[發明專利]內燃機控制裝置和方法

有效

• 申請號: 201210445926.2
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN102913333A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 鈴木裕介
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14;F02D41/30
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 呂林紅

本申請是申請號為200880009229.4、申請日期為2008年5月23日、發明名稱為“內燃機控制裝置和方法”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及控制內燃機的運轉狀態的控制裝置和方法。更具體地，本發明涉及根據排出氣體中的氧濃度控制空燃比的內燃機控制裝置和方法。

背景技術

日本專利申請公開No.2003-214245（JP-A-2003-214245）例如公開了一種利用排氣管道中設置的氧濃度傳感器來進行空燃比控制的控制裝置。該控制裝置進行被稱為大氣學習的學習控制，用于學習由于制造偏差和隨時間的劣化等導致的氧濃度傳感器中的誤差。

在該大氣學習中，當排氣管道中的大氣因為在發動機中進行了燃料切斷而成為空氣大氣時，將從氧濃度傳感器輸出的檢測信號與預先存儲在控制裝置中的參考信號值進行比較。該參考信號值對應于已知的大氣中的氧濃度。實際檢測值從參考信號值的偏離量是對應于每個傳感器的固有誤差的值，因此將其作為用于修正傳感器固有誤差的學習值存儲在控制裝置中。

另外，該控制裝置通過將燃料添加到排出氣體中來進行催化劑的還原處理（以下將該燃料稱為“還原燃料”，以避免與在通常燃料噴射期間通常噴射的燃料混淆）。在添加了還原燃料后立即進行燃料切斷時，氧濃度的增加率由于排出氣體中剩余的還原燃料的影響而減慢，導致氧濃度達到大氣中的濃度水平之前的時間延遲。因此，當燃料切斷開始時，該控制裝置確定在緊接燃料切斷開始之前的預定時間段內添加了還原燃料的歷史是否存在。如果歷史存在，則控制裝置禁止大氣學習。

這樣，如果在燃料切斷開始之前的預定時間段內添加了還原燃料，則控制裝置禁止大氣學習。但是，在還原燃料被添加后直到可以進行大氣學習的時間段取決于添加還原燃料的定時和發動機的運轉狀態等而變化。因此，象上述控制裝置那樣簡單地禁止大氣學習可能導致喪失學習機會，從而降低學習效率。

并且，如果為了提高學習效率而將預定時間段的具體值設定得較低，則學習可能在仍然剩余已經添加的還原燃料的影響的情況下完成執行，結果，學習可能是錯誤的。這樣，利用上述控制裝置，在添加還原燃料時，難以適當地設定大氣學習的定時。

發明內容

本發明提供一種內燃機控制裝置和方法，能夠通過根據添加還原燃料的定時和內燃機的運轉狀態等在適當的定時執行大氣學習，提高學習精度和效率。

本發明的第一方面涉及一種內燃機控制裝置，包括：還原燃料添加單元，用于向內燃機的排出氣體中添加還原燃料；氧濃度檢測單元，用于檢測排出氣體中的氧濃度并且輸出表示所檢測的氧濃度的檢測信號；和控制器，控制內燃機的運轉狀態。控制器包括：燃料切斷單元，用于在向內燃機的吸入空氣中進行了燃料噴射時，根據內燃機的運轉狀態中斷燃料噴射；還原燃料總量計算單元，用于計算在還原燃料添加單元開始添加還原燃料的時刻與還原燃料添加單元停止添加還原燃料的時刻之間添加到排出氣體中的還原燃料的總量；氧總量計算單元，用于利用來自氧濃度檢測單元的檢測結果，計算在還原燃料添加單元停止添加還原燃料之后從內燃機排出的排出氣體的總量中的氧的總量；剩余量確定單元，用于根據由還原燃料總量計算單元計算的還原燃料總量和由氧總量計算單元計算的氧總量，確定排出氣體中的還原燃料是否已經減少到允許值；和學習單元，用于當燃料切斷單元中斷燃料噴射并且剩余量確定單元確定排出氣體中的還原燃料已經減少到允許值時，利用來自氧濃度檢測單元的檢測結果，進行大氣學習。

并且，還原燃料總量計算單元可以根據由還原燃料添加單元添加到排出氣體中的還原燃料量計算每單位時間的還原燃料的添加量，并且每當單位時間經過時累計該添加量的計算值，由此計算還原燃料的總量。

該控制裝置還可以包括：吸入空氣量檢測單元，用于檢測被吸入內燃機的空氣的流量，作為吸入空氣量。并且，氧總量計算單元可以利用由吸入空氣量檢測單元檢測的吸入空氣量和由氧濃度檢測單元檢測的氧濃度，計算每單位時間的氧的流量，并且每當單位時間經過時累計流量的計算值，由此計算氧的總量。

該控制裝置還可以包括：排出氣體回流單元，用于使一部分排出氣體回流到內燃機的吸入系統。并且，氧總量計算單元可以利用通過排出氣體回流單元回流到吸入系統的排出氣體的流量、吸入空氣量和氧濃度，計算氧的流量。