[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置。

背景技术

在安装在车辆上的内燃机的排出气体系统中，设置有用于去除包含在内燃机的排出气体中的CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)、NO_X(氮氧化物)以及微粒物质(PM)的排出气体净化单元。

在内燃机是汽油发动机的情况中，三效催化剂被广泛地用作排出气体净化单元。

三效催化剂是将CO氧化成CO₂，将HC氧化成CO₂和H₂O，以及将NO_X还原成O₂(氧气)和N₂(氮气)的催化剂。

此外，在内燃机是柴油发动机的情况中，以下各项相结合用作排出气体净化单元。即，氧化催化剂，NO_X储存催化剂和柴油机微粒过滤器(DPF)。

氧化催化剂将CO和HC氧化成CO₂(二氧化碳)和H₂O(水)。

NO_X储存催化剂通过临时地捕获排出气体中的NO_X使排出气体成为还原气氛来排出NO_X，以将其还原成N₂和CO₂，并去除N₂和CO₂。

柴油机微粒过滤器收集并去除包含在排出气体中的微粒物质。

在上述汽油发动机中，为了进行使三效催化剂活化的活化处理，换句话说，为了使三效催化剂的温度上升以提高作为催化剂的反应性，进行临时地调整空燃比以将部分未燃气体(在下文中，简称为未燃气体)供给至三效催化剂的控制。

如上所述，强制地调整空燃比被称作强制调整。另外，临时地并强制地将空燃比调整至浓(浓空燃比)被称作浓供给(rich spike)。

更具体地说，用三效催化剂对通过调整空燃比被供给的未燃气体进行氧化，以使三效催化剂的温度上升，从而使三效催化剂活化。

此外，在上述柴油发动机中，为了进行排出气体净化单元的再生处理，即，为了进行NO_X储存催化剂的NO_X还原处理和自净化以及柴油机微粒过滤器的再生处理，以进行与上述相同的方式强制地调整空燃比的控制。

更具体地说，通过调整空燃比以将未燃气体(还原剂)供给至NO_X储存催化剂来进行NO_X还原处理(浓净化，rich purge)。

另外，通过调整空燃比以用氧化催化剂或NO_X储存催化剂来氧化(燃烧)未燃气体，使排出气体的温度上升大约600℃。另外，通过对柴油机微粒过滤器供给温度上升的排出气体，使聚集在柴油机微粒过滤器中的微粒物质燃烧，借此进行柴油机微粒过滤器的再生处理。

如上所述，当空燃比被临时地并且强制地调整和改变时，出现内燃机(在下文中，称作发动机)的波动(转数的波动或扭矩的波动)。

然而，当车辆以某一速度行进(正常行进)时并且当发动机处于空转状态时，发动机的运转控制参数的反馈控制起作用，以使发动机的转数维持不变。

具体地，在柴油发动机的情况中，作为运转控制参数的点火时刻或节气阀开度的反馈控制起作用。

在汽油发动机的情况中，作为运转控制参数的燃料喷射量的反馈控制起作用。

因此，即使当空燃比临时地增加时，发动机的转数的波动和扭矩的波动被抑制。

另一方面，当车辆加速时，由于发动机的运转控制参数受到与驾驶员的加速操作对应的前馈控制，反馈控制不起作用。

由于这个原因，例如，当在加速时空燃比被临时地调整至浓的，很难避免在发动机中产生波动。

此外，提出了一种技术，其通过延迟发动机的点火时刻来抑制由于临时的浓空燃比造成的扭矩的波动(见JP-A-2002-364414)。

然而，上述技术能够被应用到车辆正常行进或发动机处于空转状态的情况，但是不能在加速的时候应用。

也就是说，当运转控制参数的反馈控制不起作用时，诸如在车辆加速时，并且仅仅进行了前馈控制时，在加速时进行空燃比的强制调整在发动机中产生波动，并且成为使操纵性能受损的原因。

结果，只有当操纵性能优先并且运转控制参数的反馈控制起作用时，即，当车辆处于空转状态时，才进行空燃比的强制调整。