CN100371576C - 内燃机的控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种在燃油切断控制结束后,在抑制氮氧化物排出的同时能抑制一氧化碳的排出的内燃机的控制装置,其包括:设置在内燃机(1)的排气系统中、进行有害排气净化的三元催化剂(11);在内燃机(1)的运行中燃料供给停止条件成立时进行燃料供给停止的燃油切断控制装置;在燃油切断控制装置执行的从燃料供给停止状态向燃料供给状态回复时的规定期间内进行燃料增量修正的燃油切断回复后燃料增量修正装置;将燃料供给停止期间流入三元催化剂(11)内的空气量的累计值与燃料供给回复后的燃料增量修正中流入三元催化剂(11)内的空气量的累计值进行比较、当该比较值达到规定值时、停止燃油切断回复后燃料增量修正装置执行的燃料增量修正的燃料增量修正停止装置。
Description
技术领域
本发明涉及在车辆减速时等进行燃油切断控制的内燃机中,防止从燃油切断回复后排气恶化的内燃机的控制装置。
背景技术
用作净化内燃机的排气的三元催化剂,在理论配比(日文:ストイキ)氛围下将排气中成为有害成分的碳化氢、一氧化碳和氮氧化物进行氧化或还原,变换成无害成分,同时具有当氧化或还原中使用的氧过剩时将其储藏、不足时释放出储藏的氧的性质。当内燃机执行燃油切断时,因为不供给燃料,在气缸内不进行燃烧,故内燃机的排气系统中导入大量的氧,该氧就储藏在设置于排气系统中的三元催化剂内。因此,从燃油切断控制回复后,三元催化剂的上游侧的氧浓度与实际的三元催化剂内的氧浓度产生差异。
在这样的状态下即使进行用于排气净化的空燃比的反馈控制,因为储藏在三元催化剂内的氧的缘故而使氧过剩,储藏的氧至被消耗为止的期间不能对空燃比进行合适的控制,无法充分利用三元催化剂执行的氧化·还原反应。因此,储藏的氧至被消耗为止的期间,尤其是对于氮氧化物的反应量下降,排气中的氮氧化物增加,为了防止这样的情况发生,在从燃油切断状态向燃料供给状态回复时需要将空燃比控制的内容改变成与通常时不同。
作为如此控制空燃比以抑制氮氧化物增加的技术,已知有例如专利文献1(日本专利特开平05-26076号公报,第3~4页,图1,图4)所揭示的技术。该文献所揭示的技术,在三元催化剂的上游侧设置主氧传感器,在下游侧设置副氧传感器,通过主氧传感器检测到的氧浓度的检测信号的增减反馈修正系数,对混合气的空燃比进行反馈控制,同时利用来自副氧传感器的信号使反馈修正系数的增减运算中使用的控制常数进行变化,以修正反馈控制离控制中心的偏差,从燃油切断解除的时刻起至副氧传感器的信号切换至浓状态期间,通过将控制常数偏置在浓侧,就可促进储藏在三元催化剂内的氧的消耗,缩短氮氧化物净化率下降的时间范围。
但是,如该先行文献所揭示的技术那样,在燃油切断解除后,在设置在三元催化剂的下游侧的副氧传感器的信号切换至浓状态的期间,将控制常数持续偏置在浓侧,则即使三元催化剂内的空燃比变为合适,能够净化氮氧化物,但成为燃料供给过多的状态,导致排气中的一氧化碳等增加。以下参照专利文献1的图4对该状态进行说明。
