CN102893003B - 内燃机的控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种内燃机的控制装置,基于燃料喷射量的目标值(Qtgt)、与表示排气的NOx浓度的测定值或者推定值与规定的NOx参照浓度之差的NOx浓度偏差(ΔNOx)的关系,来判定燃料喷射量偏差以及进气氧浓度关联参数偏差的状态中的至少一个,该控制装置具备状态判定单元,该状态判定单元基于第1判定指标等来判定燃料喷射量偏差为零、正以及负中的哪一个,其中,该第1判定指标包括燃料喷射量的目标值(Qtgt)在规定范围内增大时的NOx浓度偏差(ΔNOx)的变化量以及燃料喷射量的目标值(Qtgt)为规定的第1值(Qtgt2)时的NOx浓度偏差(ΔNOx)。
Description
技术领域
本发明涉及对从内燃机排出的氮氧化物(以下也称为“NOx”)的量进行控制的内燃机的控制装置。
背景技术
在从火花点火式内燃机以及柴油内燃机等内燃机(尤其是柴油内燃机)排出的气体中,含有NOx以及微粒状物质(以下也称为“PM”)等有害物质(以下也称为“排放物”)。希望该排放物的排出量尽可能降低。作为使该排气中含有的NOx量降低的方法,例如提出了根据内燃机的运转状态对由EGR装置回流的气体的量即EGR气体量进行控制的方法等。
但如公知那样,排气中含有的NOx量与排气中含有的PM量之间存在二律背反的关系。即,如果控制内燃机以使NOx量降低则PM量增大,如果控制内燃机以使PM量降低则NOx量增大。因此,在综合性地降低排放物的排出量的观点下,希望考虑NOx量以及PM量这二者来控制内燃机。
具体而言,为了在尽可能地降低NOx量的同时抑制PM量增大,希望对内燃机进行控制,以使NOx量和与内燃机的运转状态对应的规定的目标量一致。例如,以往的内燃机的控制装置之一(以下也称为“以往装置”)取得进入到气缸内的气体的氧浓度即进气氧浓度、气缸内的气体的压力即气缸内压力、喷射到气缸内的燃料的量、以及向气缸内喷射燃料的正时等运转参数的值。然后,以往装置通过将这些运转参数的值应用到规定的NOx量推定模型中,来推定排气中含有的NOx量。并且,该以往装置对EGR气体量等进行控制,以使推定出的NOx量与规定的目标值即NOx目标量一致(例如参照日本特开2002-371893号公报)。
以往装置如上述那样,基于规定的运转参数的值对EGR气体量等进行控制,以使推定出的NOx量与规定的NOx目标量一致。即,以往装置以“所取得的上述运转参数的值与这些运转参数的实际的(现实的)值一致”(即,所取得的上述运转参数的值正常)为前提,对EGR气体量等进行控制。但是,有时在与上述运转参数的值相关的部件(例如各种传感器以及燃料喷射装置等)中会发生因各种因素引起的破损以及老化等异常。并且,与上述运转参数的值相关的部件有时还具有构成上的偏差(制造时产生的同一种部件间的尺寸以及性能等的差)。以下,为了方便起见,将破损以及老化等异常、构成上的偏差简单地统称为“异常”。
在发生了上述异常的情况下,存在以往装置取得的上述运转参数的值不正常之虞。在上述运转参数的值不正常的情况下,以往装置无法恰当地控制NOx量。并且,在上述运转参数的值不正常的情况下,以往装置也无法确认所取得的运转参数的值(即与实际的(现实的)运转参数的值不同的值)、和实际的(现实的)运转参数的值如何不同。
发明内容
本发明的目的在于,鉴于上述课题,提供一种即使在发生了上述异常的情况下,也能够判断对内燃机的排气中含有的NOx量造成影响的运转参数的实际的(现实的)值、与该运转参数被取得的值如何不同的内燃机的控制装置。
为了实现上述课题,本发明涉及的“第1内燃机的控制装置”具备:燃料喷射量目标值决定单元、进气氧浓度关联参数取得单元、进气氧浓度取得单元、NOx浓度取得单元、状态判定单元。以下,对这些单元更详细地进行说明。
燃料喷射量目标值决定单元基于上述内燃机的运转状态,决定向该内燃机的气缸内喷射(供给)的燃料的量即“燃料喷射量”的目标值。作为该内燃机的运转状态,可适当采用为了决定燃料喷射量的目标值所需的运转参数。例如,可采用内燃机旋转速度以及加速踏板开度等作为内燃机的运转状态。
进气氧浓度关联参数取得单元取得“进气氧浓度关联参数”的测定值、推定值或者目标值,其中,该“进气氧浓度关联参数”是与上述进入到气缸内的气体的氧浓度即进气氧浓度相关的参数。作为进气氧浓度关联参数,例如可采用进入到内燃机的空气的量即进气量、被喷射到气缸内的燃料的量即燃料喷射量、内燃机旋转速度、内燃机进气通路内的气体的压力、内燃机排气通路内的气体的压力、以及向气缸内喷射燃料的正时即燃料喷射正时等中的至少一个。并且,在进行了使排气从排气通路向进气通路回流的排气再循环(EGR)的情况下,可采用“因排气再循环而回流到进气通路的排气的量即EGR气体量”与“进入到气缸内的气体(即,从内燃机外部进入的空气、与因排气再循环而回流到进气通路的排气的混合物)的量”之比即EGR率,作为进气氧浓度关联参数。而且,当在进气通路的规定位置设有进气氧浓度测定装置(例如氧浓度传感器等)时,可采用该进气氧浓度测定装置的输出值作为进气氧浓度关联参数。
取得该“进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值”的方法没有特别限定。例如,可采用用于取得规定的进气氧浓度关联参数的公知测定方法、推定方法或者目标值的决定方法来作为该方法。
进气氧浓度取得单元基于上述进气氧浓度关联参数来取得“上述进气氧浓度”。取得该“进气氧浓度”的方法没有特别的限制。例如,可以采用预先决定对规定的进气氧浓度关联参数与进气氧浓度的关系进行表示的关系式,并且将实际的进气氧浓度关联参数应用到该关系式来计算出进气氧浓度的方法,作为该方法。并且,例如可以采用基于上述进气氧浓度测定装置的输出值来取得进气氧浓度的方法,作为该方法。
上述“通过将实际的进气氧浓度关联参数应用到规定的关系式来计算出进气氧浓度的方法”没有特别限定。例如,在进行了排气再循环(EGR)的情况下,可以采用基于EGR率、和实际的空燃比(实空燃比)与理论空燃比(≈14.7)之比即空气过剩率来计算出进气氧浓度的方法,作为该方法。并且,例如可以采用基于内燃机的外部气体(空气)的氧浓度、和进气通路内的气体的压力来计算出进气氧浓度的方法,作为该方法。
NOx浓度取得单元取得被从上述气缸排出的气体的氮氧化物浓度即“NOx浓度”的测定值或者推定值。取得该“NOx浓度的测定值或者推定值”的方法没有特别限定。例如,作为取得NOx浓度的测定值或者推定值的方法,可以采用在排气通路的规定位置设置NOx浓度测定装置(例如NOx浓度传感器等),并且基于该NOx浓度测定装置的输出值来取得NOx浓度的“测定值”的方法。并且,例如可采用预先通过实验等取得规定的运转参数(例如进气氧浓度以及燃料喷射量等)与NOx浓度的关系(例如NOx浓度映射),并且将实际的运转参数应用到该关系来取得NOx浓度的“推定值”的方法,作为该方法。而且,例如可以采用通过将实际的运转参数应用到基于规定的运转参数(例如进气氧浓度以及燃料喷射量等)推定NOx浓度的NOx浓度推定模型来取得NOx浓度的“推定值”的方法,作为该方法。
状态判定单元判定:“表示上述燃料喷射量的实际值与该燃料喷射量的目标值之差的燃料喷射量偏差”为“零”、“正”以及“负”中的哪一个,或者上述燃料喷射量偏差为“包括零的规定范围内的值”、“比该规定范围内的最大值大的值”以及“比该规定范围内的最小值小的值”中的哪一个,以及“表示上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值与该进气氧浓度关联参数的实际值之差的进气氧浓度关联参数偏差”为“零”、“正”以及“负”中的哪一个,或者上述进气氧浓度关联参数偏差为“包括零的规定范围内的值”、“比该规定范围内的最大值大的值”以及“比该规定范围内的最小值小的值”中的哪一个中的至少一个。
上述燃料喷射量偏差只要以“燃料喷射量的目标值”作为基准,是能够表现该“燃料喷射量的目标值”与“燃料喷射量的实际值”之差的数值即可,没有特别限制。例如,作为燃料喷射量偏差,可采用将“从燃料喷射量的实际值减去燃料喷射量的目标值而得到的值”除以“燃料喷射量的目标值”所得的值(即,上述减法运算得到的值与燃料喷射量的目标值的比例)。并且,例如可采用“从燃料喷射量的实际值减去燃料喷射量的目标值而得到的值本身”,作为燃料喷射量偏差。
更具体而言,当燃料喷射量的实际值大于燃料喷射量的目标值时,燃料喷射量偏差为“正”。并且,当燃料喷射量的目标值与燃料喷射量的实际值一致时,燃料喷射量偏差为“零”。而且,当燃料喷射量的实际值小于燃料喷射量的目标值时,燃料喷射量偏差为“负”。
上述进气氧浓度关联参数偏差只要是以“进气氧浓度关联参数的实际值”作为基准,能够表现该“进气氧浓度关联参数的实际值”与“进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值”之差的数值即可,没有特别限制。例如,作为进气氧浓度关联参数偏差,可采用将“从进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值减去进气氧浓度关联参数的实际值而得到的值”除以“进气氧浓度关联参数的实际值”所得到的值(即,上述减法运算得到的值与进气氧浓度关联参数的实际值的比例)。并且,例如可采用“从进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值减去进气氧浓度关联参数的实际值而得到的值本身”,作为进气氧浓度关联参数偏差。
更具体而言,当进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值大于进气氧浓度关联参数的实际值时,进气氧浓度关联参数偏差为“正”。并且,当进气氧浓度关联参数的实际值与进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值一致时,进气氧浓度关联参数偏差为“零”。而且,当进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值小于进气氧浓度关联参数的实际值时,进气氧浓度关联参数偏差为“负”。
以下,为了方便起见,将“燃料喷射量偏差的大小为零、正以及负中的哪一个,或者为包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个”,也简称为“燃料喷射量偏差的状态”。并且,以下为了方便起见,将“进气氧浓度关联参数偏差的大小为零、正以及负中的哪一个,或者为包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个”,也简称为“进气氧浓度关联参数偏差的状态”。
燃料喷射量偏差所涉及的上述“规定范围”只要是在尽量降低内燃机的排放物排出量的观点下,可以看作燃料喷射量偏差为零的范围即可,没有特别限制。并且,进气氧浓度关联参数偏差所涉及的上述“规定范围”只要在尽量降低内燃机的排放物排出量的观点下,可以看作进气氧浓度关联参数偏差为零的范围即可,没有特别限制。这些“规定范围”能够基于内燃机被要求的排放物排出量等来适当地决定。
以下,为了方便起见,将“燃料喷射量偏差为零或者上述规定范围内的值、且进气氧浓度关联参数偏差为零或者上述规定范围内的值”也称为“燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数正常”。与此相对,以下,为了方便起见,将“燃料喷射量偏差为零或者上述规定范围内的值、以及进气氧浓度关联参数偏差为零或者上述规定范围内的值中的至少一方不成立”也称为“燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数异常”。
如果对判定上述燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态时所使用的判定指标进行更具体的阐述,则状态判定单元基于(1)包括“表示上述NOx浓度的测定值或者推定值与规定的NOx参照浓度之差的NOx浓度偏差”在上述燃料喷射量的目标值在规定范围内增大时的变化量、以及上述燃料喷射量的目标值为规定的“第1值”时的上述NOx浓度偏差的第1判定指标;以及(2)包括上述进气氧浓度在规定范围内增大时的上述NOx浓度偏差的变化量、以及上述进气氧浓度为规定的“第2值”时的上述NOx浓度偏差的第2判定指标中的至少一方,来判定上述燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态中的至少一个。
上述NOx浓度偏差只要是以“NOx参照浓度”为基准,能够表现该“NOx参照浓度”与“NOx浓度的测定值或者推定值”之差的数值即可,没有特别限制。例如,作为NOx浓度偏差,可采用将“从NOx浓度的测定值或者推定值减去NOx参照浓度而得到的值”除以“NOx参照浓度”所得到的值(即,上述减法运算而得到的值与NOx参照浓度的比例)。并且,例如可采用“从NOx浓度的测定值或者推定值减去NOx参照浓度而得到的值自身”作为NOx浓度偏差。
更具体而言,当NOx浓度的测定值或者推定值大于NOx参照浓度时,NOx浓度偏差为“正”。并且,当NOx参照浓度与NOx浓度的测定值或者推定值一致时,NOx浓度偏差为“零”。而且,当NOx浓度的测定值或者推定值小于NOx参照浓度时,NOx浓度偏差为“负”。
上述“NOx参照浓度”相当于“在燃料喷射量偏差为零或者上述规定范围内的值、且进气氧浓度关联参数偏差为零或者上述规定范围内的值时取得的NOx浓度”。换言之,当燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数正常时,NOx浓度偏差成为零或者包括零的规定范围内的值。
NOx浓度偏差所涉及的上述“规定范围”只要是在尽量降低内燃机的排放物排出量的观点下,可以看作NOx浓度偏差为零的范围即可,没有特别限制。该“规定范围”可基于内燃机被要求的排放物排出量等来适当地决定。
决定上述NOx参照浓度的方法没有特别限制。作为决定NOx参照浓度的方法,例如可采用预先通过实验等取得“被确认为燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数正常的内燃机中的、规定的运转参数(例如燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数等)与NOx浓度的关系”,并且把通过将实际的运转参数应用到该关系而得到的NOx浓度决定为NOx参照浓度的方法。并且,例如可以采用将实际的运转参数应用到基于规定的运转参数(例如燃料喷射量以及进气氧浓度等)来推定NOx浓度的NOx浓度推定模型而得到的NOx浓度决定为NOx参照浓度的方法,作为该方法。
上述“第1值”以及上述“第2值”只要是适合于对燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态中的至少一个进行判定用的值即可,没有特别限制。并且,燃料喷射量的目标值所涉及的上述“规定范围”、以及进气氧浓度所涉及的上述“规定范围”只要是适合于对燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态中的至少一个进行判定用的范围即可,没有特别限制。
上述“第1判定指标”可构成为“仅”包括燃料喷射量的目标值在规定范围内增大时的NOx浓度偏差的变化量以及燃料喷射量的目标值为第1值时的NOx浓度偏差。并且,上述“第1判定指标”可构成为包括燃料喷射量的目标值在规定范围内增大时的NOx浓度偏差的变化量以及燃料喷射量的目标值为第1值时的NOx浓度偏差、以及它们“以外”的参数即可对上述判定造成影响的参数。
上述“第2判定指标”可构成为“仅”包括进气氧浓度在规定范围内增大时的NOx浓度偏差的变化量以及进气氧浓度为第2值时的NOx浓度偏差。并且,上述“第2判定指标”可构成为包括进气氧浓度在规定范围内增大时的NOx浓度偏差的变化量以及进气氧浓度为第2值时的NOx浓度偏差、以及它们“以外”的参数即可对上述判定造成影响的参数。
以下,在对判定燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态的具体方法进行叙述之前,说明内燃机的运转参数与排气的NOx浓度的关系。
根据公知的燃烧模型(热NOx生成机构)之一的放大泽尔多维奇机构,在燃烧过程中生成的氮氧化物的浓度受到供燃烧所用的气体的氮浓度及氧浓度、以及燃烧时的火焰温度的影响。发明人对该放大泽尔多维奇机构进行了更详细的研究。根据发明人进行的各种考察以及各种实验等,确认了内燃机的排气中含有的NOx量(即上述NOx浓度)、向内燃机的气缸内喷射(供给)的燃料的量(即上述燃料喷射量)、进入到该气缸内的气体的氧浓度(即上述进气氧浓度)之间存在很强的相关性。并且,根据发明人进行的上述考察以及上述实验等,确认了“燃料喷射量与NOx浓度的相关程度”、“进气氧浓度与NOx浓度的相关程度”不同。其中,该进气氧浓度如上所述,是基于进气氧浓度关联参数决定的值。
因此,产生了“燃料喷射量偏差”时的NOx浓度偏差的程度、与产生了“进气氧浓度关联参数偏差”时的NOx浓度偏差的程度不同。并且,燃料喷射量的目标值为规定值时产生了“燃料喷射量偏差”的情况下的NOx浓度偏差的程度、与燃料喷射量的目标值为该规定值时产生了“进气氧浓度关联参数偏差”的情况下的NOx浓度偏差的程度不同。而且,进气氧浓度为规定值时产生了“燃料喷射量偏差”的情况下的NOx浓度偏差的程度、与进气氧浓度为该规定值时产生了“进气氧浓度关联参数偏差”的情况下的NOx浓度偏差的程度不同。
并且,如上所述,NOx浓度偏差按照当燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数正常时(即,燃料喷射量偏差为零或者为包括零的规定范围内的值、且进气氧浓度关联参数偏差为零或者为包括零的规定范围内的值时)成为零或者成为包括零的规定范围内的值的方式来决定。因此,NOx浓度偏差根据燃料喷射量偏差的大小而变化,NOx浓度偏差根据进气氧浓度关联参数偏差的大小而变化。
这样,NOx浓度、燃料喷射量、进气氧浓度、NOx浓度偏差、燃料喷射量偏差、进气氧浓度关联参数偏差之间存在规定的相关性。鉴于此,状态判定单元利用上述“第1判定指标(即燃料喷射量与NOx浓度偏差的关系)”以及上述“第2判定指标(即进气氧浓度与NOx浓度偏差的关系)”,来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态。
即,状态判定单元基于上述第1判定指标以及上述第2判定指标中的至少一方,判定(A)上述燃料喷射量偏差是“零”、“正”以及“负”中的哪一个,或者(B)上述燃料喷射量偏差是“包括零的规定范围内的值”、“比该规定范围内的最大值大的值”以及“比该规定范围内的最小值小的值”中的哪一个,以及(C)上述进气氧浓度关联参数偏差是“零”、“正”以及“负”中的哪一个,或者(D)上述进气氧浓度关联参数偏差是“包括零的规定范围内的值”、“比该规定范围内的最大值大的值”以及“比该规定范围内的最小值小的值”中的哪一个中的至少一个。
这样,本发明的第1内燃机的控制装置可以利用NOx浓度偏差来判定“燃料喷射量偏差的状态”以及“进气氧浓度关联参数偏差的状态”中的至少一方。即,本发明的第1内燃机的控制装置在产生了NOx浓度偏差时,可以判定燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数的实际值、与它们被取得的值如何不同。
其中,如果由状态判定单元判定为燃料喷射量偏差是零或者包括零的规定范围内的值,则也可以判定为与燃料喷射量有关的部件正常。并且,如果由状态判定单元判定为进气氧浓度关联参数偏差是零或者包括零的规定范围内的值,则也可以判定为与进气氧浓度关联参数有关的部件正常。
并且,为了实现上述课题,本发明涉及的“第2内燃机的控制装置”具备燃料喷射量目标值决定单元、进气氧浓度关联参数取得单元、进气氧浓度取得单元、NOx浓度取得单元、状态判定单元。以下,对这些单元更详细地进行说明。
燃料喷射量目标值决定单元、进气氧浓度关联参数取得单元、进气氧浓度取得单元、以及NOx浓度取得单元分别与“第1内燃机的控制装置”的燃料喷射量目标值决定单元、进气氧浓度关联参数取得单元、进气氧浓度取得单元、以及NOx浓度取得单元相同。
状态判定单元判定“表示上述燃料喷射量的实际值与该燃料喷射量的目标值之差的燃料喷射量偏差”为“零”、“正”以及“负”中的哪一个,或者上述燃料喷射量偏差为“包括零的规定范围内的值”、“比该规定范围内的最大值大的值”以及“比该规定范围内的最小值小的值”中的哪一个,以及“表示上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值与该进气氧浓度关联参数的实际值之差的进气氧浓度关联参数偏差”为“零”、”正”以及“负”中的哪一个,或者上述进气氧浓度关联参数偏差为“包括零的规定范围内的值”、“比该规定范围内的最大值大的值”以及“比该规定范围内的最小值小的值”中的哪一个中的至少一个。
上述燃料喷射量偏差、以及上述进气氧浓度关联参数偏差分别与在“第1内燃机的控制装置”中关联说明的燃料喷射量偏差、以及进气氧浓度关联参数偏差相同。
以下,为了方便起见,以与在“第1内燃机的控制装置”中关联说明的“燃料喷射量偏差的状态”、“进气氧浓度关联参数偏差的状态”、“燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数正常”、以及“燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数异常”相同的意思,来使用“燃料喷射量偏差的状态”、“进气氧浓度关联参数偏差的状态”、“燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数正常”、以及“燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数异常”。
若对判定上述燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态时所使用的判定指标更具体地进行叙述,则状态判定单元基于(1)包括“表示上述NOx浓度的测定值或者推定值与规定的NOx参照浓度之差的NOx浓度偏差”即上述燃料喷射量的目标值为规定的“第1值”时的NOx浓度偏差的第1判定指标;以及(2)包括上述进气氧浓度为规定的“第2值”时的上述NOx浓度偏差的第2判定指标中的至少一方,来判定上述燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态中的至少一个。
上述“NOx浓度偏差”、上述“NOx参照浓度”、以及NOx浓度偏差所涉及的上述“规定范围”分别与在“第1内燃机的控制装置”中关联说明的“NOx浓度偏差”、“NOx参照浓度”、以及NOx浓度偏差所涉及的“规定范围”相同。
上述决定NOx参照浓度的方法没有特别限定,与在“第1内燃机的控制装置”中关联说明的“决定NOx参照浓度的方法”相同。
可构成为上述“第1判定指标”“仅”包括燃料喷射量的目标值为第1值时的NOx浓度偏差。并且,可构成为上述“第1判定指标”包括燃料喷射量的目标值为第1值时的NOx浓度偏差、以及其“以外”的参数即可对上述判定造成影响的参数。
可构成为上述“第2判定指标”“仅”包括进气氧浓度为第2值时的NOx浓度偏差。并且,可构成为上述“第2判定指标”包括进气氧浓度为第2值时的NOx浓度偏差、以及其“以外”的参数即可对上述判定造成影响的参数。
此外,和“第2内燃机的控制装置”相关的内燃机的运转参数与排气的NOx浓度的关系,与和“第1内燃机的控制装置”相关的内燃机的运转参数与排气的NOx浓度的关系相同。
因此,NOx浓度、燃料喷射量、进气氧浓度、NOx浓度偏差、燃料喷射量偏差、进气氧浓度关联参数偏差之间存在规定的相关性。鉴于此,状态判定单元利用上述“第1判定指标(即燃料喷射量与NOx浓度偏差的关系)”以及上述“第2判定指标(即进气氧浓度与NOx浓度偏差的关系)”,来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态。
即,状态判定单元基于上述第1判定指标以及上述第2判定指标中的至少一方,来判定(A)上述燃料喷射量偏差为“零”、“正”以及“负”中的哪一个,或者(B)上述燃料喷射量偏差为“包括零的规定范围内的值”、“比该规定范围内的最大值大的值”以及“比该规定范围内的最小值小的值”中的哪一个,以及(C)上述进气氧浓度关联参数偏差为“零”、“正”以及“负”中的哪一个,或者(D)上述进气氧浓度关联参数偏差为“包括零的规定范围内的值”、“比该规定范围内的最大值大的值”以及“比该规定范围内的最小值小的值”中的哪一个中的至少一个。
这里,作为进行上述判定时所利用的“第1值”,状态判定单元采用被推定为“上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值、且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值”时“上述NOx浓度偏差成为零或者为包括零的规定范围内的值”的燃料喷射量;以及被推定为“上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值、且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值”时“上述NOx浓度偏差成为零或者为包括零的规定范围内的值”的燃料喷射量中的至少一方。
如上所述,“第1值”是与燃料喷射量的目标值对应的值。在采用被推定为“上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值、且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者包括零的规定范围内的值”的值作为第1值(即燃料喷射量的目标值)的情况下,如果进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值,则与燃料喷射量偏差的大小无关,NOx浓度偏差成为零或者为包括零的规定范围内的值。即,该情况下,燃料喷射量偏差不对NOx浓度偏差造成影响。换言之,该情况下,“仅进气氧浓度关联参数偏差”对NOx浓度偏差造成影响。因此,状态判定单元通过使用该情况下的NOx浓度偏差(即上述第1判定指标),能够更恰当地判定进气氧浓度关联参数偏差的状态。
另一方面,在采用被推定为“上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值、且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的值作为第1值的情况下,如果燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值,则与进气氧浓度关联参数偏差的大小无关,NOx浓度偏差成为零或者包括零的规定范围内的值。即,该情况下,进气氧浓度关联参数偏差不对NOx浓度偏差造成影响。换言之,该情况下,“仅燃料喷射量偏差”对NOx浓度偏差造成影响。因此,状态判定单元通过使用该情况下的NOx浓度偏差(即上述第1判定指标),能够更恰当地判定燃料喷射量偏差的状态。
并且,作为进行上述判定时利用的“第2值”,状态判定单元采用被推定为在“上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值”时“上述NOx浓度偏差成为零或者为包括零的规定范围内的值”的进气氧浓度;以及被推定为在“上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值”时“上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的进气氧浓度中的至少一方。
如上所述,“第2值”是与进气氧浓度对应的值。在采用被推定为“上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的值作为第2值(即进气氧浓度)的情况下,如果进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值,则与燃料喷射量偏差的大小无关,NOx浓度偏差成为零或者包括零的规定范围内的值。即,该情况下,燃料喷射量偏差不对NOx浓度偏差造成影响。换言之,该情况下,“仅进气氧浓度关联参数偏差”对NOx浓度偏差造成影响。因此,状态判定单元通过使用该情况下的NOx浓度偏差(即上述第2判定指标),能够更恰当地判定进气氧浓度关联参数偏差的状态。
另一方面,在采用被推定为“上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的值作为第2值的情况下,如果燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值,则与进气氧浓度关联参数偏差的大小无关,NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值。即,该情况下,进气氧浓度关联参数偏差不对NOx浓度偏差造成影响。换言之,该情况下,“仅燃料喷射量偏差”对NOx浓度偏差造成影响。因此,状态判定单元通过使用该情况下的NOx浓度偏差(即上述第2判定指标),能够更恰当地判定燃料喷射量偏差的状态。
其中,如上所述,NOx浓度偏差所涉及的上述“规定范围”只要是在尽量降低内燃机的排放物排出量的观点下,可以看作NOx浓度偏差为零的范围即可,没有特别限制。
这样,本发明的第2内燃机的控制装置可以利用NOx浓度偏差,来判定“燃料喷射量偏差的状态”以及“进气氧浓度关联参数偏差的状态”中的至少一方。即,本发明的第2内燃机的控制装置可以在产生了NOx浓度偏差时,判定燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数的实际值、与它们被取得的值如何不同。
其中,如果由状态判定单元判定为燃料喷射量偏差为零或者包括零的规定范围内的值,则也能够判定为与燃料喷射量关联的部件没有产生异常。并且,如果由状态判定单元判定为进气氧浓度关联参数偏差为零或者包括零的规定范围内的值,则也能够判定为与进气氧浓度关联参数关联的部件正常。
以下,为了方便起见,将“本发明的第1内燃机的控制装置”以及“本发明的第2内燃机的控制装置”统称为“本发明的内燃机的控制装置”。
作为本发明的内燃机的控制装置的第1方式,可构成为控制装置具备修正单元。
该修正单元可构成为,(1)如果判定为上述燃料喷射量偏差为“正”或者“比上述规定范围内的最大值大的值”,则按照使上述燃料喷射量的目标值“减少第1修正量”的方式进行修正,
(2)如果判定为上述燃料喷射量偏差为“负”或者“比上述规定范围内的最小值小的值”,则按照使上述燃料喷射量的目标值“增大第2修正量”的方式进行修正,
(3)如果判定为上述进气氧浓度关联参数偏差为“正”或者“比上述规定范围内的最大值大的值”,则按照“使上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值减少第3修正量”的方式进行修正,
(4)如果判定为上述进气氧浓度关联参数偏差为“负”或者“比上述规定范围内的最小值小的值”,则按照“使上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值增大第4修正量”的方式进行修正。
如上所述,本发明的内燃机的控制装置可以在产生了NOx浓度偏差时,判定燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数的实际的值、与它们被取得的值如何不同(即燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态)。
鉴于此,本方式中的修正单元根据判定出的燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态,来修正燃料喷射量的目标值以及进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值。由此,可降低“燃料喷射量偏差”的大小以及“进气氧浓度关联参数偏差”的大小。其结果,“NOx浓度偏差”的大小降低。
作为本发明的内燃机的控制装置的第2方式,上述状态判定单元可构成为,基于上述第1判定指标以及上述第2判定指标这“二者”,来判定上述燃料喷射量偏差为零、正以及负中的哪一个,或者上述燃料喷射量偏差为包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个,以及上述进气氧浓度关联参数偏差为零、正以及负中的哪一个,或者上述进气氧浓度关联参数偏差为包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个中的至少一个。
本方式中的状态判定单元基于第1判定指标以及第2判定指标这“二者”,来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态中的至少一方。因此,与基于第1判定指标以及第2判定指标的“一方”来判定这些状态的情况相比,本方式中的状态判定单元能够更准确地判定这些状态。
作为本发明的内燃机的控制装置的第3方式,上述修正单元可构成为,根据“上述NOx浓度偏差的大小”来决定上述第1修正量的大小、上述第2修正量的大小、上述第3修正量的大小以及上述第4修正量的大小。
如上所述,上述“第1方式”中的修正单元根据NOx浓度偏差的大小对燃料喷射量的目标值修正规定的修正量(第1修正量或者第2修正量)。并且,该修正单元根据NOx浓度偏差的大小对进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值修正规定的修正量(第3修正量或者第4修正量)。
如上所述,NOx浓度与燃料喷射量与进气氧浓度之间存在很强的相关性。因此,可认为NOx浓度偏差的大小、燃料喷射量偏差的大小、进气氧浓度关联参数偏差的大小之间也存在相关性。鉴于此,上述“第3方式”中的修正单元根据NOx浓度偏差的大小来决定上述修正量的大小。由此,本方式中的修正单元可以在产生了燃料喷射量偏差以及进气氧浓度关联参数偏差中的至少一方的情况下,更恰当地修正燃料喷射量的目标值以及进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值。由此,可更恰当地降低“燃料喷射量偏差”的大小以及“进气氧浓度关联参数偏差”的大小。其结果,能够更恰当地降低“NOx浓度偏差”的大小。
作为本发明的内燃机的控制装置的第4方式,上述修正单元可构成为,(1)反复修正上述燃料喷射量的目标值,直到判定为上述燃料喷射量偏差为零或者上述规定范围内的值为止,
(2)反复修正上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值,直到判定为上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者上述规定范围内的值。
如上所述,上述“第1方式”以及上述“第3方式”中的修正单元对燃料喷射量的目标值以及进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值进行修正。
并且,上述“第4方式”中的修正单元反复执行该修正。由此,本方式中的修正单元可以在产生了燃料喷射量偏差以及进气氧浓度关联参数偏差中的至少一方的情况下,使燃料喷射量偏差以及进气氧浓度关联参数偏差实际降低到零(零或者上述规定范围内的值)。其结果,“NOx浓度偏差”的大小实际上降低到零(零或者规定范围内的值)。
作为本发明的内燃机的控制装置的第5方式,可构成为控制装置具备异常判定单元。
该异常判定单元用于判定“上述燃料是否被正常喷射”以及“上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值是否被正常取得”中的至少一方,
在上述第1修正量以及上述第2修正量中的至少一方大于规定阈值时判定为“上述燃料未被正常喷射”,在上述第3修正量以及上述第4修正量中的至少一方大于规定阈值时判定为“上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值未被正常取得”。
