本發明專利技術涉及空燃比控制裝置，其具備反方向突發性變化導入單元和反方向突發性變化間隔設定單元。反方向突發性變化導入單元在基于下游側空燃比傳感器的輸出而被要求的空燃比修正的實施中，導入與控制目標空燃比相比，使排氣的空燃比暫時向與該空燃比修正的方向相反方向變化的空燃比突發性變化即反方向突發性變化。反方向突發性變化間隔設定單元基于內燃機系統的運轉狀態，來設定時間上相鄰的兩個反方向突發性變化彼此的間隔即反方向突發性變化間隔。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及空燃比控制裝置。
技術介紹
以往公知有基于設在內燃機的排氣通路的上游側空燃比傳感器以及下游側空燃比傳感器的輸出來控制空燃比的裝置(例如參照日本特開平6 — 317204號公報、日本特開2003 - 314334號公報、日本特開2004 — 183585號公報、日本特開2005 — 120869號公報、日本特開2005 - 273524號公報等)。上述上游側空燃比傳感器與用于對來自氣缸的排氣進行凈化的排氣凈化催化劑(在設有兩個以上的情況下是最上游的排氣凈化催化劑)相比，被設在排氣流動方向的上游側。另外，上述下游側空燃比傳感器與上述排氣凈化催化劑相比，被設在上述排氣流動方向的下游側。作為上述下游側空燃比傳感器，廣泛使用了在理論空燃比前后展現階躍狀的響應(Z特性:輸出以在比理論空燃比濃的空燃比側與稀的空燃比側之間輸出急變的狀態階躍性變化的特性)的所謂氧傳感器(也被稱為O2傳感器)。另一方面，作為上述上游側空燃比傳感器，廣泛使用了上述的氧傳感器、或者輸出相對于空燃比成正比變化的所謂A / F傳感器(也被稱為線性O2傳感器)。在這種裝置中，基于來自上述上游側空燃比傳感器的輸出信號，反饋控制燃料噴射量，以使流入到上述排氣凈化催化劑的排氣的空燃比成為目標空燃比(以下將該控制稱為“主反饋控制”)。另外，與該主反饋控制一并，還進行將來自上述下游側空燃比傳感器的輸出信號反饋給燃料噴射量的控制(以下將該控制稱為“副反饋控制”)。具體而言，在副反饋控制中，基于來自上述下游側空燃比傳感器的輸出信號(更詳細而言，基于該信號與和目標空燃比對應的目標電壓的偏差)，來算出副反饋修正量。然后，通過將該副反饋修正量進一步反饋到主反饋控制中，來修正與來自上述上游側空燃比傳感器的輸出對應的排氣的空燃比和目標空燃比之間的偏差。作為上述排氣凈化催化劑，廣泛使用了能夠同時除去排氣中的一氧化碳(CO)以及烴(HC)等未燃成分以及氮氧化物(NOx)的所謂三元催化劑。該三元催化劑具有被稱為氧吸留功能或者氧儲藏功能的功能。該氧吸留功能是如下的功能:(I)在燃料混合氣的空燃比為稀空燃比的情況下，通過從排氣中的氮氧化物奪取氧來對氮氧化物進行還原，將該奪取的氧吸留(儲藏)在內部，并且(2)在燃料混合氣的空燃比為濃空燃比的情況下，為了氧化排氣中的未燃成分而釋放出吸留的氧。這種三元催化劑的排氣凈化能力、即上述的氧吸留功能能夠通過利用氧的吸留與釋放的反復進行使催化劑物質(貴金屬)活性化而維持較高性能。鑒于此，為了反復發生上述三元催化劑中的氧的吸留與釋放，以往公知有一種進行使排氣的空燃比即燃料混合氣的空燃比強制振動的控制(擾動(perturbation)控制)的裝置(例如參照日本特開平2 —11841號公報、日本特開平8 - 189399號公報、日本特開平10 — 131790號公報、日本特開2001 - 152913號公報、日本特開2005 — 76496號公報、日本特開2007 — 239698號公報、日本特開2007 - 56755號公報、日本特開2009 — 2170號公報等)。專利文獻1:日本特開平2 — 11841號公報專利文獻2:日本特開平8 - 189399號公報專利文獻3:日本特開平10 - 131790號公報，專利文獻4:日本特開2001 — 152913號公報專利文獻5:日本特開2005 - 76496號公報專利文獻6:日本特開2007 - 239698號公報專利文獻7:日本特開2007 - 56755號公報專利文獻8:日本特開2009 - 2170號公報
技術實現思路
< 構成 >作為本專利技術的應用對象的內燃機系統具備:在內部具有氣缸的內燃機、和安裝在排氣通路(從上述氣缸排出的排氣的通路)的排氣凈化催化劑以及下游側空燃比傳感器。上述排氣凈化催化劑構成為對從上述氣缸排出的排氣進行凈化。上述下游側空燃比傳感器在比上述排氣凈化催化劑靠向排氣流動方向的下游側的部位安裝于上述排氣通路，產生與該部位處的排氣的空燃比對應的輸出。此外，在上述內燃機系統中還可具備上游側空燃比傳感器。該上游側空燃比傳感器在比上述內燃機系統中的上述排氣凈化催化劑以及上述下游側空燃比傳感器靠向上述排氣流動方向的上游側的部位安裝于上述排氣通路，產生與該部位處的排氣的空燃比對應的輸出。本專利技術的空燃比控制裝置是至少基于上述下游側空燃比傳感器的輸出來控制上述內燃機的空燃比的裝置，其特征在于，具備反方向突發性變化導入單元和反方向突發性變化間隔設定單元。