当开始燃油切断控制时,则副氧传感器的输出转移至稀侧,持续稀输出。在燃油切断的期间,因为不进行燃烧,故三元催化剂中继续储藏氧,直到储藏能力的极限为止。当燃油切断解除后,副氧传感器的信号切换至浓期间燃油切断的控制常数偏置在浓侧,储藏在三元催化剂内的氧被消耗,故副氧传感器的输出信号从稀侧变化至浓侧。至此是专利文献1的图4记载的内容,但即使将反馈的控制常数随着副氧传感器的信号转移至浓侧而返回至通常的值,在控制的时间延迟引起的规定的时间内持续空燃比的浓状态,三元催化剂的储藏氧全部被消耗,故无法使一氧化碳等反应,其结果导致排气中的一氧化碳等增加。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的在于,提供一种通过对燃油切断控制结束后的燃料供给量进行修正控制以使储藏在三元催化剂内的氧迅速消耗且不使该储藏氧全部消耗、从而能不增加一氧化碳的排出且可抑制氮氧化物的排出的内燃机的控制装置。
本发明的内燃机的控制装置,包括:设置在内燃机的排气系统中、进行一氧化碳和氮氧化物净化的三元催化剂;在内燃机的运行中燃料供给停止条件成立时进行临时燃料供给停止的燃油切断控制装置;燃油切断控制装置执行的从燃料供给停止状态向燃料供给状态回复时的规定期间内进行燃料增量修正的燃油切断回复后燃料增量修正装置;将燃料供给停止期间流入三元催化剂的空气量的累计值与燃料供给回复后的燃料增量修正中流入三元催化剂的空气量的累计值进行比较、当该比较值达到规定值时、停止燃油切断回复后燃料增量修正装置执行的燃料增量修正的燃料增量修正停止装置。
本发明又一内燃机的控制装置,包括:设置在内燃机的排气系统中、进行一氧化碳和氮氧化物净化的三元催化剂;在内燃机的运行中燃料供给停止条件成立时进行临时燃料供给停止的燃油切断控制装置;燃油切断控制装置执行的从燃料供给停止状态向燃料供给状态回复时的规定期间内进行燃料增量修正的燃油切断回复后燃料增量修正装置;算出燃料供给停止期间流入三元催化剂的氧气量的累计值、且在燃料供给回复后的燃料增量修正中、设定吸入空气量与增量修正后的燃料的目标空燃比、从该目标空燃比算出燃料供给回复后三元催化剂内被消耗的氧气量的累计值、将燃料供给停止期间流入三元催化剂内的氧气量的累计值与燃料供给回复后在三元催化剂内被消耗的氧气量的累计值进行比较、当该比较值达到规定值时、停止燃油切断回复后燃料增量修正装置执行的燃料增量修正的燃料增量修正停止装置。
根据如此构成的本发明的内燃机的控制装置,从燃油切断回复后进行燃料增量修正,故储藏在三元催化剂内的氧迅速得到消耗,可抑制有害的氮氧化物的排出,且可根据燃油切断期间流入三元催化剂内的空气量的累计值和从燃油切断回复后在三元催化剂内被消耗的氧气量的累计值,使增量修正后的燃料返回至通常的基本燃料喷射量,故可使储藏在三元催化剂内的氧气量成为过小之前的合适氧气量的阶段返回至通常的空燃比执行的运行,从而可抑制一氧化碳的过度排出。
附图说明
图1是说明本发明的实施形态1的内燃机的控制装置的结构的概要结构图。
图2是说明本发明的实施形态1的内燃机的控制装置的动作的流程图。
图3A-3F是说明本发明的实施形态1的内燃机的控制装置的动作的时间图。
图4是说明本发明的实施形态2的内燃机的控制装置的动作的流程图。
图5A-5G是说明本发明的实施形态2的内燃机的控制装置的动作的时间图。
图6是表示本发明的实施形态2的内燃机的控制装置的空燃比与氧消耗量的关系的说明图。
具体实施方式
[实施形态1]
图1至图3A-3F是用于说明本发明的实施形态1的内燃机的控制装置的图,其中,图1是内燃机及其控制系统的概要结构图,图2是从燃油切断回复后的燃料增量修正停止控制的流程图,图3A-3F是说明从燃油切断回复后的燃料增量修正停止控制的时间图。