以下,为了方便起见,将“上述燃料未被正常喷射”的情况也称为“燃料喷射量异常”。并且,以下为了方便起见,将“进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值未被正常取得”的情况也称为“进气氧浓度关联参数异常”。
如上所述,上述第1方式、上述第3方式以及上述第4方式中的修正单元在产生了燃料喷射量偏差以及进气氧浓度关联参数偏差中的至少一方的情况下,对燃料喷射量的目标值以及进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值修正规定的修正量。
并且,上述“第5方式”中的异常判定单元基于这些修正量的大小,来判定燃料喷射量是否异常、以及进气氧浓度关联参数是否异常。由此,例如本发明的内燃机的控制装置能够在判定为燃料喷射量异常时将该信息通知给内燃机的操作者。并且,例如本发明的内燃机的控制装置能够在判定为进气氧浓度关联参数异常时将其信息通知给内燃机的操作者。
第1修正量以及第2修正量所涉及的上述“规定阈值”可被决定为第1修正量以及第2修正量中的至少一方大于该阈值时的排放物排出量成为在尽量降低内燃机的排放物排出量的观点下不能允许的量的适当值。并且,第3修正量以及第4修正量所涉及的上述“规定阈值”可被决定为第3修正量以及第4修正量中的至少一方大于该阈值时的排放物排出量成为在尽量降低内燃机的排放物排出量的观点下不能允许的量的适当值。
在本发明的内燃机的控制装置的第6方式中,上述异常判定单元可构成为,每当上述燃料喷射量的目标值被修正时便对上述第1修正量进行“累计”,每当上述燃料喷射量的目标值被修正时便对上述第2修正量进行“累计”,每当上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值被修正时便对上述第3修正量进行“累计”,每当上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值被修正时便对上述第4修正量进行“累计”,并且当“上述累计得到的第1修正量的值”以及“上述累计得到的第2修正量的值”中的至少一方大于规定阈值时判定为上述燃料未被正常喷射,当“上述累计得到的第3修正量的值”以及“上述累计得到的第4修正量的值”中的至少一方大于规定阈值时判定为上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值未被正常取得。
如上所述,上述“第4方式”中的修正单元反复修正燃料喷射量的目标值以及进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值。
鉴于此,上述“第6方式”中的异常判定单元每当进行上述修正时便累计该修正所使用的修正量,并且基于该累计得到的修正量的值来判定燃料喷射量是否异常、以及进气氧浓度关联参数是否异常。由此,与上述同样,例如本发明的内燃机的控制装置能够在判定为燃料喷射量异常时将其信息通知给内燃机的操作者。并且,例如本发明的内燃机的控制装置能够在判定为进气氧浓度关联参数异常时将其信息通知给内燃机的操作者。
累计得到的第1修正量的值以及累计得到的第2修正量的值所涉及的上述“规定阈值”可以被决定为累计得到的第1修正量的值以及累计得到的第2修正量的值中的至少一方大于该阈值时的排放物排出量成为在尽量降低内燃机的排放物排出量的观点下不能允许的量的适当值。并且,累计得到的第3修正量的值以及累计得到的第4修正量的值所涉及的上述“规定阈值”可以被决定为累计得到的第3修正量的值以及累计得到的第4修正量的值中的至少一方比该阈值大时的排放物排出量成为在尽量降低内燃机的排放物排出量的观点下不能允许的量的适当值。
在本发明的内燃机的控制装置的第7方式中,作为“上述第1值”,上述状态判定单元采用被推定为“上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值”时“上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的燃料喷射量;以及被推定为“上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值”时“上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的燃料喷射量中的至少一方。
如上所述,“第1值”是与燃料喷射量的目标值对应的值。在采用被推定为“上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的值作为第1值(即燃料喷射量的目标值)的情况下,如果进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值,则与燃料喷射量偏差的大小无关,NOx浓度偏差成为零或者包括零的规定范围内的值。即,该情况下,燃料喷射量偏差不对NOx浓度偏差造成影响。换言之,该情况下,“仅进气氧浓度关联参数偏差”对NOx浓度偏差造成影响。因此,状态判定单元通过使用该情况下的NOx浓度偏差(即上述第1判定指标),能够更恰当地判定进气氧浓度关联参数偏差的状态。
另一方面,如上所述,在采用被推定为“上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时上述NOx浓度偏差成为零或者为包括零的规定范围内的值”的值作为第1值的情况下,如果燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值,则与进气氧浓度关联参数偏差的大小无关,NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值。即,该情况下,进气氧浓度关联参数偏差不对NOx浓度偏差造成影响。换言之,该情况下,“仅燃料喷射量偏差”对NOx浓度偏差造成影响。因此,状态判定单元通过使用该情况下的NOx浓度偏差(即上述第1判定指标),能够更恰当地判定燃料喷射量偏差的状态。
并且,作为“上述第2值”,第7方式中的上述状态判定单元采用被推定为“上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值”时“上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的进气氧浓度;以及“上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值”时“上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的进气氧浓度中的至少一方。
如上所述,“第2值”是与进气氧浓度对应的值。在采用被推定为“上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的值作为第2值(即进气氧浓度)的情况下,如果进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值,则与燃料喷射量偏差的大小无关,NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值。即,该情况下,燃料喷射量偏差不对NOx浓度偏差造成影响。换言之,该情况下,“仅进气氧浓度关联参数偏差”对NOx浓度偏差造成影响。因此,状态判定单元通过使用该情况下的NOx浓度偏差(即上述第2判定指标),能够更恰当地判定进气氧浓度关联参数偏差的状态。
另一方面,如上所述,在采用被推定为“上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的值作为第2值的情况下,如果燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值,则与进气氧浓度关联参数偏差的大小无关,NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值。即,该情况下,进气氧浓度关联参数偏差不对NOx浓度偏差造成影响。换言之,该情况下,“仅燃料喷射量偏差”对NOx浓度偏差造成影响。因此,状态判定单元通过使用该情况下的NOx浓度偏差(即上述第2判定指标),能够更恰当地判定燃料喷射量偏差的状态。
其中,如上所述,NOx浓度偏差所涉及的上述“规定范围”只要是在尽量降低内燃机的排放物排出量的观点下,可以看作NOx浓度偏差为零的范围即可,没有特别限制。
作为本发明的内燃机的控制装置的第8方式,上述进气氧浓度关联参数取得单元可构成为,采用进入到上述内燃机的空气的量即“进气量”作为上述进气氧浓度关联参数中的一个。
上述进气量是与进气氧浓度相关的代表性参数的一个。其中,当采用“进气量”作为进气氧浓度关联参数时,进气氧浓度关联参数取得单元可构成为,取得“进气量的测定值或者推定值”。
取得该“进气量的测定值或者推定值”的方法没有特别限制。作为取得进气量的测定值或者推定值的方法,例如可采用在进气通路的规定位置设置进气量测定装置(例如热线式空气流量计以及活门(flap)式空气流量计等),并且基于该进气量测定装置的输出值来取得进气量的“测定值”的方法。并且,例如可以采用基于内燃机旋转速度、进气通路内的气体的压力、内燃机旋转速度、以及节流阀的开度等运转参数中的一个或者多个运转参数来取得进气量的“推定值”的方法,作为该方法。
在本发明的内燃机的控制装置的第9方式中,控制装置利用基于上述燃料喷射量、上述进气氧浓度来推定上述NOx浓度的“NOx浓度推定模型”,决定上述NOx参照浓度。
如上所述,根据发明人进行的各种考察以及各种实验等,确认了NOx浓度、燃料喷射量与进气氧浓度之间存在很强的相关性。因此,可基于该相关来决定上述NOx浓度推定模型。并且,如上所述,NOx参照浓度相当于在燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数正常时取得的NOx浓度。鉴于此,上述“第9方式”中的NOx参照浓度利用上述NOx浓度推定模型来决定。由此,例如与利用“通过实验等预先取得的规定的运转参数与NOx浓度的关系”来取得NOx参照浓度的情况相比,能够更简便地取得NOx参照浓度。
在本发明的内燃机的控制装置的第10方式中,控制装置可构成为基于上述NOx浓度推定模型来决定上述“第1值”以及上述“第2值”。
如上所述,本发明的内燃机的控制装置(第1内燃机的控制装置以及第2内燃机的控制装置这二者)利用“燃料喷射量的目标值为第1值时的NOx浓度偏差”以及“进气氧浓度为第2值时的NOx浓度偏差”中的至少一方,来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气氧浓度关联参数偏差的状态中的至少一方。优选该第1值以及第2值是尽量适合于进行该判定用的值。
如上所述,上述NOx浓度推定模型是表示燃料喷射量、进气氧浓度与NOx浓度的关系的模型。鉴于此,通过利用该NOx浓度推定模型,能够容易地决定“尽量适合于进行上述判定用的值即第1值以及第2值”。
例如,作为“尽量适合于进行上述判定用的值”,可举出在上述“第7方式”中采用的第1值以及第2值。如上所述,该第1值是满足规定的多个要件时的燃料喷射量,该第2值是满足规定的多个要件时的进气氧浓度关联参数。一般地,难以确定这样满足多个要件时的燃料喷射量以及进气氧浓度关联参数。但是,如果利用上述NOx浓度推定模型,则这样的第1值以及第2值都能够被比较容易地决定。
附图说明
图1是应用了本发明的第1实施方式涉及的控制装置的内燃机的概略图。
图2是表示图1的内燃机中的燃料喷射量的目标值、NOx浓度偏差、燃料喷射量偏差的状态、进气量偏差的状态的关系的图。
图3是表示图1的内燃机中的燃料喷射量的目标值、NOx浓度偏差、燃料喷射量偏差的状态、进气量偏差的状态的关系的图。
图4是表示图1的内燃机中的燃料喷射量的目标值、NOx浓度偏差、燃料喷射量偏差的状态、进气量偏差的状态的关系的图。
图5是表示本发明的第1实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图6是表示本发明的第1实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图7是表示本发明的第1实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图8是表示本发明的第1实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图9是表示本发明的第2实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图10是表示本发明的第2实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图11是表示本发明的第2实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图12是表示应用了本发明的第2实施方式涉及的控制装置的内燃机中的进气氧浓度、NOx浓度偏差、燃料喷射量偏差的状态、进气量偏差的状态的关系的图。
图13是表示应用了本发明的第2实施方式涉及的控制装置的内燃机中的进气氧浓度、NOx浓度偏差、燃料喷射量偏差的状态、进气量偏差的状态的关系的图。
图14是表示应用了本发明的第2实施方式涉及的控制装置的内燃机中的进气氧浓度、NOx浓度偏差、燃料喷射量偏差的状态、进气量偏差的状态的关系的图。
图15是表示应用了本发明的第2实施方式涉及的控制装置的内燃机中的进气氧浓度、NOx浓度偏差、燃料喷射量偏差的状态、进气量偏差的状态的关系的图。
图16是表示本发明的第2实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图17是表示本发明的第2实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图18是表示本发明的第2实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图19是表示本发明的第2实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图20是表示本发明的第2实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图21是表示本发明的第3实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图22是表示本发明的第3实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图23是表示本发明的第3实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
图24是表示本发明的第3实施方式涉及的控制装置的CPU执行的程序的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明涉及的内燃机的控制装置的各实施方式进行说明。
(第1实施方式)
<装置的概要>
图1表示了将本发明的第1实施方式涉及的控制装置(以下也称为“第1装置”)应用到内燃机10中的系统的概略结构。内燃机10是具有第1气缸~第4气缸这4个气缸的4气缸柴油内燃机。以下,为了方便起见,也将“内燃机(内燃機関)”简称为“内燃机(機関)”。
该内燃机10如图1所示,具备:包含燃料喷射(供给)系统的发动机主体20;用于向发动机主体20导入空气的进气系统30;用于将从发动机主体20排出的气体向内燃机10的外部释放的排气系统40;用于使排气从排气系统40回流到进气系统30的EGR装置50;以及被排气的能量驱动,对导入到发动机主体20的空气进行压缩的增压装置60。
发动机主体20具有连结着进气系统30以及排气系统40的气缸盖21。该气缸盖21具有按照与各气缸对应的方式在各气缸的上部设置的多个燃料喷射装置22。各燃料喷射装置22与未图示的燃料箱连接,根据来自电气控制装置80的指示信号向各气缸的燃烧室内喷射燃料。
进气系统30具有:经由在气缸盖21上形成的未图示的进气口与各气缸连通的进气歧管31;与进气歧管31上游侧的集合部连接的进气管32;使进气管32内的开口截面积可变的节流阀(进气节流阀)33;根据来自电气控制装置80的指示信号驱动节流阀33旋转的节流阀致动器33a;在节流阀33的上游侧设于进气管32的内部冷却器34;以及比设在内部冷却器34的上游设置的增压装置60靠上游侧的设于进气管32端部的空气过滤器35。进气歧管31以及进气管32构成了进气通路
排气系统40具有:经由形成在气缸盖21上的未图示的排气口与各气缸连通的排气歧管41;与排气歧管41下游侧的集合部连接的排气管42;以及比设在排气管42的增压装置60靠下游侧的设于排气管42的排气净化用催化剂(DPNR)43。排气歧管41以及排气管42构成了排气通路。
EGR装置50具有:构成使排气从排气歧管41向进气歧管31回流的通路(EGR通路)的排气回流管51、夹设于排气回流管51的EGR气体冷却装置(EGR冷却器)52、以及夹设于排气回流管51的EGR控制阀53。EGR控制阀53能够根据来自电气控制装置80的指示信号,变更回流的排气量(EGR气体量)。
增压装置60具有压缩机61以及涡轮62。压缩机61被设于进气通路(进气管32)。涡轮62被设于排气通路(排气管42)。压缩机61与涡轮62通过未图示的转子轴连结成能够同轴旋转。由此,若涡轮62基于排气进行旋转,则压缩机61旋转,并且向压缩机61供给的空气被压缩(进行增压)。
该第1装置具备:进气量传感器71、进气温度传感器72、进气压传感器73、曲柄位置传感器74、NOx浓度传感器75、以及加速器开度传感器76。作为进气量传感器71,例如可采用热线式空气流量计。
进气量传感器71设于进气通路(进气管32)。进气量传感器71输出与在进气管32内流动并进入内燃机10的空气的质量流量即进气量(即,进入内燃机10的空气的质量)对应的信号。基于该信号,可取得进气量的测定值Gamsr。
进气温度传感器72设于进气通路(进气管32)。进气温度传感器72输出与在进气管32内流动并进入内燃机10的空气的温度即进气温度对应的信号。基于该信号,可取得进气温度。
进气压传感器73在节流阀33的下游侧被设于进气管32。进气压传感器73输出对其被设置的部位处的进气管32内的空气的压力(即,向内燃机10的燃烧室供给的空气的压力。换言之,通过增压装置60产生的增压压力)进行表示的信号。基于该信号,可取得增压压力的测定值(以下也简称为“增压压力Pim”)。
曲柄位置传感器74设于未图示的曲轴的附近。曲柄位置传感器74每当曲轴旋转10°便输出具有狭窄宽度的脉冲的信号,并且每当曲轴旋转360°便输出具有大宽度的脉冲的信号。基于这些信号,可取得曲轴每单位时间的转速的测定值(以下也简称为“内燃机旋转速度NE”)。
NOx浓度传感器75设于比排气净化用催化剂(DPNR)43靠上游侧的排气通路(排气管42)。NOx浓度传感器75输出与在排气管42中通过的排气的NOx浓度(质量浓度)对应的信号。基于该信号,可取得排气的NOx浓度的测定值NOxmsr。
加速器开度传感器76设于由内燃机10的操作者操作的加速踏板AP。加速开度传感器75输出与该加速踏板AP的开度对应的信号。基于该信号,可取得加速踏板开度的测定值(以下也简称为“加速踏板开度Accp”)。
电气控制装置80具有:CPU81;预先存储有CPU81执行的程序、表(映射)以及常数等的ROM82;CPU81根据需要暂时储存数据的RAM83;在电源接通的状态下储存数据,并且在电源被切断的期间也保持所储存的数据的备份RAM84;以及包含AD转换器的接口85等。CPU81、ROM82、RAM83、RAM84以及接口85相互通过总线连接。
接口85与上述各传感器等连接,将由上述各传感器等输出的信号向CPU81供给。并且,接口85根据CPU81的指示,向燃料喷射装置22、节流阀促动器33a、以及EGR控制阀53等送出驱动信号(指示信号)。
<装置的工作的概要>
以下,对如上述那样构成的第1装置的工作的概要进行说明。
首先,第1装置基于由上述各传感器输出的信号,取得规定的运转参数(进气量的测定值Gamsr、增压压力Pim、内燃机旋转速度NE、以及排气的NOx浓度的测定值NOxmsr)。并且,第1装置对节流阀33以及EGR控制阀53进行控制,以使基于规定的运转参数而决定的EGR率的目标值Regrtgt与其实际值Regract一致。而且,第1装置基于规定的运转参数来决定“燃料喷射量的目标值Qtgt”。
接着,第1装置基于进气量的测定值Gamsr、EGR率的目标值Regrtgt以及燃料喷射量的目标值Qtgt,取得(计算)进入到气缸内的气体的氧浓度即进气氧浓度Ocon。
另一方面,第1装置预先通过实验等,取得了“与内燃机10具备同一构成并确认了燃料喷射量的目标值Qtgt与其实际值Qact一致且进气量的测定值Gamsr与其实际值Gaact一致的内燃机中的、燃料喷射量的目标值Qtgt、进气氧浓度Ocon与NOx浓度的关系MapNOxref(Qtgt,Ocon)”。第1装置通过将实际的燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气氧浓度Ocon应用到该关系MapNOxref(Qtgt,Ocon)中,来取得NOx参照浓度NOxref。
以下,为了方便起见,将“燃料喷射量的目标值Qtgt与其实际值Qactが一致且进气量的测定值Gamsr与其实际值Gaact一致”也称为“燃料喷射量以及进气量正常”。
然后,第1装置取得将“从NOx浓度的测定值NOxmsr中减去NOx参照浓度NOxref而得到的值(NOxmsr-NOxref)”除以“NOx参照浓度NOxref”而得到的值(即,通过上述减法运算而得到的值NOxmsr-NOxref与NOx参照浓度NOxref的比例)作为“NOx浓度偏差ΔNOx”。
在内燃机10运转的期间中,第1装置一边使燃料喷射量的目标值Qtgt、NOx浓度偏差ΔNOx对应一边继续取得这些值。然后,第1装置基于所取得的这些值,判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。以下,为了方便起见,将“燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态的判定”也简称为“状态判定”。
在第1装置中,燃料喷射量偏差是指燃料喷射量的实际值Gaact与燃料喷射量的目标值Qtgt之差。具体而言,将“从燃料喷射量的实际值Qact减去燃料喷射量的目标值Qtgt而得到的值(Qact-Qtgt)”除以“燃料喷射量的目标值Qtgt”而得到的值(即,通过上述减法运算而得到的值Qact-Qtgt与燃料喷射量的目标值Qtgt的比例),作为“燃料喷射量偏差”进行处理。
并且,在第1装置中,进气量偏差是指进气量的测定值Gamsr与进气量的实际值Gaact之差。具体而言,将“从进气量的测定值Gamsr减去进气量的实际值Gaact而得到的值(Gamsr-Gaact)”除以“进气量的实际值Gaact”而得到的值(即,通过上述减法运算而得到的值Gamsr-Gaact与进气量的实际值Gaact的比例),作为“进气量偏差”进行处理。
第1装置根据上述状态判定的结果对燃料喷射量的目标值Qtgt修正规定的修正量,以使燃料喷射量偏差的大小变小。并且,第1装置根据上述状态判定的结果对进气量的测定值Gamsr修正规定的修正量,以使进气量偏差的大小变小。而且,第1装置反复进行这些修正,直到燃料喷射量偏差变为零且进气量偏差变为零为止。
如果燃料喷射量的目标值Qtgt的修正量的累计值大于规定阈值,则第1装置在显示装置等(在图1中省略图示)上显示“燃料喷射装置22异常”。并且,如果进气量的测定值Gamsr的修正量的累计值大于规定阈值,则第1装置在上述显示装置等上显示“进气量传感器71异常”。以上是第1装置的工作的概要。
<内燃机的控制方法>
接着,在对第1装置的具体工作进行说明之前,按照下述说明1-1~1-4的顺序说明第1装置中采用的内燃机10的控制方法。
(说明1-1)关于NOx浓度推定模型的说明
(说明1-2)关于在发生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差中的至少一方时产生NOx浓度偏差的原因的说明
(说明1-3)关于燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态的判定方法的说明
(说明1-4)关于和状态判定的结果对应的修正的说明
(说明1-1)关于NOx浓度推定模型的说明
首先,如公知那样,进行排气再循环(EGR)的内燃机中的进气氧浓度Ocon可如下述(1)式所示那样近似。在下述(1)式中,数值23.2表示标准状态中的空气的氧浓度(质量百分比浓度),Regr表示EGR率,λ表示空气过剩率。其中,如公知那样,标准状态是指温度为零℃(273.15K)且压力为1bar(105Pa)的状态。
Ocon=23.2(1-Regr/λ)…(1)
在上述(1)式中,空气过剩率λ如下述(2)式所示那样定义。在下述(2)式中,abyfact表示实际的空燃比,abyfstoich表示理论空燃比(≈14.7)。
λ=abyfact/abyfstoich…(2)
在上述(2)式中,实际的空燃比abyfact如下述(3)式所示那样定义。在下述(3)式中,Ga表示进气量,Q表示燃料喷射量。
abyfact=Ga/Q…(3)
其中,如公知那样,EGR率Regr如下述(4)式所示那样定义。在下述(4)式中,Gcyl表示根据内燃机的运转状态(内燃机旋转速度以及增压压力等)而决定的进入到气缸内的气体的总量,Ga如上所述表示进气量。
Regr=(Gcyl-Ga)/Gcyl…(4)
这样,内燃机中的进气氧浓度Ocon基于与进气氧浓度相关的参数(即EGR率Regr、进气量Ga以及燃料喷射量Q)来决定。
接着,根据作为公知的燃烧模型(热NOx生成机构)之一的放大泽尔多维奇(Zel′dovich)机构,在燃烧过程中生成的氮氧化物的浓度受到供燃烧用的气体的氮浓度及氧浓度、以及燃烧时的火焰温度的影响。发明人对该放大泽尔多维奇机构进一步详细地进行了研究。具体而言,在将该放大泽尔多维奇机构应用于内燃机的情况下,由于燃烧过程中的上述气体的氮浓度的变化量非常小,所以可假定为该气体的氮浓度在燃烧过程中实际不变化(即视为规定的固定值)。并且,该情况下,可假定为上述气体的氧浓度相当于将内燃机的进气氧浓度Ocon累乘规定的次数而得到的值。而且,该情况下,可假定为上述燃烧时的火焰温度与进气氧浓度Ocon以及燃料喷射量Q成比例。
其中,由于因燃料中含有的氮量(氮化合物)而生成的燃料NOx的量、以及因燃料中含有的碳量及氢量与空气中含有的氮反应所生成的中间体(氰化氢等)而生成的瞬时NOx的量,相对上述氮氧化物(热的NOx)的量较小,所以可假定成实际上为零。
发明人基于这些假定进行了各种考察以及各种实验等。根据这些考察以及实验等,确认了内燃机的排气的NOx浓度NOxcon可由下述(5)式表示。在下述(5)式中,e表示自然对数的底(奈培数),Ocon表示由上述(1)式表示的进气氧浓度,Q如上所述表示燃料喷射量,指数A、B以及C分别表示根据内燃机的构造等而决定的固定值。其中,指数A、B以及C是对每个独立的内燃机决定的固有的值,是能够通过实验等决定的值。
NOxcon=eA×OconB×QC…(5)
这样,确认了内燃机的排气的NOx浓度NOxcon、进气氧浓度Ocon、与燃料喷射量Q之间存在很强的相关性。换言之,确认了内燃机的排气的NOx浓度NOxcon基于进气氧浓度Ocon以及燃料喷射量Q决定。
并且,根据发明人的进一步考察以及实验等,确认了在一般的内燃机中,“表示进气氧浓度Ocon与NOx浓度NOxcon的相关程度的指数B”和“表示燃料喷射量Q与NOx浓度NOxcon的相关程度的指数C”不同。换言之,确认了进气氧浓度Ocon对NOx浓度NOxcon造成的影响与燃料喷射量Q对NOx浓度NOxcon造成的影响不同。上述(5)式作为“NOx浓度推定模型”被第1装置采用。
(说明1-2)关于在产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差的至少一方的情况下产生NOx浓度偏差的原因的说明
如上所述,第1装置取得了被确认为“燃料喷射量以及进气量正常”的内燃机的排气的NOx浓度,作为NOx参照浓度NOxref。因此,如果在内燃机10中发生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差中的至少一方,则由NOx浓度传感器75测定的NOx浓度NOxcon与该NOx参照浓度NOxref不一致。即,产生“NOx浓度偏差ΔNOx”。
更具体而言,如上述NOx浓度推定模型所示那样,NOx浓度NOxcon受到进气氧浓度Ocon以及燃料喷射量Q的影响(参照上述(5)式)。并且,该进气氧浓度Ocon受到EGR率Regr、进气量Ga以及燃料喷射量Q的影响(参照上述(1)式~上述(4)式)。而且,EGR率Regr受到进气量Ga的影响(参照上述(4)式)。
在产生了“进气量偏差”的情况下,进气量的测定值Gamsr与实际值Gaact不一致。因此,即使表观上的EGR率(即,通过上述(4)式计算出的EGR率的计算值)Regrapp与目标值Regrtgt一致,EGR率的实际值Regract也不与目标值Regrtgt一致。这样,由于该情况下,进气量的测定值Gamsr与实际值Gaact不一致、且EGR率的实际值Regract与EGR率的目标值Regrtgt不一致,所以表观上的进气氧浓度(即,通过上述(1)式计算出的进气氧浓度的计算值)Oconapp与进气氧浓度的实际值Oconact不一致。
其结果,基于“进气氧浓度的实际值Oconact”以及”燃料喷射量的实际值Qact”决定的实际的NOx浓度(由NOx浓度传感器75测定的NOx浓度)NOxcon与通过将“表观上的进气氧浓度Oconapp”以及”燃料喷射量的目标值Qtgt”应用到上述关系MapNOxref(Qtgt,Ocon)而决定的NOx参照浓度NOxref不一致。即,产生NOx浓度偏差ΔNOx。
另一方面,在产生了“燃料喷射量偏差”的情况下,燃料喷射量的实际值Qact与目标值Qtgt不一致。该情况下,由于EGR率与燃料喷射量不直接关联(参照上述(4)式),所以EGR率的实际值Regract与目标值Regrtgt一致。但该情况下,由于燃料喷射量的实际值Qact与目标值Qtgt不一致,所以表观上的进气氧浓度Oconapp与进气氧浓度的实际值Oconact不一致。
其结果,基于“进气氧浓度的实际值Oconact”以及“燃料喷射量的实际值Qact”决定的实际的NOx浓度NOxcon与通过将“表观上的进气氧浓度Oconapp”以及“燃料喷射量的目标值Qtgt”应用到上述关系MapNOxref(Qtgt,Ocon)而决定的NOx参照浓度NOxref不一致。即,产生NOx浓度偏差ΔNOx。
以上是在产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差中的至少一方的情况下产生NOx浓度偏差的原因。
(说明1-3)关于燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态的判定方法的说明
如上所述,进气量偏差以及燃料喷射量偏差这二者对NOx浓度偏差造成影响。第1装置基于该影响来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态中的至少一方。以下,使用上述NOx浓度推定模型,对下述条件1-A~1-D中的“一个或者多个”成立情况下的“燃料喷射量的目标值Qtgt与NOx浓度偏差ΔNOx的关系”进行说明。
(条件1-A)进气量的实际值Gaact小于测定值Gamsr。
(条件1-B)进气量的实际值Gaact大于测定值Gamsr。
(条件1-C)燃料喷射量的实际值Qact小于目标值Qtgt。
(条件1-D)燃料喷射量的实际值Qact大于目标值Qtgt。
以下,将条件1-A所示的状态称为“进气量偏差为负”、将条件1-B所示的状态称为“进气量偏差为正”、将条件1-C所示的状态称为“燃料喷射量偏差为负”、将条件1-D所示的状态称为“燃料喷射量偏差为正”。并且,以下为了方便起见,将燃料喷射量的目标值Qtgt与NOx浓度偏差ΔNOx的关系称为“第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)”。
并且,在该说明1-3中,假定为能够对进气量以及燃料喷射量“以外”的NOx浓度造成影响的运转参数(例如,对进入到气缸内的气体的总量Gcyl造成影响的内燃机旋转速度NE及增压压力Pim、EGR率的目标值Regrtgt、以及向气缸内喷射燃料的正时即燃料喷射正时等)被固定成规定的值。即,假定为“仅”进气量偏差以及燃料喷射量偏差对NOx浓度偏差ΔNOx造成影响。
首先,对上述条件1-A~1-D的中的“一个”成立情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行说明。
图2(A)是利用上述“NOx浓度推定模型”表示了条件1-A~条件1-D中的一个成立情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)的图。NOx浓度推定模型中的指数A、B以及C(参照上述(5)式)通过使用了“具有与内燃机10相同的构成并确认了燃料喷射量的目标值Qtgt与实际值Qact一致、且进气量的测定值NOxmsr与实际值Gaact一致的内燃机”的实验而决定。
在图2(A)中,Gamsr(-)表示了对条件1-A成立的情况(进气量偏差为负的情况)下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行表示的曲线。Gamsr(+)表示了对条件1-B成立的情况(进气量偏差为正的情况)下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行表示的曲线。Qact(-)表示了对条件1-C成立的情况下的(燃料喷射量偏差为负的情况)的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行表示的曲线。Qact(+)表示了对条件1-D成立的情况(燃料喷射量偏差为正的情况)下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行表示曲线。
首先,在“只有条件1-A”成立的情况下,如曲线Gamsr(-)所示,至少在燃料喷射量的目标值Qtgt为规定值A到规定值B的范围内(A≤Qtgt≤B),随着燃料喷射量的目标值Qtgt增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变大。即,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”。并且,该情况下,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。
并且,在“只有条件1-B”成立的情况下,如曲线Gamsr(+)所示,至少在上述范围内(A≤Qtgt≤B),随着燃料喷射量的目标值Qtgt增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变小。即,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”。并且,该情况下,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。
而且,在“只有条件1-C”成立的情况下,如曲线Qact(-)所示,至少在上述范围内(A≤Qtgt≤B),随着燃料喷射量的目标值Qtgt增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变大。即,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”。并且,该情况下,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。
