[發明專利]內燃發動機的控制裝置

有效

• 申請號: 201480054523.2
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105612332B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 岡崎俊太郎;中川德久;山口雄士;藤原孝彥
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D41/02
• 分類號: F02D41/02;F02D41/12;F02D41/14;F02D41/24
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張魯濱;馬江立

一種設置有排氣凈化催化劑(20)的內燃發動機的控制裝置設置有下游側空燃比傳感器(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，以使得這些絕對值的差異變小。

技術領域

本發明涉及內燃發動機的控制裝置。

背景技術

過去，普遍已知一種內燃發動機的控制裝置，該控制裝置在內燃發動機的排氣通路中設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來控制供給至內燃發動機的燃料量(例如，參照專利文獻1至5)。

在使用這種控制裝置的內燃發動機中，使用設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)之間的適當的量時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NO_X等。亦即，如果具有在理論空燃比的濃側的空燃比(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。與此同時，通過還原來除去排氣中的NO_X。結果，只要氧儲存量是適當的量，排氣凈化催化劑就能凈化排氣，而不論流入排氣凈化催化劑中的排氣的空燃比如何。

因此，在這種控制裝置中，為了將排氣凈化催化劑處的氧儲存量維持在適當的量，在排氣凈化催化劑的沿排氣流動方向的上游側設置有空燃比傳感器并且在沿排氣流動方向的下游側設置有氧傳感器。利用這些傳感器，例如，控制裝置使用上游側空燃比傳感器的輸出作為用于反饋控制的基礎以使得該空燃比傳感器的輸出變成與目標空燃比對應的目標值(例如，專利文獻1至4)。此外，該控制裝置使用下游側氧傳感器的輸出作為基礎來修正上游側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有時將被稱為“上游側”，沿排氣流動方向的下游側有時將被稱為“下游側”。

例如，在專利文獻1中記載的控制裝置中，當下游側氧傳感器的輸出電壓在高側閾值以上且排氣凈化催化劑的狀態為氧不足狀態時，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，當下游側氧傳感器的輸出電壓在低側閾值以下且排氣凈化催化劑處于氧過量狀態時，使目標空燃比成為濃空燃比。根據專利文獻1，認為這樣一來，當處于氧不足狀態或氧過量狀態時，排氣凈化催化劑能迅速返回這兩種狀態之間的狀態(亦即，排氣凈化催化劑儲存適量的氧的狀態)。

此外，在上述控制裝置中，當下游側氧傳感器的輸出電壓介于高側閾值與低側閾值之間時，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。根據專利文獻1，由此，認為能預先防止排氣凈化催化劑變成氧不足狀態或氧過量狀態。

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的空燃比傳感器等的輸出作為基礎來計算排氣凈化催化劑的氧儲存量。在此基礎上，當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