图1中,在内燃机1的吸气系统中设有:净化来自吸气系统的上游侧的吸入空气的空气清洁器2;测量吸入空气的温度的吸气温度传感器3;测量单位时间的吸气量的空气流量传感器4;控制吸气量的节流阀5;将节流阀5旁通设定、以控制空转(日文:アイドル)旋转速度的空转速度控制阀(以下称为ISC阀)6,这些构件收放在吸气管7内。另外,在内燃机1的吸气阀附近的吸气管7上设有燃料喷射阀8,由以上各构件构成内燃机1的吸气系统。
内燃机1的排气系统,由将燃烧后的排气排出的排气管9、设置在排气管9内且检测排气中的氧浓度的氧传感器10、设置在氧传感器10的下游侧且净化排气的三元催化剂11等构成,氧传感器10根据排气中的氧浓度输出空燃比是浓还是稀的信号,三元催化剂11通过氧化或还原对排气净化,且具有根据排气管9内的氧浓度储藏氧或释放氧的能力。氧传感器10,也可根据排气的空燃比输出线性信号,另外,也可设置在三元催化剂11的上游侧和下游侧。
控制单元(以下称为ECU)12用于进行内燃机1的各种控制,输入来自吸气温度传感器3、空气流量传感器4、节流阀5、ISC阀6、氧传感器10、未图示的旋转速度传感器等的信号,对内燃机1的运行状态进行判断,运算燃料喷射阀8的基本喷射时间,且通过反馈修正等各种修正系数修正基本喷射时间,算出燃料喷射阀8的驱动时间(燃料喷射量)。另外,具有作为在从燃油切断状态向燃料供给状态回复后(以下称为燃油切断回复后)进行增量修正后的燃料供给的燃油切断回复后燃料增量修正装置的功能,且具有作为算出燃油切断期间和燃料增量修正中的相对于三元催化剂11的流入空气量、根据其累计值使燃油切断回复后进行增量修正的燃料返回至通常的基本供给量的燃料修正停止装置的功能、及作为根据内燃机1的运行状况停止燃料供给的燃油切断控制装置的功能,因此ECU12具有存放运算结果等的储存器功能。
根据图2对以上结构的本发明的实施形态1的内燃机的控制装置的ECU12的动作、尤其是作为燃料修正停止装置的动作进行说明。该燃料修正停止装置的燃油切断回复后燃料增量修正停止(燃料供给回复后的燃料增量修正的停止)的程序,是在对内燃机1的燃料控制(包括根据运行状态的燃油切断控制)的主程序上动作的程序,是每个规定时间重复进行的程序。
首先,在步骤S101中,主程序对是否在燃油切断期间进行判断。该判断是根据来自未图示的旋转速度传感器或空气流量传感器4等的信号进行的,是以判断标志FCF的设定值是否是1来判定的。如是燃油切断期间,则在燃料控制的主程序中,FCF已设定为1,故进入步骤S102,如FCF为0,则不是燃油切断期间,故进入步骤S104。
当在步骤S101中判断为燃油切断期间、并进入步骤102后,则在步骤S102中,从空气流量传感器4和ISC阀6的信号算出流入三元催化剂11的空气量Qaa,在接着的步骤S103中,算出流入空气量Qaa与执行该程序时的运算时间间隔Δt的乘积、并与前一程序算出的流入空气量的累计值Qa1相加的值、即算出并更新流入空气量的累计值Qa1。该燃油切断回复后燃料增量修正停止程序是每当进行燃油切断控制时执行的,但在执行上次的程序时,如后所述,将在步骤S111中流入空气量的累计值Qa1复位至0,故执行这次的程序时的第1次的程序中Qa1的初期值为0,重新算出这次的累计值Qa1后进入步骤S104。
在步骤S104中,判断是否是刚燃油切断回复,但该判断是通过现在的程序与之前的程序的判断标志FCF的比较进行的。即,如之前的程序的判断标志FCF(i-1)为1、现在的程序下的判断标志FCF(i)为0,则是刚燃油切断回复(即重新开始供给燃料)。如FCF(i-1)和FCF(i)都为1,则是燃油切断继续之中,如FCF(i-1)和FCF(i)都为0,则燃油切断回复后经过了一定的时间。该判定如是刚燃油切断回复后,则在接着的步骤以后进行包括燃油切断回复后燃料增量修正停止的判断在内的燃油切断回复控制。