并且,在“只有条件1-D”成立的情况下,如曲线Qact(+)所示,至少在上述范围内(A≤Qtgt≤B),随着燃料喷射量的目标值Qtgt增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变小。即,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”。并且,该情况下,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。
这样,条件1-A成立情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)、条件1-B成立情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)、条件1-C成立情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)、条件1-D成立情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)不同。
规定值A以及规定值B只要分别设定成在如上述那样条件1-A~1-D中的一个条件成立的情况下得到的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)与和该一个条件不同的其他条件成立的情况下得到的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)不同的适当值即可。
以上,对条件1-A~1-D中的“一个”成立的情况(即,产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差“一方”的情况)下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行了说明。
接着,对上述条件1-A~1-D中的“多个”成立的情况(即,产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况)下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行说明。
图2(B)是使用上述“NOx浓度推定模型”表示条件1-A~1-D中的多个成立情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)的图。
在图2(B)中,Gamsr(-)+Qact(+)表示了对条件1-A以及条件1-D成立的情况(进气量偏差为负且燃料喷射量偏差为正的情况)下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行表示的曲线。Gamsr(-)+Qact(-)表示了对条件1-A以及条件1-C成立的情况(进气量偏差为负且燃料喷射量偏差为负的情况)下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行表示的曲线。Gamsr(+)+Qact(+)表示了对条件1-B以及条件1-D成立的情况(进气量偏差为正且燃料喷射量偏差为正的情况)下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行表示的曲线。Gamsr(+)+Qact(-)表示了对条件1-B以及条件1-C成立的情况(进气量偏差为正且燃料喷射量偏差为负的情况)下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行表示的曲线。
其中,条件1-A(进气量偏差为负的状态)、与条件1-B(进气量偏差为正的状态)不能同时成立。并且,条件1-C(燃料喷射量偏差为负的状态)、与条件1-D(燃料喷射量偏差为正的状态)不能同时成立。因此,图2(B)所示的4个组合是能够成立的组合的全部。
首先,在“条件1-A以及条件1-D”成立的情况下,如曲线Gamsr(-)+Qact(+)所示,至少在燃料喷射量的目标值Qtgt为规定值A到规定值B的范围内(A≤Qtgt≤B),随着燃料喷射量的目标值Qtgt增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变大。即,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”。并且,该情况下,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。
并且,在“条件1-A以及条件1-C”成立的情况下,如曲线Gamsr(-)+Qact(-)所示,至少在上述范围内(A≤Qtgt≤B),随着燃料喷射量的目标值Qtgt增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变大。即,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”。并且,该情况下,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。
而且,在“条件1-B以及条件1-D”成立的情况下,如曲线Gamsr(+)+Qact(+)所示,至少在上述范围内(A≤Qtgt≤B),随着燃料喷射量的目标值Qtgt增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变小。即,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”。并且,该情况下,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。
并且,在“条件1-B以及条件1-C”成立的情况下,如曲线Gamsr(+)+Qact(-)所示,至少在上述范围内(A≤Qtgt≤B),随着燃料喷射量的目标值Qtgt增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变小。即,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”。并且,该情况下,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。
这样,条件1-A以及条件1-D成立的情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)、与条件1-A以及条件1-C成立的情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)除了上述范围内的NOx浓度偏差ΔNOx的大小不同之外都相同。并且,条件1-B以及条件1-D成立的情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)、与条件1-B以及条件1-C成立的情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)除了上述范围内的NOx浓度偏差ΔNOx的大小不同之外都相同。而且,条件1-A以及条件1-D、或者条件1-A以及条件1-C成立的情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)与条件1-B以及条件1-D、或者条件1-B以及条件1-C成立的情况下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)不同。
以上,对条件1-A~1-D中的“多个”成立的情况(即,产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况)下的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)进行了说明。
其中,在“条件1-A~1-D都不成立”的情况(即,进气量偏差为“零”、且燃料喷射量偏差为“零”的情况)下,实际的NOx浓度NOxcon与NOx浓度NOxcon一致。因此,该情况下,NOx浓度偏差ΔNOx与燃料喷射量的目标值Qtgt无关,为零。即,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“零”。
然而,即使在构成内燃机10的部件中的“与进气量以及燃料喷射量没有关联的部件”不正常工作的情况下,也会产生NOx浓度偏差。例如,在NOx浓度传感器75不正常工作的情况(输出表示与实际的NOx浓度不同的NOx浓度的输出值的情况)下,即使进气量偏差为零且燃料喷射量偏差为零,也产生NOx浓度偏差。以下,将这样的状态称为“产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差”。
该情况下,如图3的曲线Other(+)或者曲线Other(-)所示,与燃料喷射量的目标值Qtgt无关,NOx浓度偏差ΔNOx的大小不发生变化。即,至少在上述范围内(A≤Qtgt≤B),燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”。并且,该情况下,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”或者为“负”。
这样,基于进气量偏差是“零”、“正”以及“负”中的哪一个(参照条件1-A以及条件1-B),或者基于燃料喷射量偏差是“零”、“正”以及”负”中的哪一个(参照条件1-C以及条件1-D),第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)不同。换言之,基于第1关系R1(Qtgt,ΔNOx),能够判定进气量偏差是“零”、“正”以及“负”中的哪一个,或者燃料喷射量偏差是“零”、“正”以及“负”中的哪一个。并且,基于第1关系R1(Qtgt,ΔNOx),能够判定是否产生了“进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差”。
具体而言,当第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)是“在规定范围内(A≤Qtgt≤B),燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”、且燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”的关系”时,该关系相当于由图2(A)的曲线Gamsr(-)、以及图2(B)的曲线Gamsr(-)+Qact(+)及曲线Gamsr(-)+Qact(-)所示的关系。即,该情况下,可以判定为“至少进气量偏差为负”。
并且,当第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)是“在规定范围内(A≤Qtgt≤B),燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”、且燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”的关系”时,该关系相当于由图2(A)的曲线Gamsr(+)、以及图2(B)的曲线Gamsr(+)+Qact(+)及曲线Gamsr(+)+Qact(-)所示的关系。即,该情况下,可以判定为“至少进气量偏差为正”。
而且,当第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)是“在规定范围内(A≤Qtgt≤B),燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”、且燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”的关系”时,该关系相当于由图2(A)的曲线Qact(+)所示的关系。即,该情况下,可以判定为“燃料喷射量偏差为正”。
并且,当第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)是“在规定范围内(A≤Qtgt≤B),燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”、且燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”的关系”时,该关系相当于由图2(A)的曲线Qact(-)所示的关系。即,该情况下,可以判定为“燃料喷射量偏差为负”。
其中,当第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)是“在规定范围内(A≤Qtgt≤B),燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”、且燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“零”的关系”时,可以判定为“进气量偏差为零、且燃料喷射量偏差为零”。
并且,当第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)是“在规定范围内(A≤Qtgt≤B),燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”、且燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”或者“负”的关系”时,可以判定为“产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差”。
这样,第1装置能够基于第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。以下,将上述的判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态的方法也称为“第1状态判定方法”。
(说明1-4)针对与状态判定的结果对应的修正的说明
第1装置根据上述状态判定的结果,按照使进气量偏差的大小降低的方式修正进气量的测定值Gamsr,并按照使燃料喷射量偏差的大小降低的方式修正燃料喷射量的目标值Qtgt。
具体而言,第1装置在判定为进气量偏差为“正”的情况下,按照使进气量的测定值Gamsr“降低”规定的修正量的方式进行修正。另一方面,第1装置在判定为进气量偏差为“负”的情况下,按照使进气量的测定值Gamsr“增大”规定的修正量的方式进行修正。这些修正中使用的“修正量”根据NOx浓度偏差ΔNOx的大小来决定。
例如,如图4(A)所示,在燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值A时的NOx浓度偏差ΔNOx(A)以及燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx(B)这二者为“正”,且NOx浓度偏差ΔNOx(B)大于NOx浓度偏差ΔNOx(A)的情况下,第1装置如在上述说明1-3中叙述那样,判定为“至少进气量偏差为负”。
该情况下,第1装置例如基于NOx浓度偏差ΔNOx(A)与NOx浓度偏差ΔNOx(B)的平均值来决定上述“修正量”。而且,第1装置按照使进气量的测定值Gamsr“增大”该修正量的方式进行修正。具体而言,第1装置例如根据对上述平均值乘以规定系数而得到的值,按照增大测定值Gamsr的方式来对进气量传感器71的输出值(输出电压)与进气量的测定值Gamsr的关系(映射)进行变更(学习)。由此,可降低进气量偏差。
并且,第1装置在判定为燃料喷射量偏差为“正”的情况下,按照使燃料喷射量的目标值Qtgt“降低”规定的修正量的方式进行修正。另一方面,第1装置在判定为燃料喷射量偏差为“负”的情况下,按照使燃料喷射量的目标值Qtgt“增大”规定的修正量的方式进行修正。这些修正中使用的“修正量”根据NOx浓度偏差ΔNOx的大小来决定。
例如,如图4(B)所示,在燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值A时的NOx浓度偏差ΔNOx(A)以及燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值B时的NOx浓度偏差ΔNOx(B)这二者为“正”,且NOx浓度偏差ΔNOx(B)小于NOx浓度偏差ΔNOx(A)的情况下,第1装置如在上述说明1-3中叙述那样,判定为“燃料喷射量偏差为正”。
该情况下,第1装置例如基于NOx浓度偏差ΔNOx(A)与NOx浓度偏差ΔNOx(B)的平均值来决定上述“修正量”。而且,第1装置按照使燃料喷射量的目标值Qtgt“降低”该修正量的方式进行修正。具体而言,第1装置例如根据对上述平均值乘以规定的系数而得到的值,按照减少目标值Qtgt的方式对燃料喷射装置22的燃料喷射时间与燃料喷射量的目标值Qtgt的关系(映射)进行变更(学习)。由此,可降低进气量偏差。
通过如此地修正燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr,能够降低NOx浓度偏差ΔNOx的大小。
然而,如在上述说明1-3中叙述那样,第1装置在规定条件成立的情况下,判定为“至少”进气量偏差为负(条件1-A成立的情况、条件1-A及条件1-C成立的情况、以及条件1-A及条件1-D成立的情况)。该情况下,第1装置不区别判定是“进气量偏差为负”、还是“进气量偏差为负、且燃料喷射量偏差为正”、或是“进气量偏差为负、且燃料喷射量偏差为负”。即,无法判定是“仅”产生了进气量偏差、还是产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”。
但是,如在上述说明1-4中叙述那样,在上述任意条件成立的情况下,第1装置都按照使“进气量偏差”降低的方式修正进气量的测定值Gamsr。因此,在“仅”产生了进气量偏差的情况下,该进气量偏差通过该修正而被降低。其结果,可降低NOx浓度偏差ΔNOx的大小。另一方面,在产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况下,该“二者”中的进气量偏差通过该修正而被降低。而且,例如若通过反复进行该修正能够充分降低进气量偏差,则“仅”残留上述“二者”中的燃料喷射量偏差。如果“仅”残留燃料喷射量偏差,则第1装置判定为产生了燃料喷射量偏差,并且按照使该燃料喷射量偏差降低的方式对燃料喷射量的目标值Qtgt进行修正。其结果,可以降低NOx浓度偏差ΔNOx的大小。
这样,在上述任意的情况(“仅”产生了进气量偏差的情况、以及产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况)下,第1装置通过反复进行修正,都能降低NOx浓度偏差ΔNOx。此外,根据上述说明可知,即使在第1装置判定为“至少进气量偏差为“正””的情况下,通过与上述同样,第1装置反复进行修正,也能降低NOx浓度偏差ΔNOx的大小。
其中,第1装置在判定为“燃料喷射量偏差为零且进气量偏差为零”的情况下,不修正燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr。并且,第1装置在判定为“产生了燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差”的情况下,不修正燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr。
如以上在说明1-1~1-4中叙述那样,第1装置判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态,并且根据该判定的结果按照使NOx浓度偏差ΔNOx的大小降低的方式来控制内燃机10。
如上所述,上述NOx浓度推定模型中的指数A、B以及C根据应用了NOx浓度推定模型的内燃机的构成等来决定。因此,当在具有与内燃机10不同构成的其他内燃机中应用上述NOx浓度推定模型时,其他内燃机中的指数A、B以及C有时与内燃机10中的指数A、B以及C不同。该情况下,内燃机10中的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)、与其他内燃机中的第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)不同。但是,根据上述说明可知,可以按照与上述同样的考虑方法来判定其他内燃机中的燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
<实际的工作>
以下,对第1装置的实际的工作进行说明。
在第1装置中,CPU81按规定的定时执行图5~图11中用流程图表示的各程序。CPU81在这些程序中使用第1燃料过多喷射标志XQP1、第1燃料过少喷射标志XQN1、第1进气量过多检测标志XGAP1、第1进气量过少检测标志XGAN1、以及第1其他异常产生标志XOTH1。
第1燃料过多喷射标志XQP1在其值为“0”时,表示燃料喷射量的实际值Qact不大于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact≤Qtgt)。另一方面,第1燃料过多喷射标志XQP1在其值为“1”时,表示燃料喷射量的实际值Qact大于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact>Qtgt)。
第1燃料过少喷射标志XQN1在其值为“0”时,表示燃料喷射量的实际值Qact不小于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact≥Qtgt)。另一方面,第1燃料过少喷射标志XQN1在其值为“1”时,表示燃料喷射量的实际值Qact小于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact<Qtgt)。
第1进气量过多检测标志XGAP1在其值为“0”时,表示进气量的测定值Gamsr不大于进气量的实际值Gaact(即Gamsr≤Gaact)。另一方面,第1进气量过多检测标志XGAP1在其值为“1”时,表示进气量的测定值Gamsr大于进气量的实际值Gaact(即Gamsr>Gaact)。
第1进气量过少检测标志XGAN1在其值为“0”时,表示进气量的测定值Gamsr不小于进气量的实际值Gaact(即Gamsr≥Gaact)。另一方面,第1进气量过多检测标志XGAP1在其值为“1”时,表示进气量的测定值Gamsr小于进气量的实际值Gaact(即Gamsr<Gaact)。
第1其他异常产生标志XOTH1在其值为“0”时,表示没有产生燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差。另一方面,第1其他异常产生标志XOTH1在其值为“1”时,表示产生了燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差。
第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、第1进气量过少检测标志XGAN1的值、以及第1其他异常产生标志XOTH1的值被储存在备份RAM84中。并且,第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、以及第1进气量过少检测标志XGAN1的值在搭载有内燃机10的车辆出厂时以及实施服务检查时等确认了燃料喷射装置22以及进气量传感器71没有异常之际对电气控制装置80实施了规定的操作时,被设定为“0”。而且,第1其他异常产生标志XOTH1的值在上述出厂时以及实施服务检查时等,进行了使产生燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差的原因消除的处置时对电气控制装置80实施了规定的操作时,被设定为“0”。
以下,对CPU81执行的各程序详细进行说明。
首先,假定为当前时刻下的第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、第1进气量过少检测标志XGAN1的值、以及第1其他异常产生标志XOTH1的值全部被设定为“0”。以下,为了方便起见,将该假定也称为“第1初始设定的假定”。
如果内燃机10被启动,则每当任意气缸的曲柄角与压缩上止点前的规定曲柄角度(例如压缩上止点前90度曲柄角)θf一致,CPU81便反复执行图5中用流程图表示的“第1燃料喷射控制程序”。CPU81通过该程序来决定燃料喷射量的目标值Qtgt,并且向各气缸内喷射该目标值Qtgt的燃料。并且,CPU81通过该程序,在判定为燃料喷射量的实际值Qact与目标值Qtgt不一致的情况下修正该目标值Qtgt,并且向各气缸内喷射修正后的目标值Qtgt的燃料。以下,为了方便起见,将曲柄角与压缩上止点前的规定曲柄角θf一致的压缩行程中的气缸也称为“燃料喷射气缸”。
具体而言,CPU81通过该程序,根据内燃机10的运转状态来决定燃料喷射量的目标值Qtgt。并且,CPU81在判定为实际值Qact大于燃料喷射量的目标值Qtgt的情况下,使该目标值Qtgt减少规定的燃料喷射量修正量Qc。另一方面,CPU81在判定为实际值Qact小于燃料喷射量的目标值Qtgt的情况下,使该目标值Qtgt增大规定的燃料喷射量修正量Qc。
CPU81在图5所示的程序中,计算出燃料喷射量修正量Qc的累计值Qcsum。该累计值Qcsum的值在搭载有内燃机10的车辆出厂时以及实施服务检查时等确认了燃料喷射装置22没有异常之际对电气控制装置80实施规定的操作时,被设定为零。
更具体而言,CPU81以规定的定时从图5的步骤500开始处理而进入到步骤510,通过将当前时刻下的加速踏板开度Accp与内燃机旋转速度NE应用到预先决定了“加速踏板开度Accp、内燃机旋转速度NE、燃料喷射量的目标值Qtgt的关系”的燃料喷射量目标值决定表MapQtgt(Accp,NE),来决定燃料喷射量的目标值Qtgt。在该燃料喷射量目标值决定表MapQtgt(Accp,NE)中设计成,燃料喷射量的目标值Qtgt成为与基于加速踏板开度Accp以及内燃机旋转速度NE而决定的要求转矩对应的适当值。
接着,CPU81进入到步骤520,判定当前时刻下的第1燃料过多喷射标志XQP1的值是否为“1”。由于按照上述第1初始设定的假定,当前时刻下的第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“0”,所以CPU81在步骤520中判定为“否”而进入到步骤530。
CPU81在步骤530中判定当前时刻下的第1燃料过少喷射标志XQN1的值是否为“1”。由于按照上述第1初始设定的假定,当前时刻下的第1燃料过少喷射标志XQN1的值为“0”,所以CPU81在步骤530中判定为“否”而进入到步骤540。
CPU81在步骤540中对设置于燃料喷射气缸的燃料喷射装置22赋予指示,以便从该燃料喷射装置22喷射上述目标值Qtgt的燃料。即,此时向燃料喷射气缸内喷射上述目标值Qtgt的燃料。然后,CPU81进入到步骤595,暂时结束本程序。
并且,每当经过规定时间,CPU81便反复执行图6中用流程图表示的“第1进气量取得程序”。CPU81通过该程序来取得进气量的测定值Gamsr。并且,CPU81通过该程序,在判定为进气量的实际值Gaact与测定值Gamsr不一致的情况下,修正该测定值Gamsr。
具体而言,CPU81通过该程序,基于进气量传感器71的输出值来取得进气量的测定值NOxmsr。并且,CPU81在判定为实际值Gaact大于进气量的测定值NOxmsr的情况下,使该测定值NOxmsr减少规定的进气量修正量Gac。另一方面,CPU81在判定为实际值Gaact小于进气量的测定值NOxmsr的情况下,使该测定值NOxmsr增大规定的进气量修正量Gac。
CPU81在图6所示的程序中计算出进气量修正量Gac的累计值Gacsum。该累计值Gacsum的值在搭载有内燃机10的车辆出厂时以及实施服务检查时等确认了进气量传感器71没有异常之际对电气控制装置80进行了规定的操作时,被设定为零。
更具体而言,CPU81以规定的定时从图6的步骤600开始处理而进入到步骤610,基于进气量传感器71的输出值来取得进气量的测定值Gamsr。
接着,CPU81进入到步骤620,判定当前时刻下的第1进气量过多检测标志XGAP1的值是否为“1”。由于按照上述第1初始设定的假定,当前时刻下的第1进气量过多检测标志XGAP1的值为“0”,所以CPU81在步骤620中判定为“否”而进入到步骤630。
CPU81在步骤630中判定当前时刻下的第1进气量过少检测标志XGAN1的值是否为“1”。由于按照上述第1初始设定的假定,当前时刻下的第1进气量过少检测标志XGAN1的值为“0”,所以CPU81在步骤630中判定为“否”而直接进入到步骤695,暂时结束本程序。
并且,每当经过规定时间,CPU81便反复执行图7中用流程图表示的“EGR率控制程序”。CPU81通过该程序,根据内燃机10的运转状态来决定EGR率的目标值Regrtgt。并且,CPU81通过该程序对节流阀33以及EGR控制阀53进行控制,以使EGR率的实际值Regract与目标值Regrtgt一致。
具体而言,CPU81以规定的定时从图7的步骤700开始处理而进入到步骤710,通过将当前时刻下的加速踏板开度Accp、内燃机旋转速度NE应用到预先决定了“加速踏板开度Accp、内燃机旋转速度NE、EGR率的目标值Regrtgt的关系”的EGR率目标值决定表MapRegrtgt(NE,Accp)中,来决定EGR率的目标值Regrtgt。在该EGR率目标值决定表MapRegrtgt(NE,Accp)中设计成,EGR率的目标值Regrtgt成为尽量降低排放物排出量的观点中的适当值。
接着,CPU81进入到步骤720对节流阀33的开度以及EGR控制阀53的开度进行控制,以使EGR率的实际值Regract与上述目标值Regrtgt一致。然后,CPU81进入到步骤795,暂时结束本程序。其中,EGR率的实际值Regract如上述(4)式所示,可基于根据内燃机旋转速度NE以及增压压力Pim等而决定进入到各气缸内的气体的总量Gcyl、和进气量的测定值Gamsr计算出。
并且,每当经过规定时间,CPU81便反复执行图8以及图9中用一系列流程图表示的“第1状态判定程序”。CPU81通过该程序,在规定的条件成立时,一边使燃料喷射量的目标值Qtgt与NOx浓度偏差ΔNOx对应一边取得这些值。并且,CPU81通过该程序,在规定的条件成立时,基于所取得的燃料喷射量的目标值Qtgt与NOx浓度偏差ΔNOx的关系(即上述第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)),来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
具体而言,CPU81以规定的定时从图8的步骤800开始处理而进入到步骤802,判定在当前时刻“取得NOx浓度的条件(NOx浓度取得条件)”是否成立。更具体而言,当以下的条件N-1-1~N-1-5全部成立时,CPU81在步骤802中判定为NOx浓度取得条件成立。换言之,当条件N-1-1~N-1-5中的至少一个不成立时,CPU81判定为NOx浓度取得条件不成立。
(条件N-1-1)NOx浓度传感器75的温度是规定范围内的值。
(条件N-1-2)NOx浓度传感器75周边的气体的压力是规定范围内的值。
(条件N-1-3)NOx浓度传感器75周边的氧浓度是规定范围内的值。
(条件N-1-4)NOx浓度传感器75的输出值是规定范围内的值。
(条件N-1-5)内燃机旋转速度NE、增压压力Pim、EGR率的目标值Regrtgt、以及燃料喷射正时分别是规定的固定值。
条件N-1-1涉及的规定范围与NOx浓度传感器75能够正常工作的温度范围对应。条件N-1-2涉及的规定范围与NOx浓度传感器75能够准确地测定NOx浓度的压力范围对应。条件N-1-3涉及的规定范围与NOx浓度传感器75能够准确地测定NOx浓度的氧浓度范围对应。条件N-1-4涉及的规定范围与NOx浓度传感器75能够准确地测定NOx浓度的NOx浓度的范围对应。
条件N-1-5中举出的内燃机旋转速度NE、增压压力Pim、EGR率的目标值Qtgt以及燃料喷射正时是进气量以及燃料喷射量“以外”的能够对NOx浓度造成影响的运转参数。如果这些参数是规定的固定值,则能够更准确地判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
当NOx浓度取得条件“不成立”时,CPU81在步骤802中判定为“否”,经由连接指标B直接进入到图9的步骤895,暂时结束本程序。这样,在NOx浓度取得条件“不成立”时,无法取得NOx浓度的测定值NOxmsr。
与此相对,当NOx浓度取得条件“成立”时,CPU81在步骤802中判定为“是”而进入到步骤804。CPU81在步骤804中基于NOx浓度传感器75的输出值取得NOx浓度的测定值NOxmsr,然后进入到步骤806。
CPU81在步骤806中通过将当前时刻下的进气量的测定值Gamsr以及燃料喷射量的目标值Qtgt应用到预先决定了“进气量的测定值Gamsr、燃料喷射量的目标值Qtgt、空气过剩率λ的关系”的空气过剩率计算函数Fnλ(Gamsr,Qtgt)中,来计算出空气过剩率λ(参照上述(2)式以及上述(3)式)。
接着,CPU81进入到步骤808,通过将当前时刻下的EGR率的目标值Regrtgt、空气过剩率λ应用到预先决定了“EGR率的目标值Regrtgt、空气过剩率λ、进气氧浓度Ocon的关系”的进气氧浓度计算函数FnOcon(Regrtgt,λ),来计算出进气氧浓度Ocon(参照上述(1)式)。
接着,CPU81进入到步骤810,取得通过将当前时刻下的燃料喷射量的目标值Qtgt、进气氧浓度Ocon应用到预先决定了“被确认为燃料喷射量的目标值Qtgt与实际值Qact一致且进气量的测定值Gamsr与实际值Gaact一致的内燃机中的燃料喷射量的目标值Qtgt、进气氧浓度Ocon、NOx浓度的关系”的MapNOxref(Qtgt,Ocon)而得到的值,来作为NOx参照浓度NOxref。
接着,CPU81进入到步骤812,通过将NOx浓度的测定值NOxmsr与NOx参照浓度NOxref应用到下述(6)式,来取得NOx浓度偏差ΔNOx。即,在步骤812中,取得“从NOx浓度的测定值NOxmsr减去NOx参照浓度NOxref而得到的值与NOx参照浓度NOxref的比例”,来作为NOx浓度偏差ΔNOx。
ΔNOx=(NOxmsr-NOxref)/NOxref…(6)
并且,CPU81一边使如上述那样取得的NOx浓度偏差ΔNOx与燃料喷射量的目标值Qtgt对应(即,使NOx浓度偏差ΔNOx与燃料喷射量的目标值Qtgt组合而得到的数据),一边储存到ROM82中。
接着,CPU81经由连接指标A进入到图9的步骤814,判定在当前时刻“对燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态进行判定的条件(状态判定条件)”是否成立。更具体而言,当以下的条件S-1成立时,CPU81在步骤814中判定为状态判定条件成立。换言之,在条件S-1不成立时,CPU81判定为状态判定条件不成立。
(条件S-1)至少取得了2个使NOx浓度偏差ΔNOx与燃料喷射量的目标值Qtgt组合而得到的数据中、燃料喷射量的目标值Qtgt是规定范围内的值的数据。
上述“规定范围”相当于上述的第1状态判定方法中的“规定范围(A≤Qtgt≤B)”。如果至少取得了2个燃料喷射量的目标值Qtgt是该规定范围内的值的数据,则可以按照第1状态判定方法来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
当状态判定条件“成立”时,CPU81在步骤814中判定为“是”,进入到步骤816。然后,CPU81通过步骤816~步骤842所示的处理来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。与此相对,当状态判定条件“不成立”时,CPU81在步骤814中判定为“否”,直接进入到步骤895,暂时结束本程序。这样,在状态判定条件“不成立”时,无法判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
