[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

具备配置于内燃机的排气通路并且能够吸藏氧的排气净化催化剂(20)的内燃机的控制装置，具备：下游侧空燃比检测单元，其配置于排气净化催化剂的排气流动方向下游侧；和流入空燃比控制单元，其控制流入所述排气净化催化剂的排气的空燃比。流入空燃比控制单元，在由下游侧空燃比检测单元检测到的流出空燃比成为了比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时，将流入排气净化催化剂的排气的目标空燃比持续地或断续地设为比理论空燃比稀，直到排气净化催化剂的氧吸藏量成为预定的吸藏量。另外，流入空燃比控制单元，在排气净化催化剂的氧吸藏量成为了预定的吸藏量以上时，将目标空燃比持续地或断续地设为比理论空燃比浓，以使得氧吸藏量不达到最大氧吸藏量而朝向零减少。

技术领域

本发明涉及根据空燃比传感器的输出来控制内燃机的内燃机的控制装置。

背景技术

以往以来，在内燃机的排气通路设置空燃比传感器、基于该空燃比传感器的输出来控制向内燃机供给的燃料量的内燃机的控制装置广为人知(例如，参照专利文献1～4)。

在该控制装置中，使用在排气通路内设置的具有氧吸藏能力的排气净化催化剂。具有氧吸藏能力的排气净化催化剂，在氧吸藏量为上限吸藏量与下限吸藏量之间的合适的量时，能够净化流入排气净化催化剂的排气中的未燃气体(HC、CO等)、NOx等。即，在向排气净化催化剂流入比理论空燃比靠浓侧的空燃比(以下，也称为“浓空燃比”)的排气时，排气中的未燃气体会由吸藏于排气净化催化剂的氧进行氧化净化。相反，在向排气净化催化剂流入比理论空燃比靠稀侧的空燃比(以下，也称为“稀空燃比”)的排气时，排气中的氧会被吸藏于排气净化催化剂。由此，在排气净化催化剂表面上成为氧不足状态，排气中的NOx随之被还原净化。其结果，只要排气净化催化剂的氧吸藏量是合适的量，就能够与流入排气净化催化剂的排气的空燃比无关地净化排气。

因此，在该控制装置中，为了将排气净化催化剂中的氧吸藏量维持为合适的量，在排气净化催化剂的排气流动方向上游侧设置有空燃比传感器，在排气流动方向下游侧设置有氧传感器。使用这些传感器，控制装置基于上游侧的空燃比传感器的输出进行反馈控制，以使得该空燃比传感器的输出成为与目标空燃比相当的目标值。除此之外，控制装置还基于下游侧的氧传感器的输出修正上游侧的空燃比传感器的目标值。此外，在以下说明中，有时也将排气流动方向上游侧称作“上游侧”，将排气流动方向下游侧称作“下游侧”。

例如，在专利文献1所记载的控制装置中，在下游侧的氧传感器的输出电压为高侧阈值以上、且排气净化催化剂的状态为氧不足状态时，流入排气净化催化剂的排气的目标空燃比被设为稀空燃比。相反，在下游侧的氧传感器的输出电压为低侧阈值以下、且排气净化催化剂的状态为氧过剩状态时，目标空燃比被设为浓空燃比。根据专利文献1，由此，在处于氧不足状态或氧过剩状态时，能够使排气净化催化剂的状态迅速恢复为这两个状态的中间的状态(即，在排气净化催化剂吸藏有合适的量的氧的状态)。

除此之外，在上述控制装置中，在下游侧的氧传感器的输出电压处于高侧阈值与低侧阈值之间的情况下，在氧传感器的输出电压具有增大倾向时，目标空燃比被设为稀空燃比。相反，在氧传感器的输出电压具有减少倾向时，目标空燃比被设为浓空燃比。根据专利文献1，由此，能够未然地防止排气净化催化剂的状态成为氧不足状态或氧过剩状态。

另外，在专利文献2所记载的控制装置中，基于空气流量计和排气净化催化剂的上游侧的空燃比传感器等的输出，算出排气净化催化剂的氧吸藏量。在此基础上，在算出的氧吸藏量比目标氧吸藏量多时，将流入排气净化催化剂的排气的目标空燃比设为浓空燃比，在算出的氧吸藏量比目标氧吸藏量少时，将目标空燃比设为稀空燃比。根据专利文献2，由此，能够将排气净化催化剂的氧吸藏量恒定地维持为目标氧吸藏量。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2011-069337号公报

专利文献2：日本特开2001-234787号公报

专利文献3：日本特开平8-232723号公报