从步骤S103进入步骤S104时,燃油切断正在继续之中,故FCF(i-1)和FCF(i)都是1,从步骤S104进入步骤S106,而从步骤S101进入步骤S104时,FCF(i)为0,故之前的程序中的判断标志FCF(i-1)为0时,燃油切断回复后经过了一定的时间,处于燃油切断回复后燃料增量修正中,故进入步骤S106,如之前的程序中的判断标志FCF(i-1)为1时,则是刚燃油切断回复后,故进入步骤S105。在步骤S105中,设定燃油切断回复后的燃料增量修正控制的燃料修正量,将燃料增量修正量加入于通常的燃料供给量,从燃料喷射阀8供给燃料,开始燃油切断回复后燃料增量修正控制。
在步骤S106中,判断燃油切断回复后燃料增量是否比0大,但在上述步骤S104中燃油切断正在继续之中时,不进行燃油切断回复后燃料增量,因而是否定的判断,进入返回,而在燃油切断回复后经过一定时间时,是燃油切断回复后燃料增量执行之中,在步骤S105中燃料修正量已被设定,故是肯定的判断,从而进入步骤S107。刚燃油切断回复后,从步骤S105进入步骤S 106时也在步骤S105中燃料修正量得到了设定,故判断为肯定,进入步骤S107。
在燃油切断执行期间,从步骤S101依次进入步骤S104,因为不是刚燃油切断回复后,故从步骤S104进入步骤S106,因为也没有进行燃油切断回复后燃料增量,故从步骤S106返回,在燃油切断执行期间重复该程序。因此,燃油切断执行期间持续累计流入三元催化剂11的空气量。
如上所述,在执行燃油切断回复后燃料增量修正期间,从步骤S106进入步骤S107,但这里燃油切断回复后的空气流量Qab从空气流量传感器4和节流阀5的信号算出。算出了该空气流量Qab后进入步骤S108,这里,将空气流量Qab与刚才的程序中算出的空气流量Qab的累计值、即Qa2相加。即,在该步骤中,将空气流量Qa2进行累计,执行上次的程序时在步骤S111中空气流量的累计值Qa2复位为0,故执行这次的程序时的Qa2的初期值为0,重新算出这次执行时的空气流量的累计值Qa2,存放在存储器内后进入步骤S109。
在步骤S109中,算出在燃油切断期间在步骤S103中累计得到的流入空气量的累计值Qa1与在燃油切断回复后在步骤S108中累计得到的空气流量的累计值Qa2的差,将该差值与规定值比较。该规定值,是表示相对于在步骤S103的燃油切断期间累计得到的流入三元催化剂11的流入空气量的累计值Qa1、燃油切断回复后供给了多少空气量,例如,相对于在燃油切断期间流入三元催化剂11的流入空气量的累计值Qa1与燃油切断回复后流入三元催化剂11的空气流量的累计值Qa2之差,设定为该差的10%的值。
在步骤S109中当Qa1与Qa2之差小于规定值时,判断为燃油切断回复后导入三元催化剂11的空气量和燃料的量对于在燃油切断期间消耗储藏在三元催化剂11内的氧气量是充分的,即,判断为储藏在三元催化剂11内的氧回复至了正常状态,为了不使三元催化剂11内的储藏氧变为0,进入步骤S110,执行燃油切断回复后燃料增量修正停止。而当Qa1与Qa2之差大于规定值时,判断为燃油切断回复后导入三元催化剂11的空气量和燃料的量还没有消耗掉储藏在三元催化剂11内的氧,因而返回,继续燃油切断回复后燃料增量修正控制。