以下,假定为在当前时刻状态判定条件“成立”,并且对由步骤816~步骤842执行的处理分情况更详细地进行说明。
在以下的说明中,作为符合条件S-1的数据,可采用燃料喷射量的目标值是“第1目标值Qtgt1”的数据、以及其目标值是“第2目标值Qtgt2大于第1目标值Qtgt”的数据。以下,将燃料喷射量的目标值是第1目标值Qtgt1时的NOx浓度偏差称为“第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)”、将燃料喷射量的目标值是第2目标值Qtgt2(Qtgt2>Qtgt1)时的NOx浓度偏差称为“第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)”。其中,第1目标值Qtgt1以及第2目标值Qtgt2基于上述的NOx浓度推定模型来决定,以便为了判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态而成为适当的值。
(情况1-1)燃料喷射量偏差为“正”的情况
该情况下,如上所述,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”,并且燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。即,该情况下,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值“大”。并且,如果采用第2目标值Qtgt2作为上述规定值,则第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值为“正”。
CPU81在步骤816中判定第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值是否大于第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值。如上所述,该情况下,由于第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值大于第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值,所以CPU81在步骤816中判定为“是”,进入到步骤818。
CPU81在步骤818中判定第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值是否大于零。如上所述,该情况下,由于第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值为“正”,所以CPU81在步骤818中判定为“是”,进入到步骤820。
CPU81在步骤820中将“1”储存为第1燃料过多喷射标志XQP1的值。然后,CPU81进入到步骤895,暂时结束本程序。
接着,每当经过规定时间,CPU81便反复执行图10中用流程图表示的“第1NOx浓度平均偏差取得程序”。CPU81通过该程序来取得第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值与第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值的平均值。以下,为了方便起见,将该平均值也称为“第1NOx浓度平均偏差ΔNOxave1”。
具体而言,CPU81以规定的定时从图10的步骤1000开始处理而进入到步骤1010,判定第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、以及第1进气量过少检测标志XGAN1的值中的至少一个是否为“1”。由于当前时刻下的第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“1”,所以CPU81在步骤1010中判定为“是”,进入到步骤1020。
CPU81在步骤1020中,通过将第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值以及第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值应用到下述(7)式,来取得第1NOx浓度平均偏差ΔNOxave1。
ΔNOxave1={ΔNOx(Qtgt1)+ΔNOx(Qtgt2)}/2…(7)
然后,CPU81进入到步骤1095,暂时结束本程序。
其中,如果第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、以及第1进气量过少检测标志XGAN1的值全部为“0”,则CPU81在步骤1010中判定为“否”而进入到步骤1095,暂时结束本程序。即,不取得第1NOx浓度平均偏差ΔNOxave1。
返回到情况1-1的说明,如果CPU81以规定的定时从图5的步骤500开始处理,则经由步骤510进入到步骤520。由于当前时刻下的第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“1”,所以CPU81在步骤520中判定为“是”,进入到步骤550。
CPU81在步骤550中,通过将第1NOx浓度平均偏差ΔNOxave1的值应用到下述(8)式,来取得用于对燃料喷射量进行修正的燃料喷射量修正量Qc。在下述(8)式中,K1为规定的负系数。因此,燃料喷射量修正量Qc成为负数。
Qc=K1·|ΔNOxave1|…(8)
接着,CPU81进入到步骤560,对燃料喷射量的目标值Qtgt加上上述燃料喷射量修正量Qc。由于燃料喷射量修正量Qc为负数,所以实际上使燃料喷射量的目标值Qtgt减少燃料喷射量修正量Qc。
接着,CPU81进入到步骤570,通过对燃料喷射量修正量的累计值Qcsum加上燃料喷射量修正量Qc(由于Qc为负数,所以实际上进行减法运算),来取得(更新)新的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum。所取得(更新)的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤580,将“0”储存为第1燃料过多喷射标志XQP1的值,将“0”储存为第1燃料过少喷射标志XQN1的值。
接着,CPU81进入到步骤540,对设置于燃料喷射气缸的燃料喷射装置22赋予指示,以便从该燃料喷射装置22喷射如上述那样被修正后的目标值Qtgt的燃料。即,此时向燃料喷射气缸内喷射修正后的目标值Qtgt的燃料。然后,CPU81进入到步骤595,暂时结束本程序。
这样,在燃料喷射量偏差为正时(即,第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“1”时),可使燃料喷射量的目标值Qtgt被修正(减少)燃料喷射量修正量Qc。其结果,由于燃料喷射量的实际值Qact接近于目标值Qtgt,所以可降低燃料喷射量偏差的大小。以上是燃料喷射量偏差为正的情况下执行的处理。
(情况1-2)至少进气量偏差为“正”的情况
该情况下,如上所述,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”,并且,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。即,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值“大”。并且,如果采用第2目标值Qtgt2作为上述规定值,则第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值为“负”。
因此,该情况下,CPU81在图9的步骤816中判定为“是”,进入到步骤818。并且,CPU81在步骤818中判定为“否”而进入到步骤822。
CPU81在步骤822中将“1”储存为第1进气量过多检测标志XGAP1的值。然后,CPU81进入到步骤895,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图10的步骤1000开始处理后,进入到步骤1010。由于当前时刻下的第1进气量过多检测标志XGAP1的值为“1”,所以CPU81步骤1010中判定为“是”,进入到步骤1020。CPU81在步骤1020中取得第1NOx浓度平均偏差ΔNOxave1,然后进入到步骤1095,暂时结束本程序。
并且,CPU81在规定的定时从图6的步骤600开始处理后,经由步骤610进入到步骤620。由于当前时刻下的第1进气量过多检测标志XGAP1的值为“1”,所以CPU81在步骤620中判定为“是”,进入到步骤640。
CPU81在步骤640中,通过将第1NOx浓度平均偏差ΔNOxave1的值应用到下述(9)式,来取得用于对进气量进行修正的进气量修正量Gac。在下述(9)式中,K3是规定的负系数。因此,进气量修正量Gac成为负数。
Gac=K3·|ΔNOxave1|…(9)
接着,CPU81进入到步骤650,对进气量的测定值Gamsr加上进气量修正量Gac。由于进气量修正量Gac是负数,所以实际上使进气量的测定值Gamsr减少进气量修正量Gac。
接着,CPU81进入到步骤660,通过对进气量修正量的累计值Gacsum加上进气量修正量Gac(由于Gac为负数,所以实际上进行减法运算),来取得(更新)新的进气量修正量的累计值Gacsum。所取得(更新)的进气量修正量的累计值Gacsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤670,将“0”储存为第1进气量过多检测标志XGAP1的值,将“0”储存为第1进气量过少检测标志XGAN1的值。然后,CPU81进入到步骤695,暂时结束本程序。
这样,至少进气量偏差为正时(即第1进气量过多检测标志XGAP1的值为“1”时),使进气量的测定值Gamsr被修正(减少)进气量修正量Gac。其结果,由于进气量的测定值Gamsr接近于实际值Gaact,所以可降低进气量偏差的大小。以上是至少进气量偏差为正的情况下执行的处理。
(情况1-3)至少进气量偏差为“负”的情况
该情况下,如上所述,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”,并且,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。即,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值“小”。并且,如果采用第2目标值Qtgt2作为上述规定值,则第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值为“正”。
因此,该情况下,CPU81在步骤816中判定为“否”而进入到步骤824。CPU81在步骤824中判定第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值是否小于第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值。如上所述,该情况下,由于第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值小于第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值,所以CPU81在步骤824中判定为“是”,进入到步骤826。
CPU81在步骤826中判定第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值是否大于零。如上所述,该情况下,由于第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值为“正”,所以CPU81在步骤826中判定为“是”,进入到步骤828。
CPU81在步骤828中,将“1”储存为第1进气量过少检测标志XGAN1的值。然后,CPU81进入到步骤895,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图10的步骤1000开始处理后,进入到步骤1010。由于当前时刻下的第1进气量过少检测标志XGAN1的值为“1”,所以CPU81在步骤1010中判定为“是”,进入到步骤1020。CPU81在步骤1020中取得第1NOx浓度平均偏差ΔNOxave1,然后进入到步骤1095,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图6的步骤600开始处理后,经由步骤610进入到步骤620。由于按照上述第1初始设定的假定,当前时刻下的第1进气量过多检测标志XGAP1的值为“0”,所以CPU81在步骤620中判定为“否”而进入到步骤630。
由于当前时刻下的第1进气量过少检测标志XGAN1的值为“1”,所以CPU81在步骤630中判定为“是”,进入到步骤680。
CPU81在步骤680中,通过将第1NOx浓度平均偏差ΔNOxave1的值应用到下述(10)式,来取得用于对进气量进行修正的进气量修正量Gac。在下述(10)式中,K4是规定的正系数。因此,进气量修正量Gac成为正数。
Gac=K4·|ΔNOxave1|…(10)
接着,CPU81进入到步骤650,对进气量的测定值Gamsr加上进气量修正量Gac。由于进气量修正量Gac为正数,所以使进气量的测定值Gamsr增大进气量修正量Gac。
接着,CPU81进入到步骤660,通过对进气量修正量的累计值Gacsum加上进气量修正量Gac(由于Gac为正数,所以实际上进行加法运算),来取得(更新)新的进气量修正量的累计值Gacsum。所取得(更新)的进气量修正量的累计值Gacsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤670,将“0”储存为第1进气量过多检测标志XGAP1的值,将“0”储存为第1进气量过少检测标志XGAN1的值。然后,CPU81进入到步骤695,暂时结束本程序。
这样,至少进气量偏差为负时(即第1进气量过少检测标志XGAN1的值为“1”时),可使进气量的测定值Gamsr被修正(增大)进气量修正量Gac。其结果,由于进气量的测定值Gamsr接近于实际值Gaact,所以可降低进气量偏差的大小。以上是至少进气量偏差为负的情况下执行的处理。
(情况1-4)燃料喷射量偏差为“负”的情况
该情况下,如上所述,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”,并且,燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。即,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值“小”。并且,如果采用第2目标值Qtgt2作为上述规定值,则第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值为“负”。
因此,该情况下,CPU81经由图9的步骤816以及步骤824进入到步骤826,在步骤826中判定为“否”而进入到步骤830。
CPU81在步骤830中将“1”储存为第1燃料过少喷射标志XQN1的值。然后,CPU81进入到步骤895,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图10的步骤1000开始处理后,进入到步骤1010。由于当前时刻下的第1燃料过少喷射标志XQN1的值为“1”,所以CPU81在步骤1010中判定为“是”,进入到步骤1020。CPU81在步骤1020中取得第1NOx浓度平均偏差ΔNOxave1,然后进入到步骤1095,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图5的步骤500开始处理后,经由步骤510进入到步骤520。由于按照上述第1初始设定的假定,当前时刻下的第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“0”,所以CPU81在步骤520中判定为“否”,进入到步骤530。
由于当前时刻下的第1燃料过少喷射标志XQN1的值为“1”,所以CPU81在步骤530中判定为“是”,进入到步骤590。
CPU81在步骤590中,通过将第1NOx浓度平均偏差ΔNOxave1的值应用到下述(11)式,来取得用于对燃料喷射量进行修正的燃料喷射量修正量Qc。在下述(11)式中,K2是规定的正系数。因此,燃料喷射量修正量Qc成为正数。
Qc=K2·|ΔNOxave1|…(11)
接着,CPU81进入到步骤560,对燃料喷射量的目标值Qtgt加上燃料喷射量修正量Qc。由于如上所述燃料喷射量修正量Qc为正数,所以可使燃料喷射量的目标值Qtgt增大燃料喷射量修正量Qc。
接着,CPU81进入到步骤570,通过对燃料喷射量修正量的累计值Qcsum加上燃料喷射量修正量Qc(由于Qc为正数,所以实际上进行加法运算),来取得(更新)新的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum。所取得(更新)的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤580,将“0”储存为第1燃料过多喷射标志XQP1的值,将“0”储存为第1燃料过少喷射标志XQN1的值。
接着,CPU81进入到步骤540,对设置于燃料喷射气缸的燃料喷射装置22赋予指示,以使从该燃料喷射装置22喷射被修正后的目标值Qtgt的燃料。即,此时向燃料喷射装置22喷射(喷射)修正后的目标值Qtgt的燃料。然后,CPU81进入到步骤595,暂时结束本程序。
这样,燃料喷射量偏差为负时(即第1燃料过少喷射标志XQN1的值为“1”时),燃料喷射量的目标值Qtgt被修正(增大)燃料喷射量修正量Qc。其结果,由于燃料喷射量的实际值Qact接近于目标值Qtgt,所以可降低燃料喷射量偏差的大小。以上是燃料喷射量偏差为负的情况下执行的处理。
(情况1-5)进气量偏差为“零”、且燃料喷射量偏差为“零”的情况
该情况下,如上所述,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”,并且燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“零”。即,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值为“零”,并且第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值为“零”。
因此,该情况下,CPU81经由步骤816以及步骤824进入到步骤832。CPU81在步骤832中判定是否第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值为零且第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值为零。该情况下,由于第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值为“零”且第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值为“零”,所以CPU81在步骤832中判定为“是”,进入到步骤834。
接着,CPU81按步骤834~步骤840的顺序执行这些处理。具体而言,CPU81在步骤834中将“0”储存为第1燃料过多喷射标志XQP1的值,在步骤836中将“0”储存为第1燃料过少喷射标志XQN1的值,在步骤838中将“0”储存为第1进气量过多检测标志XGAP1的值,在步骤840中将“0”储存为第1进气量过少检测标志XGAN1的值。然后,CPU81进入到步骤895,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图10的步骤1000开始处理后,进入到步骤1010。由于按照上述第1初始设定的假定,当前时刻下的第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、以及第1进气量过少检测标志XGAN1的值全部为“0”,所以CPU81在步骤1010中判定为“否”而直接进入到步骤1095,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图5的步骤500开始处理后,由于当前时刻下的第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“0”且第1燃料过少喷射标志XQN1的值为“0”,所以经由步骤510、步骤520、步骤530以及步骤540进入到步骤595,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图6的步骤600开始处理后,由于当前时刻下的第1进气量过多检测标志XGAP1的值为“0”且第1进气量过少检测标志XGAN1的值为“0”,所以经由步骤610、步骤620以及步骤630进入到步骤695,暂时结束本程序。
这样,在燃料喷射量偏差为“零”且进气量偏差为“零”时(即,第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“零”且第1燃料过少喷射标志XQN1的值为“零”时),燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr不被修正。以上是进气量偏差为零且燃料喷射量偏差为零的情况下执行的处理。
(情况1-6)产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差的情况
该情况下,如上所述,燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”,并且燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”或者“负”。即,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值与第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值“相同”。并且,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值不为零,第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值不为零。
因此,该情况下,CPU81经由图9的步骤816以及步骤824进入到步骤832,在步骤832中判定为“否”而进入到步骤842。
CPU81在步骤842中将“1”储存为第1其他异常产生标志XOTH1的值。接着,CPU81经由步骤834~步骤840进入到步骤895,暂时结束本程序。因此,该情况下,第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“0”,第1燃料过少喷射标志XQN1的值为“0”,第1进气量过多检测标志XGAP1的值为“0”,第1进气量过少检测标志XGAN1的值为“0”。
这里,CPU81在从图10的步骤1000开始处理后,在接着步骤1000的步骤1010中判定为“否”,直接进入到步骤1095,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图5的步骤500开始处理后,经由步骤510、步骤520、步骤530以及步骤540进入到步骤595,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图6的步骤600开始处理后,经由步骤610、步骤620以及步骤630进入到步骤695,暂时结束本程序。
这样,在产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差时(即,第1其他异常产生标志XOTH1的值为“1”时),燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr不被修正。以上是在产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差的情况下执行的处理。
如以上分成情况1-1~1-6进行说明那样,第1装置基于“燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量”以及”燃料喷射量的目标值Qtgt是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx的值”,来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。并且,第1装置根据燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态,对进气量的测定值Gamsr以及燃料喷射量的目标值Qtgt进行修正。
并且,每当经过规定时间,CPU81便反复执行图11中用流程图表示的“异常通知程序”。CPU81基于该程序,在进气量偏差的程度大于规定的程度时,通过点亮警报灯等在未图示的显示装置上显示“进气量传感器(空气流量计)71异常”的信息。并且,CPU81基于该程序,在燃料喷射量偏差的程度大于规定的程度时,与上述同样地显示“燃料喷射装置(喷射器)22异常”的信息。
具体而言,CPU81在以规定的定时从图11的步骤1100开始处理后,进入到步骤1110,判定进气量修正量的累计值Gacsum是否大于规定阈值Gacsumth。
如果进气量修正量的累计值Gacsum大于上述阈值Gacsumth,则CPU81在步骤1110中判定为“是”,进入到步骤1120。CPU81在步骤1120中使未图示的显示装置显示“进气量传感器71异常”的信息,然后进入到步骤1130。
与此相对,如果进气量修正量的累计值Gacsum为上述阈值Gacsumth以下,则CPU81在步骤1110中判定为“否”而直接进入到步骤1130。即,不进行“进气量传感器71异常”的显示。
CPU81在步骤1130中判定燃料喷射量修正量的累计值Qcsum是否大于规定阈值Qcsumth。
如果燃料喷射量修正量的累计值Qcsum大于上述阈值Qcsumth,则CPU81在步骤1130中判定为“是”,进入到步骤1140。CPU81在步骤1140中使未图示的显示装置显示“燃料喷射装置22异常”的信息,然后进入到步骤1195,暂时结束本程序。
与此相对,如果燃料喷射量修正量的累计值Qcsum为上述阈值Qcsumth以下,则CPU81在步骤1130中判定为“否”而直接进入到步骤1195,暂时结束本程序。即,不进行“燃料喷射装置22异常”的显示。
然而,如上所述,第1燃料过多喷射标志XQP1的值以及第1燃料过少喷射标志XQN1的值在燃料喷射量的目标值Qtgt被修正后被重新设定为“0”(参照图5的步骤580)。因此,在例如“仅”产生了燃料喷射量偏差”的情况下,如果通过在一个时刻执行上述处理而不能充分修正燃料喷射量偏差(即燃料喷射量偏差不变为零),则在该一个时刻以后的其他时刻执行了第1状态判定程序时,第1燃料过多喷射标志XQP1的值或者第1燃料过少喷射标志XQN1的值被重新设定为“1”。其结果,在上述其他时刻中燃料喷射量的目标值Qtgt也被修正。
另一方面,如果在上述一个时刻燃料喷射量偏差被充分修正,则当在上述其他时刻执行了第1状态判定程序时第1燃料过多喷射标志XQP1的值以及第1燃料过少喷射标志XQN1的值不被设定为“1”。其结果,在其他时刻燃料喷射量的目标值Qtgt不被修正。这样,第1装置在“仅”产生了燃料喷射量偏差的情况下,反复修正燃料喷射量的目标值Qtgt,直到燃料喷射量偏差被充分修正为止。
并且,第1进气量过多检测标志XGAP1的值以及第1进气量过少检测标志XGAN1的值在进气量的测定值Gamsr被修正后被重新设定为“0”(参照图6的步骤670)。根据上述说明可知,第1装置在“仅”产生了进气量偏差的情况下,反复修正进气量的测定值Gamsr,直到进气量偏差被充分修正为止。
另一方面,在产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况下,例如若判定为在上述一个时刻产生了“至少进气量偏差”,则在进气量的测定值Gamsr被修正后,第1进气量过多检测标志XGAP1的值以及第1进气量过少检测标志XGAN1的值被重新设定为“0”。如果通过该修正进气量偏差未被充分修正,则判定为在上述其他时刻再次“至少产生了进气量偏差”,进气量的测定值Gamsr被修正。
另一方面,如果通过在上述一个时刻执行的修正充分修正了进气量偏差,则判定为在上述其他时刻“产生了燃料喷射量偏差”,燃料喷射量的目标值Qtgt被修正。然后,反复修正燃料喷射量的目标值Qtgt,直到燃料喷射量偏差被充分修正为止。
这样,无论是产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差中的“一方”的情况,还是产生了上述偏差“二者”的情况,第1装置都反复执行上述修正,直到燃料喷射量偏差以及进气量偏差被充分修正为止。其结果,可降低NOx浓度偏差ΔNOx的大小。
<装置的作用以及效果>
第1装置通过将排气的NOx浓度的测定值NOxmsr、与基于内燃机10的运转状态而决定的NOx参照浓度NOxref进行比较,来取得NOx浓度偏差ΔNOx。并且,第1装置基于该NOx浓度偏差ΔNOx与燃料喷射量的目标值Qtgt的关系(上述第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)),来判定燃料喷射量偏差是零、正以及负中的哪一个,或者进气量偏差是零、正以及负中的哪一个。即,第1装置在产生了NOx浓度偏差ΔNOx时,可以判定燃料喷射量的目标值Qtgt与实际值Qact如何不同。并且,第1装置在产生了NOx浓度偏差ΔNOx时,可以判定进气量的测定值Gamsr与实际值Gaact如何不同。
并且,第1装置在产生了燃料喷射量偏差时,根据NOx浓度偏差ΔNOx的大小(第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)以及第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的平均值ΔNOxave)来修正燃料喷射量的目标值Qtgt。另一方面,第1装置在产生了进气量偏差时,根据NOx浓度偏差ΔNOx的大小ΔNOxave来修正进气量的测定值Gamsr。并且,第1装置反复执行这些修正,直到燃料喷射量偏差以及进气量偏差被充分修正为止。由此,燃料喷射量偏差的大小以及进气量的大小适当地降低。其结果,可降低NOx浓度偏差。
而且,如果对燃料喷射量偏差进行修正时所使用的修正量的累计值Qcsum超过了规定阈值Qcsumth,则第1装置使显示装置显示“燃料喷射装置22异常”的信息。另一方面,如果对进气量偏差进行修正时所使用的修正量的累计值Gacsum超过了规定阈值Gacsumth,则第1装置使显示装置显示“进气量传感器71异常”的信息。
(第2实施方式)
接下来,对本发明的第2实施方式涉及的控制装置(以下也称为“第2装置”)进行说明。
<装置的概要>
第2装置被应用于具有与应用了第1装置的内燃机10相同构成的内燃机(参照图1。为了方便起见,以下称为“内燃机10”)。鉴于此,对应用第2装置的装置的概要省略详细的说明。
<装置的工作的概要>
以下,对如上述那样构成的第2装置的工作的概要进行说明。
第2装置与第1装置的不同之处仅在于,取代第1装置中的燃料喷射量的目标值Qtgt与NOx浓度偏差ΔNOx的关系(即第1关系R1(Qtgt,ΔNOx))而基于“进气氧浓度Ocon与NOx浓度偏差ΔNOx的关系”来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
具体而言,第2装置通过与第1装置同样的手法来取得“进气氧浓度Ocon”以及“NOx浓度偏差ΔNOx”。然后,第2装置在内燃机10运转的期间中,一边使进气氧浓度Ocon与NOx浓度偏差ΔNOx对应,一边继续地取得这些值。并且,第2装置基于取得的这些值,来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
第2装置根据上述状态判定的结果对燃料喷射量的目标值Qtgt修正规定的修正量,以使燃料喷射量偏差的大小变小。并且,第2装置根据上述状态判定的结果对进气量的测定值Gamsr修正规定的修正量,以使进气量偏差的大小变小。而且,第2装置反复进行这些修正,直到燃料喷射量偏差变为零且进气量偏差变为零为止。
如果燃料喷射量的目标值Qtgt的修正量的累计值大于规定阈值,则第2装置在显示装置等(图1中省略图示)上显示“燃料喷射装置22异常”。并且,如果进气量的测定值Gamsr的修正量的累计值大于规定阈值,则第2装置在上述显示装置等上显示“进气量传感器71异常”。以上是第2装置的工作的概要。
<内燃机的控制方法>
接着,在对第2装置的具体工作进行说明之前,对第2装置所采用的内燃机10的控制方法进行阐述。第2装置采用了与第1装置相同的NOx浓度推定模型。鉴于此,省略关于NOx浓度推定模型的说明(参照上述说明1-1)、以及关于在产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差中的至少一方时产生NOx浓度偏差的原因的说明(参照上述说明1-2)。以下,按照下述说明2-1~2-2的顺序,对第2装置所采用的控制方法进行说明。
(说明2-1)关于燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态的判定方法的说明
(说明2-2)关于与状态判定的结果对应的修正的说明
(说明2-1)关于燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态的判定方法的说明
以下,使用上述NOx浓度推定模型,对下述条件2-A~2-D中的“一个或者多个”成立情况下的“进气氧浓度Ocon与NOx浓度偏差ΔNOx与的关系”进行说明。
(条件2-A)进气量的实际值Gaact小于测定值Gamsr。
(条件2-B)进气量的实际值Gaact大于测定值Gamsr。
(条件2-C)燃料喷射量的实际值Qact小于目标值Qtgt。
(条件2-D)燃料喷射量的实际值Qact大于目标值Qtgt。
以下,将条件2-A所示的状态称为“进气量偏差为负”、将条件2-B所示的状态称为“进气量偏差为正”、将条件2-C所示的状态称为“燃料喷射量偏差为负”、将条件2-D所示的状态称为“燃料喷射量偏差为正”。并且,为了方便起见,以下将进气氧浓度Ocon与NOx浓度偏差ΔNOx的关系称为“第2关系R2(Ocon,ΔNOx)”。
并且,在该说明2-1中,假定进气量以及燃料喷射量“以外”的能够对NOx浓度造成影响的运转参数(例如,对进入到气缸内的气体的总量Gcyl造成影响的内燃机旋转速度NE以及增压压力Pim、EGR率的目标值Regrtgt、以及向气缸内喷射燃料的正时即燃料喷射正时等)被固定为规定的值。即,假定“仅”进气量偏差以及燃料喷射量偏差对NOx浓度偏差ΔNOx造成影响。
首先,对上述条件2-A~2-D中的“一个”成立情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行说明。
图12(A)是使用上述“NOx浓度推定模型”表示了条件2-A~条件2-D中的一个成立情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)的图。NOx浓度推定模型中的指数A、B 以及C(参照上述(5)式)通过使用了“具有与内燃机10相同的构成,并被确认为燃料喷射量的目标值Qtgt与实际值Qact一致且进气量的测定值NOxmsr与实际值Gaact一致的内燃机”的实验而决定。
