內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置制造方法及圖紙

一種設(shè)置有排氣凈化催化劑(20)的內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置設(shè)置有下游側(cè)空燃比傳感器(41)、用于控制燃料供給量以使得排氣的空燃比變成目標空燃比的供給控制裝置、和推定排氣中的氧過量/不足的過量/不足推定裝置。所述目標空燃比在所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成濃空燃比時被切換為稀空燃比并且在此后排氣凈化催化劑的氧儲存量變成切換基準量以上時被切換為濃空燃比。使用在使目標空燃比成為稀空燃比的時間段的累計氧過量/不足的絕對值和在使目標空燃比成為濃空燃比的時間段的累計氧過量/不足的絕對值作為修正目標空燃比等的基礎(chǔ)，以使得這些絕對值的差異變小。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置。
技術(shù)介紹
過去，普遍已知一種內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，該控制裝置在內(nèi)燃發(fā)動機的排氣通路中設(shè)置了空燃比傳感器并使用該空燃比傳感器的輸出作為基礎(chǔ)來控制供給至內(nèi)燃發(fā)動機的燃料量(例如，參照專利文獻1至5)。在使用這種控制裝置的內(nèi)燃發(fā)動機中，使用設(shè)置在排氣通路中并具有氧儲存能力的排氣凈化催化劑。具有氧儲存能力的排氣凈化催化劑能在氧儲存量為最大可儲存氧量(上限儲存量)與零(下限儲存量)之間的適當(dāng)?shù)牧繒r能除去流入排氣凈化催化劑中的排氣中的未燃氣體(HC、CO等)或NOX等。亦即，如果具有在理論空燃比的濃側(cè)的空燃比(以下也稱為“濃空燃比”)的排氣流入排氣凈化催化劑中，則儲存在排氣凈化催化劑中的氧被用于通過氧化來除去排氣中的未燃氣體。相反地，如果具有在理論空燃比的稀側(cè)的空燃比(以下也稱為“稀空燃比”)的排氣流入排氣凈化催化劑中，則排氣中的氧儲存在排氣凈化催化劑中。由此，排氣凈化催化劑的表面變成氧不足狀態(tài)。與此同時，通過還原來除去排氣中的NOX。結(jié)果，只要氧儲存量是適當(dāng)?shù)牧浚艢鈨艋呋瘎┚湍軆艋艢猓徽摿魅肱艢鈨艋呋瘎┲械呐艢獾目杖急热绾巍Ｒ虼耍谶@種控制裝置中，為了將排氣凈化催化劑處的氧儲存量維持在適當(dāng)?shù)牧浚谂艢鈨艋呋瘎┑难嘏艢饬鲃臃较虻纳嫌蝹?cè)設(shè)置有空燃比傳感器并且在沿排氣流動方向的下游側(cè)設(shè)置有氧傳感器。利用這些傳感器，例如，控制裝置使用上游側(cè)空燃比傳感器的輸出作為用于反饋控制的基礎(chǔ)以使得該空燃比傳感器的輸出變成與目標空燃比對應(yīng)的目標值(例如，專利文獻1至4)。此外，該控制裝置使用下游側(cè)氧傳感器的輸出作為基礎(chǔ)來修正上游側(cè)空燃比傳感器的目標值。注意，在以下說明中，沿排氣流動方向的上游側(cè)有時將被稱為“上游側(cè)”，沿排氣流動方向的下游側(cè)有時將被稱為“下游側(cè)”。例如，在專利文獻1中記載的控制裝置中，當(dāng)下游側(cè)氧傳感器的輸出電壓在高側(cè)閾值以上且排氣凈化催化劑的狀態(tài)為氧不足狀態(tài)時，使流入排氣凈化催化劑中的排氣的目標空燃比成為稀空燃比。相反地，當(dāng)下游側(cè)氧傳感器的輸出電壓在低側(cè)閾值以下且排氣凈化催化劑處于氧過量狀態(tài)時，使目標空燃比成為濃空燃比。根據(jù)專利文獻1，認為這樣一來，當(dāng)處于氧不足狀態(tài)或氧過量狀態(tài)時，排氣凈化催化劑能迅速返回這兩種狀態(tài)之間的狀態(tài)(亦即，排氣凈化催化劑儲存適量的氧的狀態(tài))。此外，在上述控制裝置中，當(dāng)下游側(cè)氧傳感器的輸出電壓介于高側(cè)閾值與低側(cè)閾值之間時，在氧傳感器的輸出電壓趨于增大時使目標空燃比成為稀空燃比。相反地，在氧傳感器的輸出電壓趨于減小時使目標空燃比成為濃空燃比。根據(jù)專利文獻1，由此，認為能預(yù)先防止排氣凈化催化劑變成氧不足狀態(tài)或氧過量狀態(tài)。此外，在專利文獻2中記載的控制裝置中，使用空氣流量計和位于排氣凈化催化劑的上游側(cè)的空燃比傳感器等的輸出作為基礎(chǔ)來計算排氣凈化催化劑的氧儲存量。在此基礎(chǔ)上，當(dāng)計算出的氧儲存量大于目標氧儲存量時，使流入排氣凈化催化劑的排氣的目標空燃比成為濃空燃比，而當(dāng)計算出的氧儲存量小于目標氧儲存量時，使目標空燃比成為稀空燃比。根據(jù)專利文獻2，由此，排氣凈化催化劑的氧儲存量能恒定維持在目標氧儲存量。引用清單專利文獻專利文獻1.日本專利公報No.2011-069337A專利文獻2.日本專利公報No.2001-234787A專利文獻3.日本專利公報No.8-232723A專利文獻4.日本專利公報No.2009-162139A
技術(shù)實現(xiàn)思路