在步骤S110中执行燃油切断回复后燃料增量修正停止是将在步骤S105中设定的燃油切断回复后燃料增量修正控制的流入修正量复位为0,由此结束燃油切断回复后燃料增量修正控制。在接着的步骤S111中,将燃油切断期间的流入空气量的累计值Qa1和燃油切断回复后的空气流量的累计值Qa2的值复位为0,结束这次的燃料增量修正控制程序。
在步骤S109中,当Qa1与Qa2之差大于规定值时,如上所述进行返回,从而继续燃油切断回复后燃料增量修正控制,而当此时的程序在步骤S101判断为否定时,进入步骤S104,由于在步骤S104也判断为否定,故进入步骤S106,从步骤S106开始执行至步骤S109,进行燃油切断回复后的空气流量Qab的算出和累计值的比较,重复进行直到在步骤S109中判断为Qa1与Qa2之差小于规定值,当判断为储藏在三元催化剂11内的氧回复至正常状态后,在步骤S110中执行燃油切断回复后燃料增量修正停止。
接着,根据图3A-3F的时间图对该燃油切断回复后燃料增量修正停止控制进行说明。当执行燃油切断控制后,根据来自未图示的旋转速度传感器和空气流量传感器4等的信号,在时间t1、燃油切断判定标志FCF设定为1时,开始燃油切断控制。燃油切断期间读入流入三元催化剂11的流入空气量Qaa,如图3B所示,累计得到累计值Qa1,但在燃油切断控制执行中,如上所述,重复步骤S102和步骤S103,继续累计值Qa1的累计。
刚才的程序中的燃油切断判定标志FCF(i-1)为1,当这次的程序中的燃油切断判定标志FCF(i)为0时,是刚燃油切断回复后(图的t2),从而执行燃油切断回复后燃料增量修正控制,如图3D那样对燃料喷射量进行增量,且如图3C所示那样,累计燃油切断回复后流入三元催化剂11的空气流量Qa2。燃油切断期间累计的流入空气量Qa1与燃油切断回复后累计的空气流量Qa2之差在t3成为规定值以下时,直到饱和为止储藏在三元催化剂11内的氧储藏量通过燃油切断回复后的燃料增量修正控制回复至了图3E所示的正常状态,故停止燃油切断回复后燃料增量修正控制,应该将三元催化剂11内的氧储藏量保持在恰当值,如图3D那样逐渐减小燃料增量修正,返回至基本燃料喷射量。
以上说明的那样,根据本发明的实施形态1的内燃机的控制装置,在燃油切断回复后进行燃料增量修正控制,迅速消耗储藏在三元催化剂11内的氧,在抑制氮氧化物排出的同时,根据在燃油切断期间流入三元催化剂11的流入空气量的累计值Qa1与燃油切断回复后流入三元催化剂11的空气流量的累计值Qa2的差,停止燃油切断回复后的燃料增量修正控制,故储藏在三元催化剂11内的氧储藏量不会过小,保持在恰当值,可氧化一氧化碳,抑制有害物质的排出。
[实施形态2]
图4至图6是说明本发明的实施形态2的内燃机的控制装置的图,其中,图4是说明从燃油切断回复后的燃料修正控制的停止的流程图,图5A-5G是说明从燃油切断回复后的燃料修正停止控制的时间图,图6是表示空燃比与氧消耗量的关系的说明图,内燃机及其控制系统的结构与实施形态1所示的图1相同。另外,本实施形态的内燃机的控制装置,如图4那样,在控制程序的燃油切断期间进行求得氧气量的控制,并进行在燃油切断回复后算出目标空燃比的控制、三元催化剂消耗的氧消耗量的运算。
根据图4对ECU的动作、尤其是作为燃料修正停止装置的动作进行说明。该燃料修正停止装置的燃油切断回复后燃料增量修正停止的程序,也是在对内燃机1的燃料控制的主程序上进行动作的程序,是每个规定时间重复进行的程序。当程序开始时,在步骤S201中,对是否在燃油切断控制中进行判断。该判断与实施形态1的情况相同,是以判定标志FCF的设定值是否是1来判定的。这里,如是燃油切断期间,则FCF已设定为1,故进入步骤S202,如FCF为0,则不是燃油切断期间,故进入步骤S204。
