[发明专利]空燃比控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及空燃比控制装置(控制内燃机的空燃比的装置)。

背景技术

作为这种装置，以往公知有基于设置于排气通路的上游侧空燃比传感器及下游侧空燃比传感器的输出来控制内燃机的空燃比的装置(例如，参照特开平6-317204号公报、特开2003-314334号公报、特开2004-183585号公报、特开2005-273524号公报等。)。所述上游侧空燃比传感器与用于净化来自气缸的排气的排气净化催化剂(在设置有两个以上的情况下为最上游的排气净化催化剂)相比被设置在排气流动方向上的上游侧。另外，所述下游侧空燃比传感器与所述排气净化催化剂相比被设置在所述排气流动方向上的下游侧。

作为上述装置中的所述下游侧空燃比传感器，广泛地使用了在理论空燃比前后表现出阶跃形响应(Z特性：以输出在比理论空燃比更浓的已侧和更稀的一侧之间骤变的方式输出阶跃变化的特性)的、所谓的氧传感器(也称为O₂传感器)。另一方面，作为所述上游侧空燃比传感器，广泛地使用了上述的氧传感器、或输出相对于空燃比成比例地变化的、所谓A/F传感器(也称为线性O₂传感器)。

在该装置中，基于来自所述上游侧空燃比传感器的输出信号来对燃料喷射量进行反馈控制，以使流入到所述排气净化催化剂的排气的空燃比成为目标空燃比(以下，将该控制称为“主反馈控制”。)。另外，与该主反馈控制一起还进行将来自所述下游侧空燃比传感器的输出信号反馈给燃料喷射量的控制(以下，将该控制称为“副反馈控制”。)。

具体地说，在主反馈控制中，根据与来自所述上游侧空燃比传感器的输出对应的排气的空燃比和目标空燃比的偏差来算出反馈修正量。另一方面，在副反馈控制中，基于来自所述下游侧空燃比传感器的输出信号来计算出副反馈量(副反馈修正量)。并且，通过将该副反馈量进一步反馈给主反馈控制，来修正与来自所述上游侧空燃比传感器的输出对应的排气的空燃比和目标空燃比的偏差。

但是，作为所述排气净化催化剂，广泛地使用了能够同时去除排气中的一氧化碳(CO)或碳氢化合物(HC)等未燃烧成分以及氮氧化物(NOx)的、所谓的三效催化剂。该三效催化剂具有被称为氧吸附功能或者氧贮藏功能的功能。该功能是以下的功能：(1)在燃料混合气的空燃比稀的情况下，通过从排气中的氮氧化物除掉氧来还原氮氧化物，并在内部吸附(贮藏)该除掉的氧，并且(2)在燃料混合气的空燃比浓的情况下，为了氧化排气中的未燃烧成分而释放被吸附的氧。

通过反复进行氧的吸附和释放而使催化剂物质(贵金属)活化，由此能够较高地维持作为这种三效催化剂的排气净化能力的上述氧吸附功能。因此，在这种装置中，已知有为了产生所述三效催化剂中的氧的吸附和释放的反复而使排气的空燃比、即燃料混合气的空燃比强制振动的技术(扰动控制)(例如参照特开平8-189399号公报、特开2001-152913号公报、特开2005-76496号公报、特开2007-239698号公报、特开2007-56755号公报、特开2009-2170号公报等。)。

发明内容

发明所要解决的问题

在这种装置中，通过最大限度地利用所述三效催化剂的氧吸附功能，可进行有效的排气净化(参照特开2000-4930号公报)。另外，通过尽可能地抑制所述下游侧空燃比传感器的输出的骤变，能够抑制排放。另外，如果上述的空燃比的强制振动控制不在适当的时期进行，反而可能会产生排放的恶化。在这些方面，以往的这种装置还存在改善的余地。

<构成>

本发明的空燃比控制装置被构成为基于设置在排气通路中的上游侧空燃比传感器和下游侧空燃比传感器的输出来控制内燃机的空燃比。这里，所述上游侧空燃与用于净化来自气缸的排气的排气净化催化剂相比被设置在排气流动方向上的上游侧。另外，所述下游侧空燃比传感器与所述排气净化催化剂相比被设置在所述排气流动方向上的下游侧。作为该下游侧空燃比传感器，可使用在理论空燃比前后表现出阶跃形响应的、电动势式(氧浓淡电动势式或浓淡电池式)的氧浓度传感器。

本发明的特征在于，所述空燃比控制装置包括：

·判定单元，所述判定单元判定所述下游侧空燃比传感器的输出是否处于以与理论空燃比对应的目标值为中心的(小于幅值)的预定范围内；以及

·反向修正导入单元，所述反向修正导入单元在所述下游侧空燃比传感器的输出处于所述预定范围内的情况下，暂时导入与根据该输出而要求的方向的修正(以下，称为“正向修正”。)反向的空燃比修正(以下，称为“反向修正”)。