技術(shù)問題在這方面，在專利文獻1中記載的控制中，當(dāng)下游側(cè)氧傳感器的輸出電壓在低側(cè)閾值以下時，使目標空燃比成為濃空燃比。因此，在專利文獻1中記載的控制中，可以說氧和NOX暫時從排氣凈化催化劑流出。此外，當(dāng)執(zhí)行專利文獻2中記載的控制時，由于與排氣凈化催化劑的氧儲存量有關(guān)的推定誤差，氧儲存量變成偏離目標儲存量并且結(jié)果氧和NOX有時最終從排氣凈化催化劑流出。因此，專利技術(shù)人提出了以下內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置。在該控制裝置中，通過對供給至內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室的燃料噴射量的反饋控制來使流入排氣凈化催化劑中的排氣的空燃比變成目標空燃比。當(dāng)通過下游側(cè)空燃比傳感器檢測出的空燃比變成比理論空燃比濃的濃判定空燃比以下時，目標空燃比被切換為稀空燃比。此后，當(dāng)排氣凈化催化劑的氧儲存量變成預(yù)定切換基準儲存量以上時，目標空燃比被切換為濃空燃比。由于，可以抑制NOX和氧從排氣凈化催化劑流出。在這方面，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機具有多個氣缸時，有時從氣缸排出的排氣的空燃比在各氣缸之間發(fā)生偏離。這種情況下，按照上游側(cè)空燃比傳感器的設(shè)定位置，從所有氣缸排出的排氣的平均空燃比與通過上游側(cè)空燃比傳感器檢測出的空燃比之間發(fā)生偏離。結(jié)果，通過上游側(cè)空燃比傳感器檢測出的空燃比變成從實際排氣的平均空燃比偏向濃側(cè)或稀側(cè)。如果上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值以此方式發(fā)生偏離，則當(dāng)使目標空燃比成為稀空燃比時，有時排氣凈化催化劑的氧儲存量達到最大可儲存的氧量且NOX和氧最終從排氣凈化催化劑流出。此外，專利技術(shù)人等還提出與以上控制相反的控制。該“相反的控制”是在下游側(cè)空燃比傳感器檢測出的空燃比變成稀空燃比時將目標空燃比切換為濃空燃比并且在排氣凈化催化劑的氧儲存量變成切換基準量以下時將目標空燃比切換為稀空燃比的控制。當(dāng)執(zhí)行這種控制時，同樣，如果有時上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值發(fā)生偏離，則在一些情況下未燃氣體最終從排氣凈化催化劑流出。因此，考慮到上述問題，本專利技術(shù)的一個目的是提供一種內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，該控制裝置即使在上游側(cè)空燃比傳感器等的輸出值發(fā)生偏離時也能抑制NOX或未燃氣體從排氣凈化催化劑流出。問題的解決方案為了解決此問題，在本專利技術(shù)的第一方面中，提供了一種內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，所述內(nèi)燃發(fā)動機包括配置在所述內(nèi)燃發(fā)動機的排氣通路中并且能儲存氧的排氣凈化催化劑，所述內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置包括配置在所述排氣凈化催化劑的沿排氣流動方向的下游側(cè)并且檢測從所述排氣凈化催化劑流出的排氣的空燃比的下游側(cè)空燃比檢測裝置、用于控制向所述內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室的燃料供給的供給控制裝置、和用于推定流入所述排氣凈化催化劑中的排氣的氧過量/不足的過量/不足推定裝置，其中所述供給控制裝置對向所述內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室的燃料供給執(zhí)行反饋控制以使得流入所述排氣凈化催化劑中的排氣的空燃比變成目標空燃比，并且當(dāng)通過所述下游側(cè)空燃比檢測裝置檢測出的空燃比達到從理論空燃比偏向濃側(cè)和稀側(cè)中的一側(cè)的判定空燃比時，所本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，所述內(nèi)燃發(fā)動機包括配置在所述內(nèi)燃發(fā)動機的排氣通路中并且能儲存氧的排氣凈化催化劑，所述內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置包括配置在所述排氣凈化催化劑的沿排氣流動方向的下游側(cè)并且檢測從所述排氣凈化催化劑流出的排氣的空燃比的下游側(cè)空燃比檢測裝置、用于控制向所述內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室的燃料供給的供給控制裝置、和用于推定流入所述排氣凈化催化劑中的排氣的氧過量/不足的過量/不足推定裝置，其中，所述供給控制裝置對向所述內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室的燃料供給執(zhí)行反饋控制以使得流入