上述反方向突發性變化導入單元在根據上述下游側空燃比傳感器的輸出而被要求的空燃比修正的實施中，導入與該方向相反方向的空燃比突發性變化(反方向突發性變化)。即，該反方向突發性變化是與控制目標空燃比相比，使上述排氣的空燃比暫時向與根據上述下游側空燃比傳感器的輸出而要求的空燃比修正的方向相反方向變化的空燃比突發性變化。上述反方向突發性變化間隔設定單元基于上述內燃機系統的運轉狀態，來設定反方向突發性變化間隔。該反方向突發性變化間隔是在時間上相鄰的兩個上述反方向突發性變化彼此的間隔。上述空燃比控制裝置還可以具備偏差取得單元，該偏差取得單元取得上述下游側空燃比傳感器的輸出與規定的目標值(例如與理論空燃比對應的值)的偏差。該情況下，上述反方向突發性變化間隔設定單元基于上述偏差來設定上述反方向突發性變化間隔。上述反方向突發性變化間隔設定單元還可以基于上述內燃機的負載(即上述氣缸的進氣量)來設定上述反方向突發性變化間隔。該情況下，具體而言，例如負載越高(即上述進氣量越大)，上述反方向突發性變化間隔設定單元將上述反方向突發性變化間隔設定得越短。上述反方向突發性變化間隔設定單元可以基于上述排氣凈化催化劑的劣化狀態，來設定上述反方向突發性變化間隔。該情況下，具體而言，例如上述排氣凈化催化劑越劣化，上述反方向突發性變化間隔設定單元將上述反方向突發性變化間隔設定得越短。上述空燃比控制裝置還可以具備反方向突發性變化時間設定單元，該反方向突發性變化時間設定單元基于上述內燃機系統的運轉狀態來設定反方向突發性變化時間(I次的上述反方向突發性變化的持續時間)。該情況下，例如上述反方向突發性變化時間設定單元可以基于上述內燃機的負載來設定上述反方向突發性變化時間。另外，上述反方向突發性變化時間設定單元可以基于上述排氣凈化催化劑的劣化狀態來設定上述反方向突發性變化時間。上述空燃比控制裝置還可以具備反方向突發性變化強度設定單元，該反方向突發性變化強度設定單元基于上述氣缸的進氣量，來設定I次的上述反方向突發性變化中的空燃比變動幅度即反方向突發性變化強度。上述空燃比控制裝置還可以具備下游側學習條件判定單元，該下游側學習條件判定單元允許用于修正上述下游側空燃比傳感器的輸出的穩態誤差的學習。該情況下，上述下游側學習條件判定單元基于上述反方向突發性變化間隔來允許上述學習。另外，該情況下，上述空燃比控制裝置在上述反方向突發性變化的導入中，通過在上述下游側空燃比傳感器的輸出的變化的方向變為與基于該輸出而要求的空燃比修正的方向相反方向的時刻，修正上述目標值,來進行上述學習。上述空燃比控制裝置還可以具備上游側學習條件判定單元，該上游側學習條件判定單元允許用于修正上述上游側空燃比傳感本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種空燃比控制裝置，是基于內燃機系統中的至少下游側空燃比傳感器的輸出來控制內燃機的空燃比的空燃比控制裝置，所述內燃機系統具備:在內部具有氣缸的所述內燃機；為了對從所述氣缸排出的排氣進行凈化而被安裝在排氣通路的排氣凈化催化劑；和所述下游側空燃比傳感器，所述下游側空燃比傳感器在比所述排氣凈化催化劑靠排氣流動方向的下游側的部位安裝于所述排氣通路，產生與該部位處的排氣的空燃比對應的輸出；所述空燃比控制裝置的特征在于，具備: 反方向突發性變化導入單元，該反方向突發性變化導入單元在根據所述下游側空燃比傳感器的輸出而被要求的空燃比修正的實施過程中，導入與控制目標空燃比相比使所述排氣的空燃比暫時向與該空燃比修正的方向相反的方向變化的空燃比突發性變化、亦即反方向突發性變化； 反方向突發性變化間隔設定單元，該反方向突發性變化間隔設定單元基于所述內燃機系統的運轉狀態，來設定在時間上相鄰的兩個所述反方向突發性變化彼此的間隔、亦即反方向突發性變化間隔。2.根據權利要求1所述的空燃比控制裝置，其特征在于， 還具備偏差取得單元，該偏差取得單元取得所述下游側空燃比傳感器的輸出與規定的目標值的偏差， 所述反方向突發性變化間隔設定單元基于所述偏差來設定所述反方向突發性變化間隔。3.根據權利要求1或2所述的空燃比 控制裝置，其特征在于， 所述反方向突發性變化間隔設定單元基于所述內燃機的負載來設定所述反方向突發性變化間隔。4.根據權利要求3所述的空燃比控制裝置，其特征在于， 所述反方向突發性變化間隔設定單元基于所述氣缸的進氣量來設定所述反方向突發性變化間隔。5.根據權利要求1 4中任意一項所述的空燃比控制裝置，其特征在于， 所述反方向突發性變化間隔設定單元基于所述排氣凈化催化劑的劣化狀態來設定所述反方向突發性變化間隔。6.根據權利要求1 5中任意一項所述的空燃比控制裝置，其特征在于， 還具備反方向突發性變化時間設...
【專利技術屬性】
技術研發人員：尾上亮太，鈴木純一，藤原孝彥，富松亮，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：
國別省市：
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