在图12(A)中,Gamsr(-)表示对条件2-A成立的情况(进气量偏差为负的情况)下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行表示的曲线。Gamsr(+)表示对条件2-B成立的情况(进气量偏差为正的情况)下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行表示的曲线。Qact(-)表示对条件2-C成立情况下(燃料喷射量偏差为负的情况)的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行表示的曲线。Qact(+)表示对条件2-D成立的情况(燃料喷射量偏差为正的情况)下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行表示的曲线。
首先,在“仅条件2-A”成立的情况下,如曲线Gamsr(-)所示,至少在进气氧浓度Ocon从规定值C到规定值D的范围内(C≤Ocon≤D),随着进气氧浓度Oconが增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变小。即,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”。并且,该情况下,进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。
并且,在“仅条件2-B”成立的情况下,如曲线Gamsr(+)所示,至少在上述范围内(C≤Ocon≤D),随着进气氧浓度Ocon增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变大。即,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”。并且,该情况下,进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。
而且,在“仅条件2-C”成立的情况下,如曲线Qact(-)所示,至少在上述范围内(C≤Ocon≤D),随着进气氧浓度Ocon增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变小。即,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”。并且,该情况下,进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。
进而,在“仅条件2-D”成立的情况下,如曲线Qact(+)所示,至少在上述范围内(C≤Ocon≤D),随着燃料喷射量的目标值Qtgt增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变大。即,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”。并且,该情况下,进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。
这样,条件2-A成立情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)、条件2-B成立情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)、条件2-C成立情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)、条件2-D成立情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)不同。
规定值C以及规定值D只要分别设定成在如上所述条件2-A~2-D中的一个条件成立情况下得到的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)、与和该一个条件不同的其他条件成立情况下得到的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)不同的适当值即可。
以上,对条件2-A~2-D中的“一个”成立的情况(即,产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差的“一方”的情况)下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行了说明。
接着,对上述条件2-A~2-D中的“多个”成立的情况(即,产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况)下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行说明。
图12(B)是使用上述“NOx浓度推定模型”表示了条件2-A~2-D中的多个成立情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)的图。
在图12(B)中,Gamsr(-)+Qact(+)表示对条件2-A以及条件2-D成立的情况(进气量偏差为负且燃料喷射量偏差为正的情况)下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行表示的曲线。Gamsr(-)+Qact(-)表示对条件2-A以及条件2-C成立的情况(进气量偏差为负且燃料喷射量偏差为负的情况)下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行表示的曲线。Gamsr(+)+Qact(+)表示对条件2-B以及条件2-D成立的情况(进气量偏差为正且燃料喷射量偏差为正的情况)下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行表示的曲线。Gamsr(+)+Qact(-)表示对条件2-B以及条件2-C成立的情况(进气量偏差为正且燃料喷射量偏差为负的情况)下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行表示的曲线。
其中,条件2-A(进气量偏差为负状态)、与条件2-B(进气量偏差为正的状态)不能同时成立。并且,条件2-C(燃料喷射量偏差为负状态)、与条件2-D(燃料喷射量偏差为正的状态)不能同时成立。因此,图12(B)所示的4个组合是能够成立的组合的全部。
首先,在“条件2-A以及条件2-D”成立的情况下,如曲线Gamsr(-)+Qact(+)所示,至少在进气氧浓度Ocon为规定值C到规定值D的范围内(C≤Ocon≤D),随着进气氧浓度Ocon增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变小。即,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”。并且,该情况下,进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。
并且,在“条件2-A以及条件2-C”成立的情况下,如曲线Gamsr(-)+Qact(-)所示,至少在上述范围内(C≤Ocon≤D),随着进气氧浓度Ocon增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变小。即,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”。并且,该情况下,进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。
而且,在“条件2-B以及条件2-D”成立的情况下,如曲线Gamsr(+)+Qact(+)所示,至少在上述范围内(C≤Ocon≤D),随着进气氧浓度Ocon增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变大。即,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”。并且,该情况下,进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。
进而,在“条件2-B以及条件2-C”成立的情况下,如曲线Gamsr(+)+Qact(-)所示,至少在上述范围内(C≤Ocon≤D),随着进气氧浓度Ocon增大,NOx浓度偏差ΔNOx的值变大。即,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”。并且,该情况下,进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。
这样,条件2-A以及条件2-D成立的情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)、与条件2-A以及条件2-C成立的情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)除了上述范围内的NOx浓度偏差ΔNOx的大小不同之外都相同。并且,条件2-B以及条件2-D成立的情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)、与条件2-B以及条件2-C成立的情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)除了上述范围内的NOx浓度偏差ΔNOx的大小不同之外都相同。而且,条件2-A以及条件2-D、或者条件2-A以及条件2-C成立的情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)与条件2-B以及条件2-D、或者条件2-B以及条件2-C成立的情况下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)不同。
以上,对条件2-A~2-D中的“多个”成立的情况(即,产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况)下的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)进行了说明。
其中,在“条件2-A~2-D都不成立”的情况(即,进气量偏差为“零”且燃料喷射量偏差为“零”的情况)下,实际的NOx浓度NOxcon与NOx浓度NOxcon一致。因此,该情况下,NOx浓度偏差ΔNOx与进气氧浓度Ocon无关,为零。即,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”,进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“零”。
如上所述,即使在构成内燃机10的部件中“与进气量以及燃料喷射量不相关的部件”未正常工作的情况下,也会产生NOx浓度偏差。例如,在NOx浓度传感器75没有正常工作的情况(输出表示与实际的NOx浓度不同的NOx浓度的输出值的情况)下,即使进气量偏差为零且燃料喷射量偏差为零,也会产生NOx浓度偏差。以下,将这样的状态称为“产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差”。
该情况下,如图13的曲线Other(+)或者曲线Other(-)所示,与进气氧浓度Ocon无关,NOx浓度偏差ΔNOx的大小不发生变化。即,至少在上述范围内(C≤Ocon≤D),进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”。并且,该情况下,进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”或者“负”。
这样,根据进气量偏差为”零”、“正”以及“负”中的哪一个(参照条件2-A以及条件2-B),或者燃料喷射量偏差为“零”、“正”以及“负”中的哪一个(参照条件2-C以及条件2-D),第2关系R2(Ocon,ΔNOx)不同。换言之,可以基于第2关系R2(Ocon,ΔNOx),来判定进气量偏差为“零”、“正”以及“负”中的哪一个,或者燃料喷射量偏差为“零”、“正”以及“负”中的哪一个。并且,可以基于第2关系R2(Ocon,ΔNOx),判定是否产生了“进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差”。
具体而言,当第2关系R2(Ocon,ΔNOx)是“在规定范围内(C≤Ocon≤D),进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”、且进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”的关系”时,该关系相当于图12(A)的曲线Gamsr(-)、以及图12(B)的曲线Gamsr(-)+Qact(+)及曲线Gamsr(-)+Qact(-)所示的关系。即,该情况下,可以判定为“至少进气量偏差为负”。
并且,当第2关系R2(Ocon,ΔNOx)是“在规定范围内(C≤Ocon≤D),进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”、且进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”的关系”时,该关系相当于图12(A)的曲线Gamsr(+)、以及图12(B)的曲线Gamsr(+)+Qact(+)及曲线Gamsr(+)+Qact(-)所示的关系。即,该情况下,可以判定为“至少进气量偏差为正”。
而且,当第2关系R2(Ocon,ΔNOx)是“在规定范围内(C≤Ocon≤D),进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”、且进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”的关系”时,该关系相当于图12(A)的曲线Qact(+)所示的关系。即,该情况下,可以判定为“燃料喷射量偏差为正”。
进而,当第2关系R2(Ocon,ΔNOx)是“在规定范围内(C≤Ocon≤D),进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”、且进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”的关系”时,该关系相当于图12(A)的曲线Qact(-)所示的关系。即,该情况下,可以判定为“燃料喷射量偏差为负”。
其中,当第2关系R2(Ocon,ΔNOx)是“在规定范围内(C≤Ocon≤D),进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”、且进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“零”的关系”时,可以判定为“进气量偏差为零且燃料喷射量偏差为零”。
并且,当第2关系R2(Ocon,ΔNOx)是“在规定范围内(C≤Ocon≤D),进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”、且进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”或者“负”的关系”时,可以判定为“产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差”。
这样,第2装置可以基于第2关系R2(Ocon,ΔNOx)来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。以下,将上述的对燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态进行判定的方法也称为“第2状态判定方法”。
(说明2-2)关于与状态判定的结果对应的修正的说明
第2装置根据上述状态判定的结果对进气量的测定值Gamsr进行修正,以使进气量偏差的大小降低,并对燃料喷射量的目标值Qtgt进行修正,以使燃料喷射量偏差的大小降低。
具体而言,第2装置在判定为进气量偏差为“正”的情况下,按照使进气量的测定值Gamsr“减少”规定的修正量的方式进行修正。另一方面,第2装置在判定为进气量偏差为“负”的情况下,按照使进气量的测定值Gamsr“增大”规定的修正量的方式进行修正。这些修正所使用的“修正量”根据NOx浓度偏差ΔNOx的大小来决定。
例如,如图14(A)所示,在进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx(C)以及进气氧浓度Ocon是规定值D时的NOx浓度偏差ΔNOx(D)这二者为“正”、且NOx浓度偏差ΔNOx(D)小于NOx浓度偏差ΔNOx(C)的情况下,第2装置如上述说明2-1中叙述那样,判定为“至少进气量偏差为负”。
该情况下,第2装置例如基于NOx浓度偏差ΔNOx(C)以及NOx浓度偏差ΔNOx(D)的平均值来决定上述“修正量”。然后,第2装置按照使进气量的测定值Gamsr“增大”该修正量的方式进行修正。具体而言,第2装置例如根据对上述平均值乘以规定系数而得到的值,按照增大测定值Gamsr的方式来对进气量传感器71的输出值(输出电压)与进气量的测定值Gamsr的关系(映射)进行变更(学习)。由此,可降低进气量偏差。
并且,第2装置在判定为燃料喷射量偏差为“正”的情况下,按照使燃料喷射量的目标值Qtgt“减少”规定的修正量的方式进行修正。另一方面,第2装置在判定为燃料喷射量偏差为“负”的情况下,按照使燃料喷射量的目标值Qtgt“增大”规定的修正量的方式进行修正。这些修正中使用的“修正量”根据NOx浓度偏差ΔNOx的大小来决定。
例如,如图14(B)所示,在进气氧浓度Ocon是规定值C时的NOx浓度偏差ΔNOx(C)以及进气氧浓度Ocon是规定值D时的NOx浓度偏差ΔNOx(D)这二者为“正”、且NOx浓度偏差ΔNOx(D)大于NOx浓度偏差ΔNOx(C)的情况下,第2装置如在上述说明2-1中叙述那样,判定为“燃料喷射量偏差为正”。
该情况下,第2装置例如基于NOx浓度偏差ΔNOx(C)与NOx浓度偏差ΔNOx(D)的平均值来决定上述“修正量”。然后,第2装置按照使燃料喷射量的目标值Qtgt“减少”该修正量的方式进行修正。具体而言,第2装置例如根据对上述平均值乘以规定系数而得到的值,按照减少目标值Qtgt来对燃料喷射装置22的燃料喷射时间与燃料喷射量的目标值Qtgt的关系(映射)的方式进行变更(学习)。由此,可降低进气量偏差。
通过如此修正燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr,可降低NOx浓度偏差ΔNOx的大小。
然而,如在上述说明2-1中叙述那样,第2装置在规定的条件成立的情况下,判定为“至少”进气量偏差为负(条件2-A成立的情况、条件2-A以及条件2-C成立的情况、以及条件2-A以及条件2-D成立的情况)。该情况下,第2装置不区分判别“进气量偏差为负”、还是“进气量偏差为负且燃料喷射量偏差为正”、或者“进气量偏差为负且燃料喷射量偏差为负”。即,无法判定是“仅”产生了进气量偏差,还是产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”。
但是,如在上述说明2-2中叙述那样,即使在上述所有条件都成立的情况下,第2装置也按照降低“进气量偏差”的方式对进气量的测定值Gamsr进行修正。因此,在“仅”产生了进气量偏差的情况下,通过该修正可降低该进气量偏差。其结果,NOx浓度偏差ΔNOx的大小降低。另一方面,在产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况下,通过该修正可降低该“二者”中的进气量偏差。而且,例如若通过反复进行该修正而充分降低了进气量偏差,则“仅”残留上述“二者”中的燃料喷射量偏差。如果“仅”残留燃料喷射量偏差,则第2装置判定为产生了燃料喷射量偏差,并且按照使该燃料喷射量偏差降低的方式对燃料喷射量的目标值Qtgt进行修正。其结果,NOx浓度偏差ΔNOx的大小降低。
这样,在上述任意情况(“仅”产生了进气量偏差的情况、以及产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况)下,通过第2装置反复进行修正,能降低NOx浓度偏差ΔNOx。其中,根据上述说明可知,在第2装置判定为“至少进气量偏差为“正””的情况下,也与上述同样,通过第2装置反复进行修正,可降低NOx浓度偏差ΔNOx的大小。
其中,第2装置在判定为“燃料喷射量偏差为零且进气量偏差为零”的情况下,不对燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr进行修正。并且,第2装置在判定为“产生了燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差”的情况下,不对燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr进行修正。
如以上在说明2-1~2-2中叙述那样,第2装置判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态,并且根据该判定的结果,按照使NOx浓度偏差ΔNOx的大小降低的方式对内燃机10进行控制。
然而,上述第2状态判定方法中采用的进气氧浓度Ocon具体是“由上述(1)式计算出的进气氧浓度的计算值(表观上的进气氧浓度)”。因此,在产生了燃料喷射量偏差以及进气量偏差的至少一方的情况下,该表观上的进气氧浓度Ocon与进气氧浓度的实际值Oconact不一致(参照上述说明(1-2))。因此,该情况下,在“成为判定指标的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)自身”中产生了某种偏差。鉴于此,如果将第2关系R2(Ocon,ΔNOx)中的表观上的进气氧浓度Ocon置换成“进气氧浓度的实际值Oconact”,则认为能够更准确地进行上述状态判定。
但是,如上所述,第2关系R2(Ocon,ΔNOx)中的“NOx浓度偏差ΔNOx”基于NOx浓度的测定值NOxmsr、和根据内燃机10的运转状态而决定的NOx参照浓度NOxref来决定。因此,如图15所示,使用了时刻t中的表观上的进气氧浓度Ocon(t)作为判定指标的情况下的NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon)、与使用了该时刻t中的进气氧浓度的实际值Oconact(t)作为判定指标的情况下的NOx浓度偏差ΔNOx(Oconact)一致。因此,表观上的进气氧浓度Ocon与NOx浓度偏差ΔNOx的关系(图中的实线)、和进气氧浓度的实际值Oconact与NOx浓度偏差ΔNOx的关系(图中的虚线)只不过图中横轴方向的位置不同。因此,由上述说明2-1~2-2可知,如果恰当地选择了规定范围(C≤Ocon≤D),则使用了表观上的进气氧浓度Ocon作为判定指标的情况下的上述状态判定的结果、与使用了进气氧浓度的实际值Oconact作为该指标的情况下的上述状态判定的结果一致。
这样,无论使用表观上的进气氧浓度Ocon作为判定指标,还是使用进气氧浓度的实际值Oconact作为该指标,如果适当选择了规定范围(C≤Ocon≤D),则都能恰当地进行状态判定。鉴于此,在第2装置中使用了表观上的进气氧浓度Ocon作为判定指标。
另一方面,如上所述,NOx浓度推定模型中的指数A、B以及C根据应用NOx浓度推定模型的内燃机的构成等来决定。因此,当在具有与内燃机10不同的构成的其他内燃机中应用了NOx浓度推定模型时,存在其他内燃机中的指数A、B以及C与内燃机10中的指数A、B以及C不同的情况。该情况下,内燃机10中的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)与其他内燃机中的第2关系R2(Ocon,ΔNOx)不同。但是,根据上述说明可知,能够通过与上述同样的考虑方式来判定其他内燃机中的燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
<实际的工作>
以下,对第2装置的实际的工作进行说明。
第2装置与第1装置的不同之处仅在于:取代在第1装置中执行的图5以及图6中用流程图表示的处理而执行“图16以及图17中用流程图表示的处理”、以及取代在第1装置中执行的图8~图10中用流程图表示的处理而执行“图18~图20中用流程图表示的处理”。鉴于此,以下以这些不同点为中心进行说明。
在第2装置中,CPU81按规定的定时执行图7、图11以及图16~图20中用流程图表示的各程序。CPU81在这些程序中,使用第2燃料过多喷射标志XQP2、第2燃料过少喷射标志XQN2、第2进气量过多检测标志XGAP2、第2进气量过少检测标志XGAN2以及第2其他异常产生标志XOTH2。
第2燃料过多喷射标志XQP2在其值为“0”时,表示燃料喷射量的实际值Qact不大于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact≤Qtgt)。另一方面,第2燃料过多喷射标志XQP2在其值为“1”时,表示燃料喷射量的实际值Qact大于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact>Qtgt)。
第2燃料过少喷射标志XQN2在其值为“0”时,表示燃料喷射量的实际值Qact不小于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact≥Qtgt)。另一方面,第2燃料过少喷射标志XQN2在其值为“1”时,表示燃料喷射量的实际值Qact小于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact<Qtgt)。
第2进气量过多检测标志XGAP2在其值为“0”时,表示进气量的测定值Gamsr不大于进气量的实际值Gaact(即Gamsr≤Gaact)。另一方面,第2进气量过多检测标志XGAP2在其值为“1”时,表示进气量的测定值Gamsr大于进气量的实际值Gaact(即Gamsr>Gaact)。
第2进气量过少检测标志XGAN2在其值为“0”时,表示进气量的测定值Gamsr不小于进气量的实际值Gaact(即Gamsr≥Gaact)。另一方面,第2进气量过多检测标志XGAP2在其值为“1”时,表示进气量的测定值Gamsr小于进气量的实际值Gaact(即Gamsr<Gaact)。
第2其他异常产生标志XOTH2在其值为“0”时,表示不产生燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差。另一方面,第2其他异常产生标志XOTH2在其值为“1”时,表示产生了燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差。
第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、第2进气量过少检测标志XGAN2的值、以及第2其他异常产生标志XOTH2的值被储存到备份RAM84中。并且,第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、以及第2进气量过少检测标志XGAN2的值在搭载有内燃机10的车辆出厂时以及实施服务检查时等确认了燃料喷射装置22以及进气量传感器71没有异常之际对电气控制装置80进行了规定的操作时,被设定为“0”。而且,第2其他异常产生标志XOTH2的值在上述出厂时以及实施服务检查时等进行了将产生燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差的原因消除的处置之际对电气控制装置80执行的规定的操作时,被设定为“0”。
以下,对CPU81执行的各程序详细进行说明。
首先,假定将当前时刻下的第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、第2进气量过少检测标志XGAN2的值、以及第2其他异常产生标志XOTH2的值全部被设定为“0”。以下,为了方便起见,将该假定也称为“第2初始设定的假定”。
在内燃机10被启动后,每当任意气缸的曲柄角与压缩上止点前的规定曲柄角度(例如压缩上止点前90度曲柄角)θf一致时,CPU81便反复执行图16中用流程图表示的“第2燃料喷射控制程序”。CPU81通过该程序来决定燃料喷射量的目标值Qtgt,并且向各气缸内喷射该目标值Qtgt的燃料。并且,CPU81通过该程序,在判定为燃料喷射量的实际值Qact与目标值Qtgt不一致的情况下修正该目标值Qtgt,并且向各气缸内喷射被修正后的目标值Qtgt的燃料。
具体而言,CPU81通过该程序,基于内燃机10的运转状态来决定燃料喷射量的目标值Qtgt。并且,在判定为燃料喷射量的实际值Qact比目标值Qtgt大的情况下,CPU81使该目标值Qtgt减少规定的燃料喷射量修正量Qc。另一方面,在判定为燃料喷射量的实际值Qact小于目标值Qtgt的情况下,CPU81使该目标值Qtgt增大规定的燃料喷射量修正量Qc。
CPU81在图16所示的程序中计算出燃料喷射量修正量Qc的累计值Qcsum。该累计值Qcsum的值在搭载有内燃机10的车辆出厂时以及实施服务检查时等确认了燃料喷射装置22没有异常之际对电气控制装置80执行了规定的操作时,被设定为零。
更具体而言,CPU81以规定的定时从图16的步骤1600开始处理而进入到步骤1610,通过将当前时刻下的加速踏板开度Accp与内燃机旋转速度NE应用到预先决定了“加速踏板开度Accp、内燃机旋转速度NE、燃料喷射量的目标值Qtgt的关系”的燃料喷射量目标值决定表MapQtgt(Accp,NE),来决定燃料喷射量的目标值Qtgt。在该燃料喷射量目标值决定表MapQtgt(Accp,NE)中设计成,燃料喷射量的目标值Qtgt成为与基于加速踏板开度Accp以及内燃机旋转速度NE而决定的要求转矩对应的适当值。
接着,CPU81进入到步骤1620,判定当前时刻下的第2燃料过多喷射标志XQP2的值是否为“1”。由于按照上述第2初始设定的假定,当前时刻下的第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“0”,所以CPU81在步骤1620中判定为“否”而进入到步骤1630。
CPU81在步骤1630中判定当前时刻下的第2燃料过少喷射标志XQN2的值是否为“1”。由于按照上述第2初始设定的假定,当前时刻下的第2燃料过少喷射标志XQN2的值为“0”,所以CPU81在步骤1630中判定为“否”而进入到步骤1640。
CPU81在步骤1640中对设置于燃料喷射气缸的燃料喷射装置22赋予指示,以便从该燃料喷射装置22喷射上述目标值Qtgt的燃料。即,此时向燃料喷射气缸内喷射上述目标值Qtgt的燃料。然后,CPU81进入到步骤1695,暂时结束本程序。
并且,每当经过规定时间,CPU81便反复执行图17中用流程图表示的“第2进气量取得程序”。CPU81通过该程序来取得进气量的测定值Gamsr。并且,CPU81通过该程序,在判定为进气量的实际值Gaact与测定值Gamsr不一致的情况下,对该测定值Gamsr进行修正。
具体而言,CPU81通过该程序,基于进气量传感器71的输出值来取得进气量的测定值NOxmsr。并且,CPU81在判定为进气量的实际值Gaact大于测定值NOxmsr的情况下,使该测定值NOxmsr减少规定的进气量修正量Gac。另一方面,CPU81在判定为进气量的实际值Gaact小于测定值NOxmsr的情况下,使该测定值NOxmsr增大规定的进气量修正量Gac。
CPU81在图17所示的程序中计算出进气量修正量Gac的累计值Gacsum。该累计值Gacsum的值在搭载有内燃机10的车辆出厂时以及实施服务检查时等确认了进气量传感器71没有异常之际对电气控制装置80进行了规定的操作时,被设定为零。
更具体而言,CPU81以规定的定时从图17的步骤1700开始处理而进入到步骤1710,基于进气量传感器71的输出值来取得进气量的测定值Gamsr。
接着,CPU81进入到步骤1720,判定当前时刻下的第2进气量过多检测标志XGAP2的值是否为“1”。由于按照上述第2初始设定的假定,当前时刻下的第2进气量过多检测标志XGAP2的值为“0”,所以CPU81在步骤1720中判定为“否”而进入到步骤1730。
CPU81在步骤1730中判定当前时刻下的第2进气量过少检测标志XGAN2的值是否为“1”。由于按照上述第2初始设定的假定,当前时刻下的第2进气量过少检测标志XGAN2的值为“0”,所以CPU81在步骤1730中判定为“否”而直接进入到步骤1795,暂时结束本程序。
并且,CPU81以规定的定时从图7的步骤700开始处理,经由步骤710以及步骤720进入到步骤795,暂时结束本程序。由此,可决定EGR率的目标值Regrtgt,而且可按照EGR率的实际值Regract与目标值Regrtgt一致的方式控制节流阀33的开度以及EGR控制阀53的开度。
并且,每当经过规定时间,CPU81便反复执行图18以及图19中用一系列流程图表示的“第2状态判定程序”。CPU81通过该程序,在规定的条件成立时,使燃料喷射量的目标值Qtgt与NOx浓度偏差ΔNOx对应并取得这些值。并且,CPU81通过该程序,在规定的条件成立时,基于所取得的燃料喷射量的目标值Qtgt与NOx浓度偏差ΔNOx的关系(即上述第2关系R2(Ocon,ΔNOx)),来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
具体而言,CPU81以规定的定时从图18的步骤1800开始处理而进入到步骤1802,判定在当前时刻下“取得NOx浓度的条件(NOx浓度取得条件)”是否成立。该步骤1802中的NOx浓度取得条件与第1装置中的NOx浓度取得条件相同(参照图8的步骤802)。因此,省略NOx浓度取得条件的详细说明。
当NOx浓度取得条件“不成立”时,CPU81在步骤1802中判定为“否”,经由连接指标B直接进入到图19的步骤1895,暂时结束本程序。这样,当NOx浓度取得条件“不成立”时,无法取得NOx浓度的测定值NOxmsr。
与此相对,当NOx浓度取得条件“成立”时,CPU81在步骤1802中判定为“是”,进入到步骤1804。CPU81在步骤1804中基于NOx浓度传感器75的输出值来取得NOx浓度的测定值NOxmsr,然后进入到步骤1806。
CPU81在步骤1806中,通过将当前时刻下的进气量的测定值Gamsr以及燃料喷射量的目标值Qtgt应用到预先决定了“进气量的测定值Gamsr、燃料喷射量的目标值Qtgt、空气过剩率λ的关系”的空气过剩率计算函数Fnλ(Gamsr,Qtgt),来计算出空气过剩率λ(参照上述(2)式以及上述(3)式)。
接着,CPU81进入到步骤1808,通过将当前时刻下的EGR率的目标值Regrtgt、空气过剩率λ应用到预先决定了“EGR率的目标值Regrtgt、空气过剩率λ、进气氧浓度Ocon的关系”的进气氧浓度计算函数FnOcon(Regrtgt,λ),来计算出进气氧浓度Ocon(参照上述(1)式)。
接着,CPU81进入到步骤1810,取得通过将当前时刻下的燃料喷射量的目标值Qtgt、进气氧浓度Ocon应用到预先决定了“被确认为燃料喷射量的目标值Qtgt与实际值Qact一致且进气量的测定值Gamsr与实际值Gaact一致的内燃机中的燃料喷射量的目标值Qtgt、进气氧浓度Ocon、NOx浓度的关系”的MapNOxref(Qtgt,Ocon)而得到的值,作为NOx参照浓度NOxref。
接着,CPU81进入到步骤1812,通过将NOx浓度的测定值NOxmsr和NOx参照浓度NOxref应用到与第1装置相同的上述(6)式,来取得NOx浓度偏差ΔNOx(参照图8的步骤812)。即,在步骤1812中,取得“从NOx浓度的测定值NOxmsr减去NOx参照浓度NOxref而得到的值与NOx参照浓度NOxref的比例”来作为NOx浓度偏差ΔNOx。
并且,CPU81一边使如上述那样取得的NOx浓度偏差ΔNOx与进气氧浓度Ocon对应(即,使NOx浓度偏差ΔNOx与进气氧浓度Ocon组合而得到的数据),一边储存到ROM82中。