所述排氣凈化催化劑中的排氣的空燃比變成目標空燃比，并且當(dāng)通過所述下游側(cè)空燃比檢測裝置檢測出的空燃比達到從理論空燃比偏向濃側(cè)和稀側(cè)中的一側(cè)的判定空燃比時，所述目標空燃比被切換為從理論空燃比偏向位于所述一側(cè)的相反側(cè)的另一側(cè)的空燃比，并且當(dāng)在所述目標空燃比被切換之后所述排氣凈化催化劑的氧儲存量的變化量變成預(yù)定的切換基準量以上時，所述目標空燃比被切換為從理論空燃比偏向所述一側(cè)的空燃比，并且其中，在從所述目標空燃比被切換為從理論空燃比偏向所述另一側(cè)的空燃比時到所述氧儲存量的變化量變成所述切換基準量以上時的第一時間段的累計氧過量/不足的絕對值構(gòu)成第一氧量累計值，在從所述目標空燃比被切換為從理論空燃比偏向所述一側(cè)的空燃比時到通過所述下游側(cè)空燃比檢測裝置檢測出的空燃比變成所述判定空燃比以下時的第二時間段的累計氧過量/不足的絕對值構(gòu)成第二氧量累計值，使用所述第一氧量累計值和所述第二氧量累計值作為基礎(chǔ)來修正與空燃比有關(guān)的參數(shù)以使得這些第一氧量累計值和第二氧量累計值之差變小。...

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2013.10.02 JP 2013-2076551.一種內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，所述內(nèi)燃發(fā)動機包括配置在所述內(nèi)燃
發(fā)動機的排氣通路中并且能儲存氧的排氣凈化催化劑，
所述內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置包括配置在所述排氣凈化催化劑的沿排氣
流動方向的下游側(cè)并且檢測從所述排氣凈化催化劑流出的排氣的空燃比的
下游側(cè)空燃比檢測裝置、用于控制向所述內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室的燃料供給
的供給控制裝置、和用于推定流入所述排氣凈化催化劑中的排氣的氧過量/
不足的過量/不足推定裝置，
其中，所述供給控制裝置對向所述內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室的燃料供給執(zhí)
行反饋控制以使得流入所述排氣凈化催化劑中的排氣的空燃比變成目標空
燃比，并且當(dāng)通過所述下游側(cè)空燃比檢測裝置檢測出的空燃比達到從理論
空燃比偏向濃側(cè)和稀側(cè)中的一側(cè)的判定空燃比時，所述目標空燃比被切換
為從理論空燃比偏向位于所述一側(cè)的相反側(cè)的另一側(cè)的空燃比，并且當(dāng)在
所述目標空燃比被切換之后所述排氣凈化催化劑的氧儲存量的變化量變成
預(yù)定的切換基準量以上時，所述目標空燃比被切換為從理論空燃比偏向所
述一側(cè)的空燃比，并且
其中，在從所述目標空燃比被切換為從理論空燃比偏向所述另一側(cè)的
空燃比時到所述氧儲存量的變化量變成所述切換基準量以上時的第一時間
段的累計氧過量/不足的絕對值構(gòu)成第一氧量累計值，在從所述目標空燃比
被切換為從理論空燃比偏向所述一側(cè)的空燃比時到通過所述下游側(cè)空燃比
檢測裝置檢測出的空燃比變成所述判定空燃比以下時的第二時間段的累計
氧過量/不足的絕對值構(gòu)成第二氧量累計值，使用所述第一氧量累計值和所
述第二氧量累計值作為基礎(chǔ)來修正與空燃比有關(guān)的參數(shù)以使得這些第一氧
量累計值和第二氧量累計值之差變小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，其中，所述與空燃
比有關(guān)的參數(shù)基于在第一時間段的所述第一氧量累計值和在緊接在所述第
一時間段之后的第二時間段的所述第二氧量累積值而被修正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，其中
所述第一氧量累計值和所述第二氧量累計值之差被用作計算學(xué)習(xí)值的
基礎(chǔ)，并且所述學(xué)習(xí)值被用作修正所述與空燃比有關(guān)的參數(shù)的基礎(chǔ)，并且
所述學(xué)習(xí)值被存儲在即使搭載所述內(nèi)燃發(fā)動機的車輛的點火開關(guān)關(guān)閉
也不會被擦除的存儲介質(zhì)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，其中，
所述一側(cè)是濃側(cè)且所述另一側(cè)是稀側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，其中
所述控制裝置還包括上游側(cè)空燃...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：岡崎俊太郎，中川德久，山口雄士，藤原孝彥，
申請(專利權(quán))人：豐田自動車株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP