[发明专利]内燃发动机的控制装置

说明书

一种设置有排气净化催化剂(20)的内燃发动机的控制装置设置有下游侧空燃比传感器(41)、用于控制燃料供给量以使得排气的空燃比变成目标空燃比的供给控制装置、和推定排气中的氧过量/不足的过量/不足推定装置。所述目标空燃比在所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比变成浓空燃比时被切换为稀空燃比并且在此后排气净化催化剂的氧储存量变成切换基准量以上时被切换为浓空燃比。使用在使目标空燃比成为稀空燃比的时间段的累计氧过量/不足的绝对值和在使目标空燃比成为浓空燃比的时间段的累计氧过量/不足的绝对值作为修正目标空燃比等的基础，以使得这些绝对值的差异变小。

技术领域

本发明涉及内燃发动机的控制装置。

背景技术

过去，普遍已知一种内燃发动机的控制装置，该控制装置在内燃发动机的排气通路中设置了空燃比传感器并使用该空燃比传感器的输出作为基础来控制供给至内燃发动机的燃料量(例如，参照专利文献1至5)。

在使用这种控制装置的内燃发动机中，使用设置在排气通路中并具有氧储存能力的排气净化催化剂。具有氧储存能力的排气净化催化剂能在氧储存量为最大可储存氧量(上限储存量)与零(下限储存量)之间的适当的量时能除去流入排气净化催化剂中的排气中的未燃气体(HC、CO等)或NO_X等。亦即，如果具有在理论空燃比的浓侧的空燃比(以下也称为“浓空燃比”)的排气流入排气净化催化剂中，则储存在排气净化催化剂中的氧被用于通过氧化来除去排气中的未燃气体。相反地，如果具有在理论空燃比的稀侧的空燃比(以下也称为“稀空燃比”)的排气流入排气净化催化剂中，则排气中的氧储存在排气净化催化剂中。由此，排气净化催化剂的表面变成氧不足状态。与此同时，通过还原来除去排气中的NO_X。结果，只要氧储存量是适当的量，排气净化催化剂就能净化排气，而不论流入排气净化催化剂中的排气的空燃比如何。

因此，在这种控制装置中，为了将排气净化催化剂处的氧储存量维持在适当的量，在排气净化催化剂的沿排气流动方向的上游侧设置有空燃比传感器并且在沿排气流动方向的下游侧设置有氧传感器。利用这些传感器，例如，控制装置使用上游侧空燃比传感器的输出作为用于反馈控制的基础以使得该空燃比传感器的输出变成与目标空燃比对应的目标值(例如，专利文献1至4)。此外，该控制装置使用下游侧氧传感器的输出作为基础来修正上游侧空燃比传感器的目标值。注意，在以下说明中，沿排气流动方向的上游侧有时将被称为“上游侧”，沿排气流动方向的下游侧有时将被称为“下游侧”。

例如，在专利文献1中记载的控制装置中，当下游侧氧传感器的输出电压在高侧阈值以上且排气净化催化剂的状态为氧不足状态时，使流入排气净化催化剂中的排气的目标空燃比成为稀空燃比。相反地，当下游侧氧传感器的输出电压在低侧阈值以下且排气净化催化剂处于氧过量状态时，使目标空燃比成为浓空燃比。根据专利文献1，认为这样一来，当处于氧不足状态或氧过量状态时，排气净化催化剂能迅速返回这两种状态之间的状态(亦即，排气净化催化剂储存适量的氧的状态)。

此外，在上述控制装置中，当下游侧氧传感器的输出电压介于高侧阈值与低侧阈值之间时，在氧传感器的输出电压趋于增大时使目标空燃比成为稀空燃比。相反地，在氧传感器的输出电压趋于减小时使目标空燃比成为浓空燃比。根据专利文献1，由此，认为能预先防止排气净化催化剂变成氧不足状态或氧过量状态。

此外，在专利文献2中记载的控制装置中，使用空气流量计和位于排气净化催化剂的上游侧的空燃比传感器等的输出作为基础来计算排气净化催化剂的氧储存量。在此基础上，当计算出的氧储存量大于目标氧储存量时，使流入排气净化催化剂的排气的目标空燃比成为浓空燃比，而当计算出的氧储存量小于目标氧储存量时，使目标空燃比成为稀空燃比。根据专利文献2，由此，排气净化催化剂的氧储存量能恒定维持在目标氧储存量。

引用清单

专利文献

专利文献1.日本专利公报No.2011-069337A

专利文献2.日本专利公报No.2001-234787A