接着,CPU81经由连接指标A进入到图19的步骤1814,判定在当前时刻下“对燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态进行判定的条件(状态判定条件)”是否成立。更具体而言,当在步骤1814中以下的条件S-2成立时,CPU81判定为状态判定条件成立。换言之,当条件S-2不成立时,CPU81判定为状态判定条件不成立。
(条件S-2)至少取得了2个将NOx浓度偏差ΔNOx与进气氧浓度Ocon组合而得到的数据中、进气氧浓度Ocon为规定范围内的值的数据。
上述“规定范围”相当于上述第2状态判定方法中的“规定范围(C≤Ocon≤D)”。如果至少取得2个进气氧浓度Ocon为该规定范围内的值的数据,则可以根据第2状态判定方法来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
当状态判定条件“成立”时,CPU81在步骤1814中判定为“是”,进入到步骤1816。然后,CPU81按照步骤1816~步骤1842所示的处理来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。与此相对,当状态判定条件“不成立”时,CPU81在步骤1814中判定为“否”,直接进入到步骤1895,暂时结束本程序。这样,当状态判定条件“不成立”时,燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态不被判定。
以下,对假定为在当前时刻下状态判定条件“成立”,并且将由步骤1816~步骤1842执行的处理分情况详细进行说明。
在以下的说明中,作为符合条件S-2的数据,可采用进气氧浓度为“第1进气氧浓度Ocon1”的数据、以及进气氧浓度为“第2进气氧浓度Ocon2大于第1进气氧浓度Ocon1”的数据。以下,将进气氧浓度为第1进气氧浓度Ocon1时的NOx浓度偏差称为“第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)”、将进气氧浓度为第2进气氧浓度(Ocon2>Ocon1)时的NOx浓度偏差称为“第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)”。其中,第1进气氧浓度Ocon1以及第2进气氧浓度Ocon2按照为了判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态而成为适当的值的方式,基于上述的NOx浓度推定模型来决定。
(情况2-1)至少进气量偏差为“负”的情况
该情况下,如上所述,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”,并且,进气氧浓度Ocon是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。即,该情况下,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值“大”。并且,如果采用第1进气氧浓度Ocon1作为上述规定值,则第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值为“正”。
CPU81在步骤1816中判定第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值是否大于第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值。如上所述,该情况下,由于第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值大于第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值,所以CPU81在步骤1816中判定为“是”,进入到步骤1818。
CPU81在步骤1818中判定第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值是否大于零。如上所述,该情况下,由于第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值为“正”,所以CPU81在步骤1818中判定为“是”,进入到步骤1820。
CPU81在步骤1820中将“1”储存为第2进气量过少检测标志XGAN2的值。然后,CPU81进入到步骤1895,暂时结束本程序。
接着,每当经过规定时间,CPU81便反复进行图20中用流程图表示的“第2NOx浓度平均偏差取得程序”。CPU81通过该程序来取得第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值、与第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值的平均值。以下,为了方便起见,将该平均值也称为“第2NOx浓度平均偏差ΔNOxave2”。
具体而言,CPU81以规定的定时从图20的步骤2000开始处理而进入到步骤2010,判定第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、以及第2进气量过少检测标志XGAN2的值的至少一个是否为“1”。由于当前时刻下的第2进气量过少检测标志XGAN2的值为“1”,所以CPU81在步骤2010中判定为“是”,进入到步骤2020。
CPU81在步骤2020中,通过将第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值以及第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值应用到下述(12)式,来取得第2NOx浓度平均偏差ΔNOxave2。
ΔNOxave2={ΔNOx(Ocon1)+ΔNOx(Ocon2)}/2…(12)
然后,CPU81进入到步骤2095,暂时结束本程序。
其中,如果第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、以及第2进气量过少检测标志XGAN2的值全部为“0”,则CPU81在步骤2010中判定为“否”而进入到步骤2095,暂时结束本程序。即,无法取得第2NOx浓度平均偏差ΔNOxave2。
返回到情况2-1的说明,CPU81在以规定的定时从图17的步骤1700开始处理后,经由步骤1710进入到步骤1720。由于按照上述第2初始设定的假定,当前时刻下的第2进气量过多检测标志XGAP2的值为“0”,所以CPU81在步骤1720中判定为“否”而进入到步骤1730。
由于当前时刻下的第2进气量过少检测标志XGAN2的值为“1”,所以CPU81在步骤1730中判定为“是”,进入到步骤1740。
CPU81在步骤1740中,通过将第2NOx浓度平均偏差ΔNOxave2的值应用到下述(13)式,来取得用于对进气量进行修正的进气量修正量Gac。在下述(13)式中,L4是规定的正系数。因此,进气量修正量Gac成为正数。
Gac=L4·|ΔNOxave2|…(13)
接着,CPU81进入到步骤1750,对进气量的测定值Gamsr加上进气量修正量Gac。由于进气量修正量Gac为正数,所以使进气量的测定值Gamsr增大进气量修正量Gac。
接着,CPU81进入到步骤1760,通过对进气量修正量的累计值Gacsum加上进气量修正量Gac(由于Gac为正数,所以实际上进行加法运算),来取得(更新)新的进气量修正量的累计值Gacsum。所取得(更新)的进气量修正量的累计值Gacsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤1770,将“0”储存为第2进气量过多检测标志XGAP2的值,将“0”储存为第2进气量过少检测标志XGAN2的值。然后,CPU81进入到步骤1795,暂时结束本程序。
这样,至少进气量偏差为负时(即第2进气量过少检测标志XGAN2的值为“1”时),使进气量的测定值Gamsr被修正(增大)进气量修正量Gac。其结果,由于进气量的测定值Gamsr接近于实际值Gaact,所以可降低进气量偏差的大小。以上是至少进气量偏差为负的情况下执行的处理。
(情况2-2)燃料喷射量偏差为“负”的情况
该情况下,如上所述,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“负”,并且,进气氧浓度Ocon是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。即,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值“大”。并且,如果采用第1进气氧浓度Ocon1作为上述规定值,则第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值为“负”。
因此,该情况下,CPU81在图19的步骤1816中判定为“是”,进入到步骤1818。并且,CPU81在步骤1818中判定为“否”,进入到步骤1822。
CPU81在步骤1822中将“1”储存为第2燃料过少喷射标志XQN2的值。然后,CPU81进入到步骤1895,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图20的步骤2000开始处理后,进入到步骤2010。由于当前时刻下的第2燃料过少喷射标志XQN2的值为“1”,所以CPU81在步骤2010中判定为“是”,进入到步骤2020。CPU81在步骤2020中取得第2NOx浓度平均偏差ΔNOxave2,然后进入到步骤2095,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图16的步骤1600开始处理后,经由步骤1610进入到步骤1620。由于按照上述第2初始设定的假定,当前时刻下的第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“0”,所以CPU81在步骤1620中判定为“否”,进入到步骤1630。
由于当前时刻下的第2燃料过少喷射标志XQN2的值为“1”,所以CPU81在步骤1630中判定为“是”,进入到步骤1650。
CPU81在步骤1650中,通过将第2NOx浓度平均偏差ΔNOxave2的值应用到下述(14)式,来取得用于对燃料喷射量进行修正的燃料喷射量修正量Qc。在下述(14)式中,L2是规定的正系数。因此,燃料喷射量修正量Qc成为正数。
Qc=L2·|ΔNOxave2|…(14)
接着,CPU81进入到步骤1660,对燃料喷射量的目标值Qtgt加上燃料喷射量修正量Qc。由于如上所述,燃料喷射量修正量Qc为正数,所以使燃料喷射量的目标值Qtgt增大燃料喷射量修正量Qc。
接着,CPU81进入到步骤1670,通过对燃料喷射量修正量的累计值Qcsum加上燃料喷射量修正量Qc(由于Qc为正数,所以实际上进行加法运算),来取得(更新)新的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum。所取得(更新)的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤1680,将“0”储存为第2燃料过多喷射标志XQP2的值,将“0”储存为第2燃料过少喷射标志XQN2的值。
接着,CPU81进入到步骤1640对设置于燃料喷射气缸的燃料喷射装置22赋予指示,以便从该燃料喷射装置22喷射被修正后的目标值Qtgt的燃料。即,此时向燃料喷射装置22喷射(喷射)修正后的目标值Qtgt的燃料。然后,CPU81进入到步骤1695,暂时结束本程序。
这样,燃料喷射量偏差为负时(即,第2燃料过少喷射标志XQN2的值为“1”时),可使燃料喷射量的目标值Qtgt被修正(增大)燃料喷射量修正量Qc。其结果,由于燃料喷射量的实际值Qact接近于目标值Qtgt,所以可降低燃料喷射量偏差的大小。以上是燃料喷射量偏差为负的情况下执行的处理。
(情况2-3)燃料喷射量偏差为“正”的情况
该情况下,如上所述,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”,并且,进气氧浓度Ocon是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”。即,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值“小”。并且,如果采用第1进气氧浓度Ocon1作为上述规定值,则第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值为“正”。
因此,该情况下,CPU81在步骤1816中判定为“否”而进入到步骤1824。CPU81在步骤1824中判定第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值是否小于第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值。如上所述,该情况下,由于第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值小于第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值,所以CPU81在步骤1824中判定为“是”,进入到步骤1826。
CPU81在步骤1826中判定第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值是否大于零。如上所述,该情况下,由于第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值为“正”,所以CPU81在步骤1826中判定为“是”,进入到步骤1828。
CPU81在步骤1828中将“1”储存为第2燃料过多喷射标志XQP2的值。然后,CPU81进入到步骤1895,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图20的步骤2000开始处理后,进入到步骤2010。由于当前时刻下的第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“1”,所以CPU81在步骤2010中判定为“是”,进入到步骤2020。CPU81在步骤2020中取得第2NOx浓度平均偏差ΔNOxave2,然后进入到步骤2095,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图16的步骤1600开始处理后,经由步骤1610进入到步骤1620。由于当前时刻下的第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“1”,所以CPU81在步骤1620中判定为“是”,进入到步骤1690。
CPU81在步骤1690中,通过将第2NOx浓度平均偏差ΔNOxave2的值应用到下述(15)式,来取得用于对燃料喷射量进行修正的燃料喷射量修正量Qc。在下述(15)式中,L1是规定的负系数。因此,燃料喷射量修正量Qc成为负数。
Qc=L1·|ΔNOxave2|…(15)
接着,CPU81进入到步骤1660,对燃料喷射量的目标值Qtgt加上上述燃料喷射量修正量Qc。由于燃料喷射量修正量Qc为负数,所以实际上使燃料喷射量的目标值Qtgt减少燃料喷射量修正量Qc。
接着,CPU81进入到步骤1670,通过对燃料喷射量修正量的累计值Qcsum加上燃料喷射量修正量Qc(由于Qc为负数,所以实际上进行减法运算),来取得(更新)新的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum。所取得(更新)的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤1680,将“0”储存为第2燃料过多喷射标志XQP2的值,将“0”储存为第2燃料过少喷射标志XQN2的值。
接着,CPU81进入到步骤1640对设置于燃料喷射气缸的燃料喷射装置22赋予指示,以便从该燃料喷射装置22喷射如上述那样被修正后的目标值Qtgt的燃料。即,此时向燃料喷射气缸内喷射被修正后的目标值Qtgt的燃料。然后,CPU81进入到步骤1695,暂时结束本程序。
这样,燃料喷射量偏差为正时(即第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“1”时),可使燃料喷射量的目标值Qtgt被修正(减少)燃料喷射量修正量Qc。其结果,由于燃料喷射量的实际值Qact接近于目标值Qtgt,所以可降低燃料喷射量偏差的大小。以上是燃料喷射量偏差为正的情况下执行的处理。
(情况2-4)至少进气量偏差为“正”的情况
该情况下,如上所述,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“正”,并且,进气氧浓度Ocon是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“负”。即,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值“小”。并且,如果采用第1进气氧浓度Ocon1作为上述规定值,则第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值为“负”。
因此,该情况下,CPU81经由图19的步骤1816以及步骤1824进入到步骤1826,在步骤1826中判定为“否”而进入到步骤1830。
CPU81在步骤1830中将“1”储存为第2进气量过多检测标志XGAP2的值。然后,CPU81进入到步骤1895,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图20的步骤2000开始处理后,进入到步骤2010。由于当前时刻下的第2进气量过多检测标志XGAP2的值为“1”,所以CPU81在步骤2010中判定为“是”,进入到步骤2020。CPU81在步骤2020中取得第2NOx浓度平均偏差ΔNOxave2,然后进入到步骤2095,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图17的步骤1700开始处理后,经由步骤1710进入到步骤1720。由于当前时刻下的第2进气量过多检测标志XGAP2的值为“1”,所以CPU81在步骤1720中判定为“是”,进入到步骤1780。
CPU81在步骤1780中,通过将第2NOx浓度平均偏差ΔNOxave2的值应用到下述(16)式,来取得用于对进气量进行修正的进气量修正量Gac。在下述(16)式中,L3是规定的负系数。因此,进气量修正量Gac成为负数。
Gac=L3·|ΔNOxave2|…(16)
接着,CPU81进入到步骤1750,对进气量的测定值Gamsr加上进气量修正量Gac。由于进气量修正量Gac为负数,所以实际上使进气量的测定值Gamsr减少进气量修正量Gac。
接着,CPU81进入到步骤1760,通过对进气量修正量的累计值Gacsum加上进气量修正量Gac(由于Gac为负数,所以实际上进行减法运算),来取得(更新)新的进气量修正量的累计值Gacsum。所取得(更新)的进气量修正量的累计值Gacsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤1770,将“0”储存为第2进气量过多检测标志XGAP2的值,将“0”储存为第2进气量过少检测标志XGAN2的值。然后,CPU81进入到步骤1795,暂时结束本程序。
这样,进气量偏差为正时(即第2进气量过多检测标志XGAP2的值为“1”时),可使进气量的测定值Gamsr被修正(减少)进气量修正量Gac。其结果,由于进气量的测定值Gamsr接近于实际值Gaact,所以可降低进气量偏差的大小。以上是至少进气量偏差为正的情况下执行的处理。
(情况2-5)进气量偏差为“零”且燃料喷射量偏差为“零”的情况
该情况下,如上所述,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”,并且,进气氧浓度Ocon是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“零”。即,第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值为“零”,并且,第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值为“零”。
因此,该情况下,CPU81经由步骤1816以及步骤1824进入到步骤1832。CPU81在步骤1832中判定是否第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值为零且第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值为零。该情况下,由于第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值为“零”且第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值为“零”,所以CPU81在步骤1832中判定为“是”,进入到步骤1834。
接着,CPU81按步骤1834~步骤1840的顺序执行这些处理。具体而言,CPU81在步骤1834中将“0”储存为第2燃料过多喷射标志XQP2的值,在步骤1836中将“0”储存为第2燃料过少喷射标志XQN2的值,在步骤1838中将“0”储存为第2进气量过多检测标志XGAP2的值,在步骤1840中将“0”储存为第2进气量过少检测标志XGAN2的值。然后,CPU81进入到步骤1895,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图20的步骤2000开始处理后,进入到步骤2010。由于按照上述第2初始设定的假定,当前时刻下的第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、以及第2进气量过少检测标志XGAN2的值全部为“0”,所以CPU81在步骤2010中判定为“否”而直接进入到步骤2095,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图16的步骤1600开始处理后,由于当前时刻下的第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“0”且第2燃料过少喷射标志XQN2的值为“0”,所以经由步骤1610、步骤1620、步骤1630以及步骤1640进入到步骤1695,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图17的步骤1700开始处理后,由于当前时刻下的第2进气量过多检测标志XGAP2的值为“0”且第2进气量过少检测标志XGAN2的值为“0”,所以经由步骤1710、步骤1720以及步骤1730进入到步骤1795,暂时结束本程序。
这样,燃料喷射量偏差为“零”且进气量偏差为“零”时(即第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“零”且第2燃料过少喷射标志XQN2的值为“零”时),燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr不被修正。以上是进气量偏差为零且燃料喷射量偏差为零的情况下执行的处理。
(情况2-6)产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差的情况
该情况下,如上所述,进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量为“零”,并且进气氧浓度Ocon是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx为“正”或者“负”。即,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值与第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值“相同”。并且,第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值不为零,第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值不为零。
因此,该情况下,CPU81经由图19的步骤1816以及步骤1824进入到步骤1832,在步骤1832中判定为“否”而进入到步骤1842。
CPU81在步骤1842中将“1”储存为第2其他异常产生标志XOTH2的值。接着,CPU81经由步骤1834~步骤1840进入到步骤1895,暂时结束本程序。因此,该情况下,第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“0”,第2燃料过少喷射标志XQN2的值为“0”,第2进气量过多检测标志XGAP2的值为“0”,第2进气量过少检测标志XGAN2的值为“0”。
这里,CPU81在从图20的步骤2000开始处理后,在接着步骤2000的步骤2010中判定为“否”,直接进入到步骤2095,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图16的步骤1600开始处理后,经由步骤1610、步骤1620、步骤1630以及步骤1640进入到步骤1695,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图17的步骤1700开始处理后,经由步骤1710、步骤1720以及步骤1730进入到步骤1795,暂时结束本程序。
这样,当产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差时(即第2其他异常产生标志XOTH2的值为“1”时),燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr不被修正。以上是产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差的情况下执行的处理。
如以上分成情况2-1~2-6进行说明那样,第2装置基于“进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量”以及“进气氧浓度Ocon是规定值时的NOx浓度偏差ΔNOx的值”,来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。并且,第2装置根据燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态,对进气量的测定值Gamsr以及燃料喷射量的目标值Qtgt进行修正。
并且,CPU81在以规定的定时从图11的步骤1100开始处理后,进入到步骤1110,判定进气量修正量的累计值Gacsum是否大于规定阈值Gacsumth。
如果进气量修正量的累计值Gacsum大于上述阈值Gacsumth,则CPU81在步骤1110中判定为“是”,进入到步骤1120。CPU81在步骤1120中使未图示的显示装置显示“进气量传感器71异常”的信息,进入到步骤1130。
与此相对,如果进气量修正量的累计值Gacsum为上述阈值Gacsumth以下,则CPU81在步骤1110中判定为“否”而直接进入到步骤1130。即,不进行“进气量传感器71异常”的显示。
CPU81在步骤1130中判定燃料喷射量修正量的累计值Qcsum是否大于规定阈值Qcsumth。
如果燃料喷射量修正量的累计值Qcsum大于上述阈值Qcsumth,则CPU81在步骤1130中判定为“是”,进入到步骤1140。CPU81在步骤1140中使未图示的显示装置显示“燃料喷射装置22异常”的信息,进入到步骤1195,暂时结束本程序。
与此相对,如果燃料喷射量修正量的累计值Qcsum为上述阈值Qcsumth以下,则CPU81在步骤1130中判定为“否”而直接进入到步骤1195,暂时结束本程序。即,不进行“燃料喷射装置22异常”的显示。
然而,如上所述,第2燃料过多喷射标志XQP2的值以及第2燃料过少喷射标志XQN2的值在燃料喷射量的目标值Qtgt被修正后被重新设定为“0”(参照图16的步骤1680)。因此,例如在“仅”产生了燃料喷射量偏差的情况下,如果通过在一个时刻执行上述处理而不能充分修正燃料喷射量偏差(即燃料喷射量偏差不变为零),则当在该一个时刻以后的其他时刻执行了第2状态判定程序时,第2燃料过多喷射标志XQP2的值或者第2燃料过少喷射标志XQN2的值被重新设定为“1”。其结果,在上述其他时刻也修正燃料喷射量的目标值Qtgt。
另一方面,如果在上述一个时刻燃料喷射量偏差被充分修正,则当在上述其他时刻执行了第2状态判定程序时,第2燃料过多喷射标志XQP2的值以及第2燃料过少喷射标志XQN2的值不被设定为“1”。其结果,在其他时刻不修正燃料喷射量的目标值Qtgt。这样,第2装置在“仅”产生了燃料喷射量偏差的情况下,反复修正燃料喷射量的目标值Qtgt,直到燃料喷射量偏差被充分修正为止。
并且,第2进气量过多检测标志XGAP2的值以及第2进气量过少检测标志XGAN2的值在进气量的测定值Gamsr被修正后被重新设定为“0”(参照图17的步骤1770)。根据上述说明可知,第2装置在“仅”产生了进气量偏差的情况下,反复修正进气量的测定值Gamsr,直到进气量偏差被充分修正为止。
另一方面,在产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况下,例如若判定为在上述一个时刻产生了“至少进气量偏差”,则在进气量的测定值Gamsr被修正后,第2进气量过多检测标志XGAP2的值以及第2进气量过少检测标志XGAN2的值被重新设定为“0”。如果通过该修正没有充分修正进气量偏差,则判定为在上述其他时刻再次“至少产生了进气量偏差”,进气量的测定值Gamsr被修正。
另一方面,如果通过在上述一个时刻执行的修正充分修正了进气量偏差,则判定为在上述其他时刻“产生了燃料喷射量偏差”,燃料喷射量的目标值Qtgt被修正。然后,燃料喷射量的目标值Qtgt被反复修正,直到燃料喷射量偏差被充分修正为止。
这样,无论是产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差的“一方”的情况,还是产生了上述偏差“二者”的情况,第2装置都反复执行上述修正,直到燃料喷射量偏差以及进气量偏差被充分修正为止。其结果,可降低NOx浓度偏差ΔNOx的大小。
<装置的作用以及效果>
第2装置通过将排气的NOx浓度的测定值NOxmsr、与基于内燃机10的运转状态而决定的NOx参照浓度NOxref进行比较,来取得NOx浓度偏差ΔNOx。并且,第2装置基于该NOx浓度偏差ΔNOx、与进气氧浓度Ocon的关系(上述第2关系R2(Ocon,ΔNOx)),来判定燃料喷射量偏差是零、正以及负中的哪一个,或者进气量偏差是零、正以及负中的哪一个。即,第2装置在产生了NOx浓度偏差ΔNOx时,可以判定燃料喷射量的目标值Qtgt与实际值Qact如何不同。并且,第2装置在产生了NOx浓度偏差ΔNOx时,可以判定进气量的测定值Gamsr与实际值Gaact如何不同。
并且,第2装置在产生了燃料喷射量偏差时,根据NOx浓度偏差ΔNOx的大小(第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)以及第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的平均值ΔNOxave)来修正燃料喷射量的目标值Qtgt。另一方面,第2装置在产生了进气量偏差时,根据NOx浓度偏差ΔNOx的大小ΔNOxave来修正进气量的测定值Gamsr。并且,第2装置反复执行这些修正,直到燃料喷射量偏差以及进气量偏差被充分修正为止。由此,燃料喷射量偏差的大小以及进气量的大小被适当降低。其结果,可降低NOx浓度偏差ΔNOx的大小。
而且,如果在修正燃料喷射量偏差时使用的修正量的累计值Qcsum超过了规定阈值Qcsumth,则第2装置在显示装置上显示“燃料喷射装置22异常”的信息。另一方面,如果在修正进气量偏差时使用的修正量的累计值Gacsum超过了规定阈值Gacsumth,则第2装置在显示装置上显示“进气量传感器71异常”的信息。
(第3实施方式)
接下来,对本发明的第3实施方式涉及的控制装置(以下也称为“第3装置”)进行说明。
<装置的概要>
第3装置被应用于具有与应用了第1装置的内燃机10相同构成的内燃机(参照图1。为了方便起见,以下称为“内燃机10”)。鉴于此,对应用第3装置的装置的概要省略详细的说明。
<装置的工作的概要>
以下,对如上述那样构成的第3装置的工作的概要进行说明。
第3装置与第1装置以及第2装置的不同之处仅在于:基于第1装置中的燃料喷射量的目标值Qtgt与NOx浓度偏差ΔNOx的关系(即第1关系R1(Qtgt,ΔNOx))、以及第2装置中的进气氧浓度Ocon与NOx浓度偏差ΔNOx的关系(即第2关系R2(Ocon,ΔNOx))这“二者”来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
具体而言,第3装置通过与第1装置相同的手法,按照第1状态判定方法预备性地判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。并且,第3装置通过与第2装置相同的手法,按照第2状态判定方法预备性地判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。然后,第3装置基于这些预备性的判定结果二者,来最终判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。
第3装置根据该最终状态判定的结果,与第1装置以及第2装置同样地对燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr进行修正。并且,第3装置与第1装置以及第2装置同样,在上述显示装置等上显示“燃料喷射装置22异常”、以及“进气量传感器71异常”的信息。以上是第3装置的工作的概要。
<内燃机的控制方法>
如上所述,第3装置按照第1状态判定方法以及第2状态判定方法进行上述状态判定,并且与第1装置以及第2装置同样地对燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr进行修正。鉴于此,省略针对第3装置中的内燃机的控制方法进行详细的说明。
<实际的工作>
以下,对第3装置的实际的工作进行说明。
除了图7~图11中用流程图表示的处理(由第1装置执行的处理)、以及图18~图20中用流程图表示的处理(由第2装置执行的处理)之外,第3装置还执行图21~图24中用流程图表示的处理。
CPU81在由上述流程图表示的程序中,使用与第1装置同样的第1燃料过多喷射标志XQP1、第1燃料过少喷射标志XQN1、第1进气量过多检测标志XGAP1、第1进气量过少检测标志XGAN1及第1其他异常产生标志XOTH1、以及与第2装置同样的第2燃料过多喷射标志XQP2、第2燃料过少喷射标志XQN2、第2进气量过多检测标志XGAP2、第2进气量过少检测标志XGAN2及第2其他异常产生标志XOTH2。
并且,CPU81在这些程序中,使用第3燃料过多喷射标志XQP3、第3燃料过少喷射标志XQN3、第3进气量过多检测标志XGAP3、第3进气量过少检测标志XGAN3、以及第3其他异常产生标志XOTH3。
第3燃料过多喷射标志XQP3在其值为“0”时,表示燃料喷射量的实际值Qact不大于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact≤Qtgt)。另一方面,第3燃料过多喷射标志XQP3在其值为“1”时,表示燃料喷射量的实际值Qact大于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact>Qtgt)。
第3燃料过少喷射标志XQN3在其值为“0”时,表示燃料喷射量的实际值Qact不小于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact≥Qtgt)。另一方面,第3燃料过少喷射标志XQN3在其值为“1”时,表示燃料喷射量的实际值Qact小于燃料喷射量的目标值Qtgt(即Qact<Qtgt)。
第3进气量过多检测标志XGAP3在其值为“0”时,表示进气量的测定值Gamsr不大于进气量的实际值Gaact(即Gamsr≤Gaact)。另一方面,第3进气量过多检测标志XGAP3在其值为“1”时,表示进气量的测定值Gamsr大于进气量的实际值Gaact(即,Gamsr>Gaact)。
第3进气量过少检测标志XGAN3在其值为“0”时,表示进气量的测定值Gamsr不小于进气量的实际值Gaact(即Gamsr≥Gaact)。另一方面,第3进气量过多检测标志XGAP3在其值为“1”时,表示进气量的测定值Gamsr小于进气量的实际值Gaact(即Gamsr<Gaact)。
第3其他异常产生标志XOTH3在其值为“0”时,表示没有产生燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差。另一方面,第3其他异常产生标志XOTH3在其值为“1”时,表示产生了燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差。
第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、第1进气量过少检测标志XGAN1的值、第1其他异常产生标志XOTH1的值、第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、第2进气量过少检测标志XGAN2的值、第2其他异常产生标志XOTH2的值、第3燃料过多喷射标志XQP3的值、第3燃料过少喷射标志XQN3的值、第3进气量过多检测标志XGAP3的值、第3进气量过少检测标志XGAN3的值、以及第3其他异常产生标志XOTH3的值被储存到备份RAM84中。
并且,第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、第1进气量过少检测标志XGAN1的值、第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、第2进气量过少检测标志XGAN2的值、第3燃料过多喷射标志XQP3的值、第3燃料过少喷射标志XQN3的值、第3进气量过多检测标志XGAP3的值、以及第3进气量过少检测标志XGAN3的值在搭载有内燃机10的车辆出厂时以及实施服务检查时等确认了燃料喷射装置22以及进气量传感器71没有异常之际对电气控制装置80进行了规定的操作时,被设定为“0”。
而且,第1其他异常产生标志XOTH1的值、第2其他异常产生标志XOTH2的值、以及第3其他异常产生标志XOTH3的值在上述出厂时以及实施服务检查时等进行了将产生燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差的原因消除的处置之际对电气控制装置80进行了规定的操作时,被设定为“0”。
以下,对CPU81执行的各程序详细进行说明。
首先,假定为当前时刻下的第3燃料过多喷射标志XQP3的值、第3燃料过少喷射标志XQN3的值、第3进气量过多检测标志XGAP3的值、第3进气量过少检测标志XGAN3的值、以及第3其他异常产生标志XOTH3的值全部被设定为“0”。以下,为了方便起见,将该假定也称为“第3初始设定的假定”。
在内燃机10被启动后,每当任意气缸的曲柄角与压缩上止点前的规定曲柄角度(例如压缩上止点前90度曲柄角)θf一致,CPU81便反复执行图21中用流程图表示的“第3燃料喷射控制程序”。CPU81通过该程序来决定燃料喷射量的目标值Qtgt,并且向各气缸内喷射该目标值Qtgt的燃料。并且,CPU81通过该程序,在判定为燃料喷射量的实际值Qact与目标值Qtgt不一致的情况下对该目标值Qtgt进行修正,并且向各气缸内喷射被修正后的目标值Qtgt的燃料。
具体而言,CPU81通过该程序,根据内燃机10的运转状态来决定燃料喷射量的目标值Qtgt。并且,CPU81在判定为燃料喷射量的实际值Qact大于目标值Qtgt的情况下,使该目标值Qtgt减少规定的燃料喷射量修正量Qc。另一方面,CPU81在判定为燃料喷射量的实际值Qact小于目标值的情况下,使该目标值Qtgt增大规定的燃料喷射量修正量Qc。
CPU81在图21所示的程序中计算出燃料喷射量修正量Qc的累计值Qcsum。该累计值Qcsum的值在搭载有内燃机10的车辆出厂时以及实施服务检查时等确认了燃料喷射装置22没有异常之际对电气控制装置80进行了规定的操作时,被设定为零。
更具体而言,CPU81以规定的定时从图21的步骤2100开始处理而进入到步骤2110,通过将当前时刻下的加速踏板开度Accp与内燃机旋转速度NE应用到预先决定了“加速踏板开度Accp、内燃机旋转速度NE、燃料喷射量的目标值Qtgt的关系”的燃料喷射量目标值决定表MapQtgt(Accp,NE),来决定燃料喷射量的目标值Qtgt。在该燃料喷射量目标值决定表MapQtgt(Accp,NE)中设计成,燃料喷射量的目标值Qtgt成为与基于加速踏板开度Accp以及内燃机旋转速度NE而决定的要求转矩对应的适当值。
接着,CPU81进入到步骤2120,判定当前时刻下的第3燃料过多喷射标志XQP3的值是否为“1”。由于按照上述第3初始设定的假定,当前时刻下的第3燃料过多喷射标志XQP3的值为“0”,所以CPU81在步骤2120中判定为“否”而进入到步骤2130。
CPU81在步骤2130中判定当前时刻下的第3燃料过少喷射标志XQN3的值是否为“1”。由于按照上述第3初始设定的假定,当前时刻下的第3燃料过少喷射标志XQN3的值为“0”,所以CPU81在步骤2130中判定为“否”而进入到步骤2140。
CPU81在步骤2140中对设置于燃料喷射气缸的燃料喷射装置22赋予指示,以便从该燃料喷射装置22喷射上述目标值Qtgt的燃料。即,此时向燃料喷射气缸内喷射上述目标值Qtgt的燃料。然后,CPU81进入到步骤2195,暂时结束本程序。
并且,每当经过规定时间,CPU81便反复执行图22中用流程图表示的“第3进气量取得程序”。CPU81通过该程序来取得进气量的测定值Gamsr。并且,CPU81通过该程序,在判定为进气量的实际值Gaact与测定值Gamsr不一致的情况下,对该测定值Gamsr进行修正。
具体而言,CPU81通过该程序,基于进气量传感器71的输出值来取得进气量的测定值NOxmsr。并且,CPU81在判定为进气量的实际值Gaact大于测定值NOxmsr的情况下,使该测定值NOxmsr减少规定的进气量修正量Gac。另一方面,CPU81在判定为进气量的实际值Gaact小于测定值NOxmsr的情况下,使该测定值NOxmsr增大规定的进气量修正量Gac。
CPU81在图22所示的程序中计算出进气量修正量Gac的累计值Gacsum。该累计值Gacsum的值在搭载有内燃机10的车辆出厂时以及实施服务检查时等确认了进气量传感器71没有异常之际对电气控制装置80进行了规定的操作时,被设定为零。
更具体而言,CPU81以规定的定时从图22的步骤2200开始处理而进入到步骤2210,基于进气量传感器71的输出值来取得进气量的测定值Gamsr。
接着,CPU81进入到步骤2220,判定当前时刻下的第3进气量过多检测标志XGAP3的值是否为“1”。由于按照上述第3初始设定的假定,当前时刻下的第3进气量过多检测标志XGAP3的值为“0”,所以CPU81在步骤2220中判定为“否”而进入到步骤2230。
CPU81在步骤2230中判定当前时刻下的第3进气量过少检测标志XGAN3的值是否为“1”。由于按照上述第3初始设定的假定,当前时刻下的第3进气量过少检测标志XGAN3的值为“0”,所以CPU81在步骤2230中判定为“否”而直接进入到步骤2295,暂时结束本程序。
并且,CPU81以规定的定时从图7的步骤700开始处理,经由步骤710以及步骤720进入到步骤795,暂时结束本程序。由此,可以决定EGR率的目标值Regrtgt,并且按照EGR率的实际值Regract与目标值Regrtgt一致的方式控制节流阀33的开度以及EGR控制阀53的开度。
并且,CPU81以规定的定时反复执行图8以及图9中用一系列流程图表示的“第1状态判定程序”,对燃料喷射量偏差以及进气量偏差的状态进行判定。而且,CPU81以规定的定时反复执行图18以及图19中用一系列流程图表示的“第2状态判定程序”,对燃料喷射量偏差以及进气量偏差的状态进行判定。
以下,假定为“基于上述第1状态判定程序对燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态的判定结束,并且,基于上述第2状态判定程序对燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态的判定结束”,来继续说明。
每当经过规定时间,CPU81便反复执行图17中用流程图表示的“第3状态判定程序”。CPU81通过该程序,根据第1状态判定程序的判定的结果以及第2状态判定程序的判定的结果这二者,来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。以下,分情况详细进行说明。
(情况3-1)在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“燃料喷射量偏差为正”的情况
该情况下,第1燃料过多喷射标志XQP1的值被设定为“1”(参照上述情况1-1),并且第2燃料过多喷射标志XQP2的值被设定为“1”(参照上述情况2-3)。
CPU81以规定的定时从图23的步骤2300开始处理而进入到步骤2305,判定第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、第1进气量过少检测标志XGAN1的值、第1其他异常产生标志XOTH1的值、第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、第2进气量过少检测标志XGAN2的值、以及第2其他异常产生标志XOTH2的值是否全部为“0”。
如上所述,当前时刻下的第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“1”且第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“1”。因此,CPU81在步骤2305中判定为“否”而进入到步骤2310。
CPU81在步骤2310中判定是否第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“1”且第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“1”。由于当前时刻下的第1燃料过多喷射标志XQP1的值为“1”且第2燃料过多喷射标志XQP2的值为“1”,所以CPU81在步骤2310中判定为“是”,进入到步骤2315。
CPU81在步骤2315中将“1”储存为第3燃料过多喷射标志XQP3的值。然后,CPU81进入到步骤2395,暂时结束本程序。
接着,每当经过规定时间,CPU81便反复执行图24中用流程图表示的“第3NOx浓度平均偏差取得程序”。CPU81通过该程序来取得第1状态判定程序中的第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值、与第2状态判定程序中的第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值的平均值。以下,为了方便起见,将该平均值也称为“第3NOx浓度平均偏差ΔNOxave3”。
具体而言,CPU81以规定的定时从图24的步骤2400开始处理而进入到步骤2410,判定第3燃料过多喷射标志XQP3的值、第3燃料过少喷射标志XQN3的值、第3进气量过多检测标志XGAP3的值、以及第3进气量过少检测标志XGAN3的值的至少一个是否为“1”。由于当前时刻下的第3燃料过多喷射标志XQP3的值为“1”,所以CPU81在步骤2410中判定为“是”,进入到步骤2420。
CPU81在步骤2420中,通过将第1状态判定程序中的第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值以及第2状态判定程序中的第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值应用到下述(17)式,来取得第3NOx浓度平均偏差ΔNOxave3。
ΔNOxave3={ΔNOx(Qtgt2)+ΔNOx(Ocon1)}/2…(17)
然后,CPU81进入到步骤2495,暂时结束本程序。
CPU81在以规定的定时从图21的步骤2100开始处理后,经由步骤2110进入到步骤2120。由于当前时刻下的第3燃料过多喷射标志XQP3的值为“1”,所以CPU81在步骤2120中判定为“是”,进入到步骤2150。
CPU81在步骤2150中,通过将第3NOx浓度平均偏差ΔNOxave3的值应用到下述(18)式,来取得用于对燃料喷射量进行修正的燃料喷射量修正量Qc。在下述(18)式中,M1是规定的负系数。因此,燃料喷射量修正量Qc成为负数。
Qc=M1·|ΔNOxave3|…(18)
接着,CPU81进入到步骤2160,对燃料喷射量的目标值Qtgt加上上述燃料喷射量修正量Qc。由于燃料喷射量修正量Qc为负数,所以实际上使燃料喷射量的目标值Qtgt减少燃料喷射量修正量Qc。
接着,CPU81进入到步骤2170,通过对燃料喷射量修正量的累计值Qcsum加上燃料喷射量修正量Qc(由于Qc为负数,所以实际上进行减法运算),来取得(更新)新的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum。所取得(更新)的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤2180,将“0”储存为第3燃料过多喷射标志XQP3的值,将“0”储存为第3燃料过少喷射标志XQN3的值。
接着,CPU81进入到步骤2140对设置于燃料喷射气缸的燃料喷射装置22赋予指示,以便从该燃料喷射装置22喷射如上述那样被修正后的目标值Qtgt的燃料。即,此时向燃料喷射气缸内喷射被修正后的目标值Qtgt的燃料。然后,CPU81进入到步骤2195,暂时结束本程序。
这样,当在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“燃料喷射量偏差为正”时(即第3燃料过多喷射标志XQP3的值为“1”时),可使燃料喷射量的目标值Qtgt被修正(减少)燃料喷射量修正量Qc。其结果,由于燃料喷射量的实际值Qact接近于目标值Qtgt,所以可降低燃料喷射量偏差的大小。以上是在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“燃料喷射量偏差为正”的情况下执行的处理。
(情况3-2)在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“燃料喷射量偏差为负”的情况
该情况下,第1燃料过少喷射标志XQN1的值被设定为“1”(参照上述情况1-4),并且第2燃料过少喷射标志XQN2的值被设定为“1”(参照上述情况2-2)。
因此,该情况下,CPU81从图23的步骤2300开始处理后,经由步骤2305以及步骤2310进入到步骤2320。
CPU81在步骤2320中判定是否第1燃料过少喷射标志XQN1的值为“1”且第2燃料过少喷射标志XQN2的值为“1”。由于当前时刻下的第1燃料过少喷射标志XQN1的值为“1”且第2燃料过少喷射标志XQN2的值为“1”,所以CPU81在步骤2320中判定为“是”,进入到步骤2325。
CPU81在步骤2325中将“1”储存为第3燃料过少喷射标志XQN3的值。然后,CPU81进入到步骤2395,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图24的步骤2400开始处理后,进入到步骤2410。由于当前时刻下的第3燃料过少喷射标志XQN3的值为“1”,所以CPU81在步骤2410中判定为“是”,进入到步骤2420。CPU81在步骤2420中取得第3NOx浓度平均偏差ΔNOxave3,然后进入到步骤2495,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图21的步骤2100开始处理后,经由步骤2110进入到步骤2120。由于按照上述第3初始设定的假定,当前时刻下的第3燃料过多喷射标志XQP3的值为“0”,所以CPU81在步骤2120中判定为“否”,进入到步骤2130。
由于当前时刻下的第3燃料过少喷射标志XQN3的值为“1”,所以CPU81在步骤2130中判定为“是”,进入到步骤2190。
CPU81在步骤2190中,通过将第3NOx浓度平均偏差ΔNOxave3的值应用到下述(19)式,来取得用于对燃料喷射量进行修正的燃料喷射量修正量Qc。在下述(19)式中,M2是规定的正系数。因此,燃料喷射量修正量Qc成为正数。
Qc=M2·|ΔNOxave2|...(19)
接着,CPU81进入到步骤2160,对燃料喷射量的目标值Qtgt加上燃料喷射量修正量Qc。由于如上所述,燃料喷射量修正量Qc为正数,所以可使燃料喷射量的目标值Qtgt增大燃料喷射量修正量Qc。
接着,CPU81进入到步骤2170,通过对燃料喷射量修正量的累计值Qcsum加上燃料喷射量修正量Qc(由于Qc为正数,所以实际上进行加法运算),来取得(更新)新的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum。所取得(更新)的燃料喷射量修正量的累计值Qcsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤2180,将“0”储存为第3燃料过多喷射标志XQP3的值,将“0”储存为第3燃料过少喷射标志XQN3的值。
接着,CPU81进入到步骤2140对设置于燃料喷射气缸的燃料喷射装置22赋予指示,以便从该燃料喷射装置22喷射被修正后的目标值Qtgt的燃料。即,此时向燃料喷射装置22喷射(喷射)被修正后的目标值Qtgt的燃料。然后,CPU81进入到步骤2195,暂时结束本程序。
这样,当在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“燃料喷射量偏差为负”时(即第3燃料过少喷射标志XQN3的值为“1”时),可使燃料喷射量的目标值Qtgt被修正(增大)燃料喷射量修正量Qc。其结果,由于燃料喷射量的实际值Qact接近于目标值Qtgt,所以可降低燃料喷射量偏差的大小。以上是在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“燃料喷射量偏差为负”的情况下执行的处理。
(情况3-3)在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“至少进气量偏差为正”的情况
该情况下,第1进气量过多检测标志XGAP1的值被设定为“1”(参照上述情况1-2),并且第2进气量过多检测标志XGAP2的值被设定为“1”(参照上述情况2-4)。
因此,该情况下,CPU81从图23的步骤2300开始处理后,经由步骤2305、步骤2310以及步骤2320进入到步骤2330。
CPU81在步骤2330中判定是否第1进气量过多检测标志XGAP1的值为“1”且第2进气量过多检测标志XGAP2的值为“1”。由于当前时刻下的第1进气量过多检测标志XGAP1的值为“1”且第2进气量过多检测标志XGAP2的值为“1”,所以CPU81在步骤2330中判定为“是”,进入到步骤2335。
CPU81在步骤2335中将“1”储存为第3进气量过多检测标志XGAP3的值。然后,CPU81进入到步骤2395,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图24的步骤2400开始处理后,进入到步骤2410。由于当前时刻下的第3进气量过多检测标志XGAP3的值为“1”,所以CPU81在步骤2410中判定为“是”,进入到步骤2420。CPU81在步骤2420中取得第3NOx浓度平均偏差ΔNOxave3,然后进入到步骤2495,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图22的步骤2200开始处理后,经由步骤2210进入到步骤2220。由于当前时刻下的第3进气量过多检测标志XGAP3的值为“1”,所以CPU81在步骤2220中判定为“是”,进入到步骤2240。
CPU81在步骤2240中,通过将第3NOx浓度平均偏差ΔNOxave3的值应用到下述(20)式,来取得用于对进气量进行修正的进气量修正量Gac。在下述(20)式中,M3是规定的负系数。因此,进气量修正量Gac成为负数。
Gac=M3·|ΔNOxave3|...(20)
接着,CPU81进入到步骤2250,对进气量的测定值Gamsr加上进气量修正量Gac。由于进气量修正量Gac为负数,所以实际上使进气量的测定值Gamsr减少进气量修正量Gac。
接着,CPU81进入到步骤2260,通过对进气量修正量的累计值Gacsum加上进气量修正量Gac(由于Gac为负数,所以实际上进行减法运算),来取得(更新)新的进气量修正量的累计值Gacsum。所取得(更新)的进气量修正量的累计值Gacsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤2270,将“0”储存为第3进气量过多检测标志XGAP3的值,将“0”储存为第3进气量过少检测标志XGAN3的值。然后,CPU81进入到步骤2295,暂时结束本程序。
这样,当在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“至少进气量偏差为正”时(即第3进气量过多检测标志XGAP1的值为“1”时),可使进气量的测定值Gamsr被修正(减少)进气量修正量Gac。其结果,由于进气量的测定值Gamsr接近于实际值Gaact,所以可降低进气量偏差的大小。以上是在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“至少进气量偏差为正”的情况下执行的处理。
(情况3-4)在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“至少进气量偏差为负”的情况
该情况下,第1进气量过少检测标志XGAN1的值被设定为“1”(参照上述情况1-3),并且第2进气量过少检测标志XGAN2的值被设定为“1”(参照上述情况2-1)。
因此,该情况下,CPU81从图23的步骤2300开始处理后,经由步骤2305、步骤2310、步骤2320以及步骤2330进入到步骤2340。
CPU81在步骤2340中判定是否第1进气量过少检测标志XGAN1的值为“1”且第2进气量过少检测标志XGAN2的值为“1”。由于当前时刻下的第1进气量过少检测标志XGAN1的值为“1”且第2进气量过少检测标志XGAN2的值为“1”,所以CPU81在步骤2340中判定为“是”,进入到步骤2345。
CPU81在步骤2345中将“1”储存为第3进气量过多检测标志XGAP3的值。然后,CPU81进入到步骤2395,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图24的步骤2400开始处理后,进入到步骤2410。由于当前时刻下的第3进气量过少检测标志XGAN3的值为“1”,所以CPU81在步骤2410中判定为“是”,进入到步骤2420。CPU81在步骤2420中取得第3NOx浓度平均偏差ΔNOxave3,然后进入到步骤2495,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图6的步骤2200开始处理后,经由步骤2210进入到步骤2220。由于按照上述第3初始设定的假定,当前时刻下的第3进气量过多检测标志XGAP3的值为“0”,所以CPU81在步骤2220中判定为“否”而进入到步骤2230。
由于当前时刻下的第3进气量过少检测标志XGAN3的值为“1”,所以CPU81在步骤2230中判定为“是”,进入到步骤2280。
CPU81在步骤2280中,通过将第3NOx浓度平均偏差ΔNOxave3的值应用到下述(21)式,来取得用于对进气量进行修正的进气量修正量Gac。在下述(21)式中,M4是规定的正系数。因此,进气量修正量Gac成为正数。
Gac=M4·|ΔNOxave3|...(21)
接着,CPU81进入到步骤2250,对进气量的测定值Gamsr加上进气量修正量Gac。由于进气量修正量Gac为正数,所以可使进气量的测定值Gamsr增大进气量修正量Gac。
接着,CPU81进入到步骤2260,通过对进气量修正量的累计值Gacsum加上进气量修正量Gac(由于Gac为正数,所以实际上进行加法运算),来取得(更新)新的进气量修正量的累计值Gacsum。所取得(更新)的进气量修正量的累计值Gacsum的值被储存到备份RAM84中。
接着,CPU81进入到步骤2270,将“0”储存为第3进气量过多检测标志XGAP3的值,将“0”储存为第3进气量过少检测标志XGAN3的值。然后,CPU81进入到步骤2295,暂时结束本程序。
这样,当在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为至少进气量偏差为负时(即第3进气量过少检测标志XGAN3的值为“1”时),可使进气量的测定值Gamsr被修正(增大)进气量修正量Gac。其结果,由于进气量的测定值Gamsr接近于实际值Gaact,所以可降低进气量偏差的大小。以上是在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为至少进气量偏差为负的情况下执行的处理。
(情况3-5)在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“进气量偏差为零且燃料喷射量偏差为零”的情况
该情况下,第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、第1进气量过少检测标志XGAN1的值、以及第1其他异常产生标志XOTH1的值全部被设定为“0”(参照上述情况1-5)。并且,该情况下,第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、第2进气量过少检测标志XGAN2的值、以及第2其他异常产生标志XOTH2的值全部被设定为“0”(参照情况2-5)。
因此,该情况下,CPU81从图23的步骤2300开始处理后,在接着步骤2300的步骤2305中判定为“是”,进入到步骤2350。
CPU81按步骤2350~步骤2365的顺序执行这些处理。具体而言,CPU81在步骤2350中将“0”储存为第3燃料过多喷射标志XQP3的值,在步骤2355中将“0”储存为第3燃料过少喷射标志XQN3的值,在步骤2360中将“0”储存为第3进气量过多检测标志XGAP3的值,在步骤2365中将“0”储存为第3进气量过少检测标志XGAN3的值。然后,CPU81进入到步骤2395,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图24的步骤2400开始处理后,进入到步骤2410。由于按照上述第3初始设定的假定,当前时刻下的第3燃料过多喷射标志XQP3的值、第3燃料过少喷射标志XQN3的值、第3进气量过多检测标志XGAP3的值、以及第3进气量过少检测标志XGAN3的值全部为“0”,所以CPU81在步骤2410中判定为“否”而直接进入到步骤2495,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图21的步骤2100开始处理后,由于当前时刻下的第3燃料过多喷射标志XQP3的值为“0”且第3燃料过少喷射标志XQN3的值为“0”,所以经由步骤2110、步骤2120、步骤2130以及步骤2140进入到步骤2195,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图22的步骤2200开始处理后,由于当前时刻下的第3进气量过多检测标志XGAP3的值为“0”且第3进气量过少检测标志XGAN3的值为“0”,所以经由步骤2210、步骤2220以及步骤2230进入到步骤2295,暂时结束本程序。
这样,当在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“进气量偏差为零且燃料喷射量偏差为零”时(即第3燃料过多喷射标志XQP3的值为“零”且第3燃料过少喷射标志XQN3的值为“零”时),燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr不被修正。以上是在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“进气量偏差为零且燃料喷射量偏差为零”的情况下执行的处理。
(情况3-6)在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差”的情况
该情况下,第1其他异常产生标志XOTH1的值被设定为“1”(参照上述情况1-6),并且,第2其他异常产生标志XOTH2的值被设定为“1”(参照上述情况2-6)。
因此,该情况下,CPU81从图23的步骤2300开始处理后,经由步骤2305、步骤2310、步骤2320、步骤2330以及步骤2340进入到步骤2370。
CPU81在步骤2370中将“1”储存为第3其他异常产生标志XOTH3的值。接着,CPU81经由连接指标A进入到步骤2350。CPU81经由步骤2350~步骤2365进入到步骤2395,暂时结束本程序。因此,该情况下,第3燃料过多喷射标志XQP3的值为“0”,第3燃料过少喷射标志XQN3的值为“0”,第3进气量过多检测标志XGAP3的值为“0”,第3进气量过少检测标志XGAN3的值为“0”。
这里,CPU81从图24的步骤2400开始处理后,在接着步骤2400的步骤2410中判定为“否”,直接进入到步骤2495,暂时结束本程序。
这里,CPU81在以规定的定时从图21的步骤2100开始处理后,经由步骤2110、步骤2120、步骤2130以及步骤2140进入到步骤2195,暂时结束本程序。
并且,CPU81在以规定的定时从图22的步骤2200开始处理后,经由步骤2210、步骤2220以及步骤2230进入到步骤2295,暂时结束本程序。
这样,当在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差”时(即第1其他异常产生标志XOTH1的值为“1”时),燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr不被修正。以上是在第1状态判定程序以及第2状态判定程序这二者中判定为“产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差以外的偏差”的情况下执行的处理。
(情况3-7)第1状态判定程序的判定的结果、与第2状态判定程序的判定的结果不同的情况
该情况下,例如若在第1状态判定程序中判定为“燃料喷射量偏差为零且进气量偏差为零”,则在第2状态判定程序中不判定为“燃料喷射量偏差为零且进气量偏差为零”。因此,第1燃料过多喷射标志XQP1的值、第1燃料过少喷射标志XQN1的值、第1进气量过多检测标志XGAP1的值、第1进气量过少检测标志XGAN1的值、第1其他异常产生标志XOTH1的值、第2燃料过多喷射标志XQP2的值、第2燃料过少喷射标志XQN2的值、第2进气量过多检测标志XGAP2的值、第2进气量过少检测标志XGAN2的值、以及第2其他异常产生标志XOTH2的值中的至少一个为“1”。
因此,CPU81在从图23的步骤2300开始处理而进入到步骤2305后,在步骤2305中判定为“否”而进入到步骤2310。
在该情况3-7中,如果第1燃料过多喷射标志XQP1的值以及第2燃料过多喷射标志XQP2的值中的一方为“1”,则另一方为“0”。并且,如果第1燃料过少喷射标志XQN1的值以及第2燃料过少喷射标志XQN2的值中的一方为“1”,则另一方为“0”。而且,如果第1进气量过多检测标志XGAP1的值以及第2进气量过多检测标志XGAP2的值中的一方为“1”,则另一方为“0”。进而,如果第1进气量过少检测标志XGAN1的值以及第2进气量过少检测标志XGAN2的值中的一方为“1”,则另一方为“0”。
因此,CPU81在步骤2310、步骤2320、步骤2330以及步骤2340的全部中都判定为“否”而进入到步骤2370。
CPU81在步骤2370中将“1”储存为第3其他异常产生标志XOTH3的值,经由连接指标A进入到步骤2350。接着,CPU81按步骤2350~步骤2365的顺序执行这些处理,然后进入到步骤2395,暂时结束本程序。
这样,在该情况3-7中,与上述情况3-6同样,第3其他异常产生标志XOTH3的值为“1”,第3燃料过多喷射标志XQP3的值为“0”,第3燃料过少喷射标志XQN3的值为“0”,第3进气量过多检测标志XGAP3的值为“0”,第3进气量过少检测标志XGAN3的值为“0”。
因此,如在上述情况3-6中说明那样,该情况下燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr不被修正。以上是基于第1状态判定程序的判定结果与基于第2状态判定程序的判定结果不同的情况下执行的处理。
如以上分成情况3-1~3-7进行说明那样,第3装置在基于第1状态判定方法的判定结果与基于第2状态判定方法的判定结果“一致”时,根据这些判定结果来修正进气量的测定值Gamsr以及燃料喷射量的目标值Qtgt。另一方面,第3装置在基于第1状态判定方法的判定结果与基于第2状态判定方法的判定结果“不同”时,不修正进气量的测定值Gamsr以及燃料喷射量的目标值Qtgt。
并且,CPU81在以规定的定时从图11的步骤1100开始处理后,进入到步骤1110,判定进气量修正量的累计值Gacsum是否大于规定阈值Gacsumth。
如果进气量修正量的累计值Gacsum大于上述阈值Gacsumth,则CPU81在步骤1110中判定为“是”,进入到步骤1120。CPU81在步骤1120中使未图示的显示装置显示“进气量传感器71异常”的内容,进入到步骤1130。
与此相对,如果进气量修正量的累计值Gacsum为上述阈值Gacsumth以下,则CPU81在步骤1110中判定为“否”而直接进入到步骤1130。即,不进行“进气量传感器71异常”的显示。
CPU81在步骤1130中判定燃料喷射量修正量的累计值Qcsum是否大于规定阈值Qcsumth。
如果燃料喷射量修正量的累计值Qcsum大于上述阈值Qcsumth,则CPU81在步骤1130中判定为“是”,进入到步骤1140。CPU81在步骤1140中使未图示的显示装置显示“燃料喷射装置22异常”的信息,进入到步骤1195,暂时结束本程序。
与此相对,如果燃料喷射量修正量的累计值Qcsum为上述阈值Qcsumth以下,则CPU81在步骤1130中判定为“否”而直接进入到步骤1195,暂时结束本程序。即,不进行“燃料喷射装置22异常”的显示。
然而如上所述,第3燃料过多喷射标志XQP3的值以及第3燃料过少喷射标志XQN3的值在燃料喷射量的目标值Qtgt被修正后被重新设定为“0”(参照图21的步骤2180)。因此,例如在“仅”产生了燃料喷射量偏差的情况下,如果通过在一个时刻执行上述处理而不能充分修正燃料喷射量偏差(即燃料喷射量偏差不变为零),则当在该一个时刻以后的其他时刻执行了第3状态判定程序时,第3燃料过多喷射标志XQP3的值或者第3燃料过少喷射标志XQN3的值被重新设定为“1”。其结果,在上述其他时刻也修正燃料喷射量的目标值Qtgt。