当在步骤S201中判断为燃油切断期间、进入步骤202时,这里输入来自空气流量传感器4和ISC阀6的信号,ECU12进行运算,算出流入三元催化剂11的空气量Qaa,进一步算出三元催化剂11中的氧的吸藏量VOa。该氧吸藏量VOa,在燃油切断期间不进行燃料供给,因此不燃烧,故导入气缸内的空气直接排出,该排出空气的氧浓度与大气中的氧浓度(约为21%)相同,由于该氧浓度储藏在三元催化剂11内,故由算出的流入空气量Qaa与大气中的氧浓度及执行该程序时的运算时间间隔Δt的乘积算出。
算出氧吸藏量VOa后进入步骤S203,将算出的氧吸藏量VOa与前一程序算出的氧吸藏量的累计值VO1相加。在这次执行该燃油切断回复后燃料增量修正停止程序时的第1次中,因为在执行上次的该程序时的步骤S213中将氧吸藏量的累计值VO1复位至0,故氧吸藏量累计值VO1的初期值为0,重新算出这次的氧吸藏量的累计值VO1后存放在存储器内,进入步骤S204。
进入步骤S204,是在步骤S201中FCF为0时以及在步骤S203中累计了氧吸藏量后,在该步骤中,判断是否是刚燃油切断回复后。该判断与实施形态1的情况相同,是通过这次的程序与上次的程序的判断标志FCF的比较进行的。即,如上次的程序的判断标志FCF(i-1)为1、这次的程序下的判断标志FCF(i)为0,则是刚燃油切断回复后,如FCF(i-1)和FCF(i)都为1,则是燃油切断继续之中,如FCF(i-1)和FCF(i)都为0,则燃油切断回复后经过了一定时间。
从步骤S203进入步骤S204时,由于是在燃油切断控制中,故FCF(i-1)和FCF(i)都是1,判断为否定,进入步骤S206,而从步骤S201进入步骤S204时,判定标志FCF(i)为0,故上次的程序中的判断标志FCF(i-1)为0时,燃油切断回复后经过了一定的时间,处于燃油切断回复后燃料增量修正中,故进入步骤S206,如上次的程序中的判断标志FCF(i-1)为1时,则是刚燃油切断回复后,故进入步骤S205。
在刚燃油切断回复时,在步骤S205中,通过燃油切断回复后燃料增量修正控制设定燃料修正量,将燃料修正量加入于通常的燃料供给量,从燃料喷射阀8供给燃料,开始燃油切断回复后燃料增量修正控制,进入步骤S206。在步骤S206中,判断燃油切断回复后燃料增量是否比0大,但从步骤S205进入步骤S206时,是刚燃油切断后,燃油切断回复后燃料修正量是设定的值,故判断为肯定,进入步骤S207。
在上述步骤S204中,在燃油切断控制中时判断为否定,进入步骤S206,而当该场合因为没有执行燃油切断回复后燃料增量修正,故在步骤S206中也是判断为否定,因而返回,在步骤S204中判断为从燃油切断回复经过了一定的时间、进入步骤S206时,由于正在燃油切断回复后燃料增量修正的执行期间,故在步骤S206中判断为肯定,进入步骤S207。燃油切断期间从步骤S202依次进入步骤S204,在步骤S204中不是刚燃油切断回复后,故判断为否定,由于在步骤S206中没有执行燃料增量修正,因而也是判断为否定,重复从步骤S201至S204的各步骤和步骤S206,在燃油切断期间持续累计储藏在三元催化剂11内的氧吸藏量VO1。
