式也不局限于稀燃烧模式。在这种情况下，不需要NOX储存还原催化器。

[0100] 如上所述，根据本发明的内燃发动机抑制由产生在连通通道中的废气脉动引起的不利影响，所述连通通道提供第一和第二气缸列的排气通道之间的连通。结果，使得能够进行良好的气缸列控制，而且抑制爆燃，抑制燃料效率和输出的劣化，并通过减少残留气体量来抑制 燃烧劣化。另外，本发明的内燃发动机中的气缸构造和数量并不局限于前述实施例中的内燃发动机的气缸构造和数量。

[0101] 尽管已参考本发明的实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明并不局限于所述实施例或构造。相反，本发明意在覆盖各种修改和等同配置。此外，尽管以多种示例性组合和构造示出所述实施例的各种元件，但是包括更多、更少、或者仅仅单个元件的其它组合和构造也在本发明的精神和范围之内。