另一方面,如果在上述一个时刻充分修正了燃料喷射量偏差,则当在上述其他时刻执行了第3状态判定程序时,第3燃料过多喷射标志XQP3的值以及第3燃料过少喷射标志XQN3的值不被设定为“1”。其结果,在其他时刻燃料喷射量的目标值Qtgt不被修正。这样,第3装置在“仅”产生了燃料喷射量偏差的情况下,反复修正燃料喷射量的目标值Qtgt,直到燃料喷射量偏差被充分修正为止。
并且,第3进气量过多检测标志XGAP3的值以及第3进气量过少检测标志XGAN3的值在进气量的测定值Gamsr被修正后被重新设定为“0”(参照图22的步骤2270)。根据上述说明可知,第3装置在“仅”产生了进气量偏差的情况下,反复修正进气量的测定值Gamsr,直到进气量偏差被充分修正为止。
另一方面,在产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差这“二者”的情况下,例如若在上述一个时刻判定为“至少产生了进气量偏差”,则在进气量的测定值Gamsr被修正后,第3进气量过多检测标志XGAP3的值以及第3进气量过少检测标志XGAN3的值被重新设定为“0”。如果通过该修正充分修正了进气量偏差,则判定为在上述其他时刻再次“至少产生了进气量偏差”,进气量的测定值Gamsr被修正。
另一方面,如果通过在上述一个时刻执行的修正充分修正了进气量偏差,则判定为在上述其他时刻“产生了燃料喷射量偏差”,燃料喷射量的目标值Qtgt被修正。然后,反复修正燃料喷射量的目标值Qtgt,直到燃料喷射量偏差被充分修正为止。
这样,无论是产生了进气量偏差以及燃料喷射量偏差的“一方”的情况,还是产生了上述偏差“二者”的情况,第3装置都反复执行上述修正,直到燃料喷射量偏差以及进气量偏差被充分修正。
<装置的作用以及效果>
第3装置基于第1状态判定程序的判定结果以及基于第2状态判定程序的判定结果这“二者”,来判定燃料喷射量偏差的状态以及进气量偏差的状态。因此,与基于第1状态判定程序的判定结果以及基于第2状态判定程序的判定结果中的“一方”来判定这些状态的情况相比,能够更准确地判定这些状态。
然而如上所述,上述第1实施方式~第3实施方式的控制装置构成为判定燃料喷射量偏差以及进气量偏差中的至少一方为“零”、“正”以及“负”中的哪一个,并且根据其判定结果来修正燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr中的至少一方。即,如果燃料喷射量偏差以及进气量偏差中的至少一方为“零以外”,则这些实施方式的控制装置修正燃料喷射量的目标值Qtgt以及进气量的测定值Gamsr中的至少一方。
但是,例如当在使排放物排出量降低的观点中允许燃料喷射量偏差以及进气量偏差中的至少一方是“包括零的规定范围内的值”时,本发明的控制装置也可以构成为,判定燃料喷射量偏差以及进气量偏差中的至少一方是“包括零的规定范围内的值”、“比该规定范围内的最大值大的值”以及“比该规定范围内的最小值小的值”的哪一个。
这样的控制装置例如可通过将图9的程序变更成在步骤816中判定“第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值是否比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值大“规定值以上””,在步骤824中判定“第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值是否比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值小“规定值以上””,在步骤832中判定“是否第1NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt1)的值是“包括零的规定范围内的值”且第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值是“包括零的规定范围内的值””来构成。并且,这样的控制装置例如可以通过将图9的程序变更成在步骤818以及步骤826中判定“第2NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2)的值是否为“规定值以上””来构成。
而且,这样的控制装置例如可通过将图19的程序变更成在步骤1816中判定“第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值是否比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值大“规定值以上””,在步骤1824中判定“第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值是否比第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值小“规定值以上””,在步骤1832中判定“是否第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值是“包括零的规定范围内的值”且第2NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon2)的值是“包括零的规定范围内的值””来构成。并且,这样的控制装置例如可通过将图19的程序变更成在步骤1818以及步骤1826中判定“第1NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1)的值是否为“规定值以上””来构成。
然而,如根据图2所示的上述第1关系R1(Qtgt,ΔNOx)推定那样,可存在“燃料喷射量偏差对NOx浓度偏差ΔNOx实际上不造成影响的燃料喷射量的目标值Qtgt”。换言之,存在被推定成“进气量偏差为零或者为规定范围内的值且燃料喷射量偏差不是零或者不为规定范围内的值时NOx浓度偏差ΔNOx成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的燃料喷射量。以下,为了方便起见,将该燃料喷射量也称为“特异燃料喷射量”。
在燃料喷射量的目标值Qtgt为“特异燃料喷射量”时产生了NOx浓度偏差的情况下,如果预先确认了没有产生燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差,则可以唯一判定为该NOx浓度偏差因“进气量偏差”引起。即,该情况下,能够不使用上述第1实施方式中所使用的“燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量”,而“仅”基于燃料喷射量的目标值Qtgt为规定值(特异燃料喷射量)时的NOx浓度偏差ΔNOx来进行状态判定。
并且,与上述同样,可存在“进气量偏差对NOx浓度偏差ΔNOx实际上不造成影响的燃料喷射量的目标值Qtgt”。换言之,存在被推定成“燃料喷射量偏差为零或者为范围内的值且进气量偏差不为零或者不为规定范围内的值时NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的燃料喷射量。与上述同样,如果预先确认了不产生燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差,则通过利用该燃料喷射量,能够不使用“燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量”地进行状态判定。
其中,这样的控制装置例如可通过将图9的程序变更成删除步骤816、步骤824、步骤832以及步骤842来构成。
而且,如根据图12所示的上述第2关系R2(Ocon,ΔNOx)推定那样,可存在“燃料喷射量偏差对NOx浓度偏差ΔNOx实际上不造成影响的进气氧浓度Ocon”。换言之,存在被推定成“进气量偏差为零或者为规定范围内的值且燃料喷射量偏差不为零或者不为规定范围内的值时NOx浓度偏差ΔNOx成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的进气氧浓度。以下,为了方便起见,将该进气氧浓度也称为“特异进气氧浓度”。
在进气氧浓度Ocon为“特异进气氧浓度”时产生了NOx浓度偏差的情况下,如果预先确认了没有产生燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差,则可唯一判定为该NOx浓度偏差因“进气量偏差”而引起。即,该情况下,能够不使用上述第2实施方式中所使用的“进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量”,而“仅”基于进气氧浓度Ocon为规定值(特异进气氧浓度)时的NOx浓度偏差ΔNOx来进行状态判定。
并且,与上述同样,可存在“进气量偏差对NOx浓度偏差ΔNOx实际上不造成影响的进气氧浓度Ocon”。换言之,存在被推定成“燃料喷射量偏差为零或者为范围内的值且进气量偏差不为零或者不为规定范围内的值时NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值”的进气氧浓度。与上述同样,如果预先确认了没有产生燃料喷射量偏差以及进气量偏差以外的偏差,则通过利用该进气氧浓度,能够不使用“进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量”来进行状态判定。
其中,这样的控制装置例如可通过将图19的程序变更成删除步骤1816、步骤1824、步骤1832以及步骤1842来构成。
(实施方式的总结)
如以上说明那样,本发明的第1实施方式~第3实施方式涉及的控制装置具备:
燃料喷射量目标值决定单元,其决定燃料喷射量的目标值Qtgt(图5、图16以及图21的程序);
进气氧浓度关联参数取得单元,其取得进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值(在第1实施方式~第3实施方式中为进气量的测定值Gamsr)(图6、图17以及图22的程序);
进气氧浓度取得单元,其基于上述进气氧浓度关联参数Gamsr来取得上述进气氧浓度Ocon(图8的步骤808以及图18的步骤1808);
NOx浓度取得单元,其取得NOx浓度的测定值或者推定值(在第1实施方式~第3实施方式中为NOx浓度的测定值NOxmsr)(图8的步骤804以及图18的步骤1808);和
状态判定单元,其基于第1判定指标以及第2判定指标中的至少一方来对以下状态中的至少一个进行判定,其中,
上述第1判定指标包括表示上述NOx浓度的测定值或者推定值NOxmsr与规定的NOx参照浓度NOxref之差的NOx浓度偏差ΔNOx在上述燃料喷射量的目标值Qtgt在规定范围内(第1实施方式中的Qtgt1≤Qtgt≤Qtgt2)增大时的变化量;以及上述燃料喷射量的目标值Qtgt为规定的第1值(第1实施方式中的Qtgt2)时的上述NOx浓度偏差ΔNOx(Qtgt2),
上述第2判定指标包括上述进气氧浓度Ocon在规定范围内(第2实施方式中的Ocon1≤Qtgt≤Ocon2)增大时的上述NOx浓度偏差ΔNOx的变化量;以及上述进气氧浓度Ocon为规定的第2值(第2实施方式中的Ocon1)时的上述NOx浓度偏差ΔNOx(Ocon1),
上述状态是:
表示上述燃料喷射量的实际值Qact与该燃料喷射量的目标值Qtgt之差的燃料喷射量偏差是零、正以及负中的哪一个;或者,上述燃料喷射量偏差是包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个;以及
表示上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值Gamsr与该进气氧浓度关联参数的实际值Gaact之差的进气氧浓度关联参数偏差是零、正以及负中的哪一个;或者,上述进气氧浓度关联参数偏差是包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个中的至少一个(图8及图9的程序、以及图18及图19的程序)。
并且,如上所述,本发明的第1实施方式~第3实施方式涉及的控制装置可构成为,能够不使用“燃料喷射量的目标值Qtgt增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量”以及“进气氧浓度Ocon增大时的NOx浓度偏差ΔNOx的变化量”地进行状态判定。
具体而言,上述各实施方式涉及的控制装置具备:
燃料喷射量目标值决定单元,其决定燃料喷射量的目标值Qtgt(图5、图16以及图21的程序);
进气氧浓度关联参数取得单元,其取得进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值(在第1实施方式~第3实施方式中为进气量的测定值Gamsr)(图6、图17以及图22的程序);
进气氧浓度取得单元,其基于上述进气氧浓度关联参数Gamsr来取得上述进气氧浓度Ocon(图8的步骤808以及图18的步骤1808);
NOx浓度取得单元,其取得NOx浓度的测定值或者推定值(在第1实施方式~第3实施方式中为NOx浓度的测定值NOxmsr)(图8的步骤804以及图18的步骤1808);和
状态判定单元,其基于第1判定指标以及第2判定指标中的至少一方来对以下状态中的至少一个进行判定,其中,
上述第1判定指标包括表示上述NOx浓度的测定值或者推定值NOxmsr与规定的NOx参照浓度NOxref之差的NOx浓度偏差ΔNOx中上述燃料喷射量的目标值Qtgt为规定的第1值(特异燃料喷射量)时的NOx浓度偏差ΔNOx;
上述第2判定指标包括上述进气氧浓度Ocon为规定的第2值(特异进气氧浓度)时的上述NOx浓度偏差ΔNOx,
上述状态时:
表示上述燃料喷射量的实际值Qact与该燃料喷射量的目标值Qtgt之差的燃料喷射量偏差是零、正以及负中的哪一个;或者,上述燃料喷射量偏差是包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个;以及
表示上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值Gamsr与该进气氧浓度关联参数的实际值Gaact之差的进气氧浓度关联参数偏差是零、正以及负中的哪一个;或者,上述进气氧浓度关联参数偏差是包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个中的至少一个,
该状态判定单元采用以下两个燃料喷射量中的至少一方来作为上述第1值,并且采用以下两个进气氧浓度中的至少一方来作为上述第2值,其中,
上述两个燃料喷射量其一为被推定成当上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者包括零的规定范围内的值的燃料喷射量(特异燃料喷射量)
上述两个燃料喷射量其二为被推定成当上述燃料喷射量偏差为零或者上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者包括零的规定范围内的值的燃料喷射量,
上述两个进气氧浓度其一为被推定成当上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者包括零的规定范围内的值的进气氧浓度(特异进气氧浓度);
上述两个进气氧浓度其二为被推定成当上述燃料喷射量偏差为零或者上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者包括零的规定范围内的值的进气氧浓度(从图9的程序删除步骤816、步骤824、步骤832及步骤842而得到的程序、以及从图19的程序删除步骤1816、步骤1824、步骤1832以及步骤1842而得到的程序)。
并且,上述各实施方式涉及的控制装置具备下述的修正单元:如果判定为上述燃料喷射量偏差为正或者是大于上述规定范围内的最大值的值,则上述修正单元按照使上述燃料喷射量的目标值Qtgt减少第1修正量Qc的方式进行修正,
如果判定为上述燃料喷射量偏差为负或者是小于上述规定范围内的最小值的值,则上述修正单元按照使上述燃料喷射量的目标值Qtgt增大第2修正量Qc的方式进行修正,
如果判定为上述进气氧浓度关联参数偏差为正或者是大于上述规定范围内的最大值的值,则上述修正单元按照使上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值Gamsr减少第3修正量Gac的方式进行修正,
如果上述进气氧浓度关联参数偏差为负或者是小于上述规定范围内的最小值的值,则上述修正单元按照使上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值Gamsr增大第4修正量Gac的方式进行修正(第1实施方式中的图5及图6的程序、第2实施方式中的图16及图17的程序、以及第3实施方式中的图21及图22的程序)。
而且,在上述实施方式(第3实施方式)涉及的控制装置中,上述状态判定单元构成为基于上述第1判定指标以及上述第2判定指标这二者来对以下状态中的至少一个进行判定,其中,
上述状态是:
上述燃料喷射量偏差为零、正以及负中的哪一个;或者,上述燃料喷射量偏差是包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个;以及
上述进气氧浓度关联参数偏差为零、正以及负中的哪一个;或者,上述进气氧浓度关联参数偏差是包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个中的至少一个(图23的程序)。
进而,在上述各实施方式涉及的控制装置中,上述修正单元构成为,根据上述NOx浓度偏差ΔNOx的大小来决定上述第1修正量Qc的大小、上述第2修正量Qc的大小、上述第3修正量Gac的大小以及上述第4修正量Gac的大小。
并且,在上述各实施方式涉及的控制装置中,上述修正单元构成为,反复修正上述燃料喷射量的目标值Qtgt,直到判定为上述燃料喷射量偏差为零或者上述规定范围内的值为止,反复修正上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值Gamsr,直到判定为上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者上述规定范围内的值为止(图5的步骤580与图9的程序的组合、图16的步骤1680与图19的程序的组合、以及图21的步骤2180与图23的程序的组合)。
而且,上述各实施方式涉及的控制装置具备异常判定单元,该异常判定单元判定上述燃料是否被正常喷射以及上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值Gamsr是否被正常取得中的至少一方,在上述第1修正量Qc以及上述第2修正量Qc中的至少一方大于规定阈值Qcsumth时,上述异常判定单元判定为上述燃料未被正常喷射,在上述第3修正量Gac以及上述第4修正量Gac中的至少一方大于规定阈值Gacsumth时,上述异常判定单元判定为上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值未被正常取得(图11的程序)。
更具体而言,上述异常判定单元构成为,每当上述燃料喷射量的目标值Qtgt被修正时,便对上述第1修正量Qc进行累计,
每当上述燃料喷射量的目标值Qtgt被修正时,便对上述第2修正量Qc进行累计,
每当上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值Gamsr被修正时,便对上述第3修正量Gac进行累计,
每当上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值Gamsr被修正时,便对上述第4修正量Gac进行累计,并且,
在上述累计得到的第1修正量的值Qcsum以及上述累计得到的第2修正量的值Qcsum中的至少一方大于规定阈值Qcsumth时,上述异常判定单元判定为上述燃料未被正常喷射,在上述累计得到的第3修正量的值Gacsum以及上述累计得到的第4修正量的值Gacsum中的至少一方大于规定阈值Gacsumth时,上述异常判定单元判定为上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值Gamsr未被正常取得(图11的程序)。
此外,如上所述,在上述各实施方式涉及的控制装置中,上述进气氧浓度关联参数取得单元构成为,采用进入到内燃机10的空气的量即进气量Ga作为上述进气氧浓度关联参数中的一个(图6、图17以及图22的程序)。
并且,在上述各实施方式涉及的控制装置中,利用基于上述进气氧浓度与上述燃料喷射量推定上述NOx浓度的NOx浓度推定模型(参照上述(5)式)来决定上述第1值Qtgt2以及上述第2值Ocon1。
以上,参照详细且确定的实施方式对本发明进行了说明,但本领域技术人员当然清楚能够在不脱离本发明的精神与范围的情况下施加各种变形、修正。
例如,上述各实施方式的控制装置基于“预先决定的内燃机10的运转状态与NOx浓度的关系(映射)”取得了NOx参照浓度。但是,本发明的控制装置可以构成为利用上述“NOx浓度推定模型”来决定NOx参照浓度。
并且,上述各实施方式的控制装置基于NOx参照浓度NOxref与NOx浓度的测定值NOxmsr决定了NOx浓度偏差。但是,本发明的控制装置可以构成为基于NOx参照浓度NOxref与NOx浓度的“推定值”来决定NOx浓度偏差ΔNOx。
而且,上述各实施方式的控制装置采用了“进气量”作为进气氧浓度关联参数。但是,本发明的控制装置可以构成为采用燃料喷射量、内燃机旋转速度、进气通路内的气体的压力、排气通路内的气体的压力、燃料喷射正时、EGR率、以及进气氧浓度测定装置的输出值等中的至少一个作为进气氧浓度关联参数。而且,可使用这些测定值、推定值或者目标值来进行上述状态判定。
并且,上述各实施方式的控制装置采用了上述规定范围(Qtgt1≤Qtgt≤Qtgt2)的最大值(Qtgt2)作为第1判定指标涉及的“第1值”。但是,第1值并不限定于该值。例如,本发明的控制装置可构成为采用上述规定范围所含的任意值作为“第1值”。并且,本发明的控制装置可构成为如果是适于进行上述状态判定的值,则也可采用不包含在上述规定范围的值作为“第1值”。
并且,本发明的控制装置可构成为,采用“被推定成上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的燃料喷射量”作为“第1值”。如果采用该值作为“第1值”,则由于燃料喷射量偏差对NOx浓度偏差实际上不造成影响,所以能够更恰当地判定进气氧浓度关联参数偏差的状态。
并且,本发明的控制装置可构成为,采用“被推定成上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的燃料喷射量”作为“第1值”。如果采用该值作为“第1值”,则由于进气氧浓度关联参数偏差对NOx浓度偏差实际上不造成影响,所以能够更恰当地判定进气氧浓度关联参数偏差的状态。
而且,上述各实施方式的控制装置采用了上述规定范围(Ocon1≤Ocon≤Ocon2)的最小值(Ocon1)作为第2判定指标涉及的“第2值”。但是,第1值并不限定于该值。例如,本发明的控制装置可构成为,采用上述规定范围中所含的任意值作为“第2值”。并且,本发明的控制装置可构成为,如果是适于进行上述状态判定的值,则即便是不包含在上述规定范围的值,也可采用该值作为“第2值”。
而且,本发明的控制装置可构成为,采用“被推定成上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的进气氧浓度”作为“第2值”。如果采用该值作为“第2值”,则由于燃料喷射量偏差对NOx浓度偏差实际上不造成影响,所以能够更恰当地判定进气氧浓度关联参数偏差的状态。
并且,本发明的控制装置可构成为,采用“被推定成上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的进气氧浓度”作为“第2值”。如果采用该值作为“第2值”,则由于进气氧浓度关联参数偏差对NOx浓度偏差实际上不造成影响,所以能够更恰当地判定进气氧浓度关联参数偏差的状态。
而且,上述各实施方式的控制装置基于“第1NOx浓度偏差的值以及第2NOx浓度偏差的值的平均值”决定了燃料喷射量的修正量以及进气量的修正量。但是,本发明的控制装置可构成为,基于“第1NOx浓度偏差的值以及第2NOx浓度偏差的值中的任意一方”来决定这些修正量。并且,本发明的控制装置可构成为,基于上述NOx浓度推定模型来决定这些修正量。进而,本发明的控制装置可构成为,基于“预先取得的NOx浓度偏差的值与修正量的关系(映射)”来决定这些修正量。
并且,上述各实施方式的控制装置构成为,“仅”基于NOx浓度偏差的变化量以及NOx浓度偏差的值来进行上述状态判定。但是,本发明的控制装置可构成为,基于NOx浓度偏差的变化量及NOx浓度偏差的值、以及它们“以外”的参数中可对上述状态判定造成影响的参数,来进行上述状态判定。
Claims (12)
1.一种内燃机的控制装置,其中,具备:
燃料喷射量目标值决定单元,其基于内燃机的运转状态来决定向该内燃机的气缸内喷射的燃料的量即燃料喷射量的目标值;
进气氧浓度关联参数取得单元,其取得进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值,其中,上述进气氧浓度关联参数是与进入到上述气缸内的气体的氧浓度即进气氧浓度有关的参数;
进气氧浓度取得单元,其基于上述进气氧浓度关联参数来取得上述进气氧浓度;
NOx浓度取得单元,其取得从上述气缸排出的气体的氮氧化物浓度即NOx浓度的测定值或者推定值;和
状态判定单元,其基于第1判定指标以及第2判定指标中的至少一方来对以下状态中的至少一个进行判定,其中,
上述第1判定指标包括:表示上述NOx浓度的测定值或者推定值与规定的NOx参照浓度之差的NOx浓度偏差在上述燃料喷射量的目标值在规定范围内增大时的变化量;以及上述燃料喷射量的目标值为规定的第1值时的上述NOx浓度偏差,
上述第2判定指标包括:上述进气氧浓度在规定范围内增大时的上述NOx浓度偏差的变化量;以及上述进气氧浓度为规定的第2值时的上述NOx浓度偏差,
上述状态是:
表示上述燃料喷射量的实际值与该燃料喷射量的目标值之差的燃料喷射量偏差是零、正以及负中的哪一个;或者,上述燃料喷射量偏差是包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个;以及
表示上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值与该进气氧浓度关联参数的实际值之差的进气氧浓度关联参数偏差是零、正以及负中的哪一个;或者,上述进气氧浓度关联参数偏差是包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个。
2.一种内燃机的控制装置,其中,具备:
燃料喷射量目标值决定单元,其基于内燃机的运转状态来决定向该内燃机的气缸内喷射的燃料的量即燃料喷射量的目标值;
进气氧浓度关联参数取得单元,其取得进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值,其中,上述进气氧浓度关联参数是与进入到上述气缸内的气体的氧浓度即进气氧浓度相关的参数;
进气氧浓度取得单元,其基于上述进气氧浓度关联参数来取得上述进气氧浓度;
NOx浓度取得单元,其取得被从上述气缸排出的气体的氮氧化物浓度即NOx浓度的测定值或者推定值;和
状态判定单元,其基于第1判定指标以及第2判定指标中的至少一方来对以下状态中的至少一个进行判定,其中,
上述第1判定指标包括表示上述NOx浓度的测定值或者推定值与规定的NOx参照浓度之差的NOx浓度偏差中上述燃料喷射量的目标值为规定的第1值时的NOx浓度偏差;
上述第2判定指标包括上述进气氧浓度为规定的第2值时的上述NOx浓度偏差,
上述状态是:
表示上述燃料喷射量的实际值与该燃料喷射量的目标值之差的燃料喷射量偏差是零、正以及负中的哪一个;或者,上述燃料喷射量偏差是包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个;以及
表示上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值与该进气氧浓度关联参数的实际值之差的进气氧浓度关联参数偏差是零、正以及负中的哪一个;或者,上述进气氧浓度关联参数偏差是包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个,
该状态判定单元采用以下两个燃料喷射量中的至少一方来作为上述第1值,并且采用以下两个进气氧浓度中的至少一方来作为上述第2值,其中,
上述两个燃料喷射量其一为被推定成当上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的燃料喷射量;
上述两个燃料喷射量其二为被推定成当上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的燃料喷射量,
上述两个进气氧浓度其一为被推定成当上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的进气氧浓度;
上述两个进气氧浓度其二为被推定成当上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的进气氧浓度。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置,其中,具备修正单元,
如果判定为上述燃料喷射量偏差为正或者为比上述规定范围内的最大值大的值,则上述修正单元按照使上述燃料喷射量的目标值减少第1修正量的方式进行修正,
如果判定为上述燃料喷射量偏差为负或者为比上述规定范围内的最小值小的值,则上述修正单元按照使上述燃料喷射量的目标值增大第2修正量的方式进行修正,
如果判定为上述进气氧浓度关联参数偏差为正或者为比上述规定范围内的最大值大的值,则上述修正单元按照使上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值减少第3修正量的方式进行修正,
如果判定为上述进气氧浓度关联参数偏差为负或者为比上述规定范围内的最小值小的值,则上述修正单元按照使上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值增大第4修正量的方式进行修正。
4.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其中,
上述状态判定单元构成为基于上述第1判定指标以及上述第2判定指标这二者来对以下状态中的至少一个进行判定,其中,
上述状态是:
上述燃料喷射量偏差为零、正以及负中的哪一个;或者,上述燃料喷射量偏差为包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个;以及
上述进气氧浓度关联参数偏差为零、正以及负中的哪一个;或者,上述进气氧浓度关联参数偏差为包括零的规定范围内的值、比该规定范围内的最大值大的值以及比该规定范围内的最小值小的值中的哪一个。
5.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置,其中,
上述修正单元构成为,
根据上述NOx浓度偏差的大小来决定上述第1修正量的大小、上述第2修正量的大小、上述第3修正量的大小以及上述第4修正量的大小。
6.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置,其中,
上述修正单元构成为,
反复修正上述燃料喷射量的目标值,直到判定为上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值为止,
反复修正上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值,直到判定为上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值为止。
7.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置,其中,
具备异常判定单元,该异常判定单元判定上述燃料是否被正常喷射以及上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值是否被正常取得中的至少一方,
在上述第1修正量以及上述第2修正量中的至少一方大于规定阈值时,上述异常判定单元判定为上述燃料未被正常喷射,
在上述第3修正量以及上述第4修正量中的至少一方大于规定阈值时,上述异常判定单元判定为上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值未被正常取得。
8.根据权利要求7所述的内燃机的控制装置,其中,
上述异常判定单元构成为,
每当上述燃料喷射量的目标值被修正时,便对上述第1修正量进行累计;
每当上述燃料喷射量的目标值被修正时,便对上述第2修正量进行累计;
每当上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值被修正时,便对上述第3修正量进行累计;
每当上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值被修正时,便对上述第4修正量进行累计;并且
在上述累计得到的第1修正量的值以及上述累计得到的第2修正量的值中的至少一方大于规定阈值时,上述异常判定单元判定为上述燃料未被正常喷射,
在上述累计得到的第3修正量的值以及上述累计得到的第4修正量的值中的至少一方大于规定阈值时,上述异常判定单元判定为上述进气氧浓度关联参数的测定值、推定值或者目标值未被正常取得。
9.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其中,
上述状态判定单元构成为采用以下两个燃料喷射量中的至少一方来作为上述第1值并且采用以下两个进气氧浓度中的至少一方来作为上述第2值,其中,
上述两个燃料喷射量其一为被推定为在上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的燃料喷射量;
上述两个燃料喷射量其二为被推定为在上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的燃料喷射量,
上述两个进气氧浓度其一为被推定为在上述进气氧浓度关联参数偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述燃料喷射量偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的进气氧浓度;
上述两个进气氧浓度其二为被推定为在上述燃料喷射量偏差为零或者为上述规定范围内的值且上述进气氧浓度关联参数偏差不为零或者不为上述规定范围内的值时,上述NOx浓度偏差成为零或者成为包括零的规定范围内的值的进气氧浓度。
10.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其中,
上述进气氧浓度关联参数取得单元构成为,
采用进入到上述内燃机的空气的量即进气量来作为上述进气氧浓度关联参数中的一个。
11.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其中,
构成为利用NOx浓度推定模型来决定上述NOx参照浓度,其中,上述NOx浓度推定模型基于上述燃料喷射量与上述进气氧浓度来推定上述NOx浓度。
12.根据权利要求11所述的内燃机的控制装置,其中,
构成为利用上述NOx浓度推定模型来决定上述第1值以及上述第2值。
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