在步骤S206中燃油切断回复后燃料修正量大于0时,即,正在执行燃油切断回复后燃料增量修正控制时,如上所述进入步骤S207,但这里燃油切断回复后,从空气流量传感器4和节流阀5的信号算出流入三元催化剂11的空气流量Qab。空气流量Qab算出后进入步骤S208,设定燃油切断回复后的目标空燃比。该目标空燃比,是指在燃油切断期间作为迅速消耗储藏在三元催化剂11内的氧用的还原剂向三元催化剂11供给的空燃比,是根据燃油切断回复后的内燃机1的运行状态进行各种变化的空燃比。
在接着的步骤S209中,通过在步骤S207中算出的空气流量Qab和在步骤S208中设定的燃油切断回复后的目标空燃比(氧消耗浓度)求出氧消耗量VOb。该氧消耗量VOb是表示在燃油切断期间储藏在三元催化剂11内的氧通过燃油切断回复后的燃料增量修正消耗了多少。因为执行燃油切断回复后燃料增量修正控制,使燃料过多,故来自气缸的排气中一氧化碳和碳化氢增加,但通过将该一氧化碳和碳化氢与储藏在三元催化剂11内的氧化合,成为二氧化碳和水,从而使储藏在三元催化剂11内的氧被消耗,该被消耗的氧气量可通过燃油切断回复后进行的燃料的增量与吸入空气量之比、即可从目标空燃比算出。
即,可从燃油切断回复后设定的目标空燃比和燃油切断回复后流入三元催化剂11的空气量算出消耗的氧气量,目标空燃比与三元催化剂11内消耗的氧消耗浓度之间具有图6所示的关系。目标空燃比越在浓侧氧消耗浓度就会增加,用理论配比、即理论空燃比分隔,在稀侧氧消耗浓度成为非常小。在步骤S209中,从在步骤S208中算出的目标空燃比利用图6的关系算出燃油切断回复后在三元催化剂11中被消耗的氧消耗量VOb。其算出方法是燃油切断回复后流入三元催化剂11的空气量Qab与从图6得到的氧消耗浓度及该程序的运算时间间隔Δt的乘积。
在接着的步骤S210中,将在三元催化剂11中被消耗掉的氧消耗量VOb与上次的程序中的步骤S210中算出的三元催化剂11内消耗掉的氧消耗量的累计值VO2相加得到新的累计值VO2。累计值VO2的初期值与上述氧吸藏量的累计值VO1的情况相同,这次执行时的第1次中,在执行上次该程序时在步骤S213中复位为0,故重新算出这次的氧消耗量的累计值VO2,并存放在存储器内。这次的程序执行时的第2次的程序以后,读取上次的程序中存储的累计值VO2,加上在步骤S209中算出的VOb,更新存储器内的累计值VO2。
在接着的步骤S211中,将在步骤S202、S203中算出的在燃油切断期间流入三元催化剂11内的氧吸藏量的累计值VO1与在步骤S209、S210中算出的燃油切断回复后在三元催化剂11内消耗的氧消耗量的累计值VO2之差,与规定值进行比较。该规定值是表示在燃油切断期间储藏在三元催化剂11内的氧通过燃油切断回复后的燃料增量修正控制消耗了多少的值,例如,设定为燃油切断期间储藏的氧吸藏量与燃油切断回复后被消耗的氧消耗量之差的5%的值。
在步骤S211中当VO1与VO2之差小于规定值时,进入步骤S212,燃油切断期间储藏在三元催化剂11内的氧通过在燃油切断回复后执行的燃料增量修正控制被消耗,三元催化剂11内的氧储藏量回复至正常状态,故停止燃料增量修正,在步骤S213中将燃油切断期间累计得到的氧吸藏量的累计值VO1和燃油切断回复后的氧消耗量的累计值VO2复位为0,从而返回。而在步骤S211中当VO1与VO2之差大于规定值时,继续燃料增量修正,重复程序直到VO1与VO2之差小于规定值。
接着,根据图5A-5G的时间图对该控制动作进行说明。当开始执行燃油切断控制后,根据旋转速度传感器和空气流量传感器4的信号,在图的t1中,燃油切断判定标志FCF设定为1,算出燃油切断期间流入三元催化剂11内的空气量Qaa,同时算出氧吸藏量VO1。在燃油切断控制执行期间FCF始终为1,没有进行燃料的增量修正,故在图4的流程图中,重复步骤S203和步骤S203,继续氧吸藏量VO1的累计,同时三元催化剂11上游侧的空燃比如图(D)那样转移至稀侧。
在图的t2中,当结束燃油切断控制时,则燃油切断判定标志FCF复位为0,如图5E那样执行燃油切断回复后燃料增量修正控制,使燃料喷射量得到增量修正,如图5D那样三元催化剂11上游侧的空燃比转移至浓侧,且如图5C那样,通过燃料增量修正,算出在三元催化剂11内被消耗的氧消耗量的累计值VO2。持续累计该VO2直到燃油切断期间流入三元催化剂11内的氧吸藏量的累计值VO1与燃油切断回复后在三元催化剂11内被消耗的氧消耗量的累计值VO2之差在规定值以下,当在t3处、VO1与累计值VO2之差在规定值以下时,停止燃油切断回复后燃料增量修正控制,逐渐减小增量后的燃料修正量,返回至基本燃料喷射量。
由此,作为本实施形态中的燃油切断回复后燃料增量修正的停止判定,除了燃油切断回复后的空气量的累计值以外,还补充了燃油切断回复后燃料增量修正控制的目标空燃比,算出燃油切断回复后在三元催化剂11内被消耗的氧消耗量,通过燃油切断期间储藏在三元催化剂11内的氧气量和燃油切断回复后在三元催化剂11内被消耗的氧消耗量来判定燃油切断回复后燃料增量修正的停止,故能得到储藏在三元催化剂11内的氧储藏量不会过小,保持在恰当值,如图5G所示,可得到在将一氧化碳的排出抑制在最小的情况下、能高精度地抑制氮氧化物的排出的内燃机的控制装置。
本发明的内燃机的控制装置适用于装载在车辆等上面、减速时等切断燃料供给、改善燃料消耗量和减速性的内燃机。
Claims (2)
1.一种内燃机的控制装置,包括:设置在内燃机的排气系统中、进行一氧化碳和氮氧化物净化的三元催化剂;在所述内燃机的运行中燃料供给停止条件成立时进行临时燃料供给停止的燃油切断控制装置;其特征在于,在所述燃油切断控制装置执行的从燃料供给停止状态向燃料供给状态回复时的规定期间内进行燃料增量修正的燃油切断回复后燃料增量修正装置;将所述燃料供给停止期间流入所述三元催化剂内的空气量的累计值与燃料供给回复后的燃料增量修正中流入所述三元催化剂内的空气量的累计值进行比较、当该比较值达到规定值时、停止所述燃油切断回复后燃料增量修正装置执行的燃料增量修正的燃料增量修正停止装置。
2.一种内燃机的控制装置,包括:设置在内燃机的排气系统中、进行一氧化碳和氮氧化物净化的三元催化剂;在所述内燃机的运行中燃料供给停止条件成立时进行临时燃料供给停止的燃油切断控制装置;其特征在于,在所述燃油切断控制装置执行的从燃料供给停止状态向燃料供给状态回复时的规定期间内进行燃料增量修正的燃油切断回复后燃料增量修正装置;算出所述燃料供给停止期间流入所述三元催化剂内的氧气量的累计值、且在燃料供给回复后的燃料增量修正中、设定吸入空气量与增量修正后的燃料的目标空燃比、从该目标空燃比算出燃料供给回复后所述三元催化剂内被消耗的氧气量的累计值、将所述燃料供给停止期间流入所述三元催化剂内的氧气量的累计值与所述燃料供给回复后在所述三元催化剂内被消耗的氧气量的累计值进行比较、当该比较值达到规定值时、停止所述燃油切断回复后燃料增量修正装置执行的燃料增量修正的燃料增量修正停止装置。
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