CN103443431B - 多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置增加规定的对象汽缸的燃料喷射量,根据至少增加后的对象汽缸的旋转变动来检测汽缸间空燃比偏差异常。在执行燃料切断后浓化控制的过程中增加燃料喷射量。利用燃料切断后浓化控制的定时来增加燃料喷射量,因而能够尽量防止由于执行异常检测而带来的废气排放恶化。
Description
技术领域
本发明涉及用于对多汽缸内燃机的汽缸间空燃比的偏差异常进行检测的装置,特别是涉及对多汽缸内燃机中汽缸间空燃比相对大幅地偏离的情况进行检测的装置。
背景技术
一般而言,在具备使用了催化剂的排气净化系统的内燃机中,为了高效率地利用催化剂净化排气中的有害成分,对内燃机中燃烧的混合气的空气与燃料的混合比例、即空燃比的控制不可或缺。为了进行这样的空燃比控制,在内燃机的排气通路中设置空燃比传感器,由此来实施反馈控制,以使得检测出的空燃比与规定的目标空燃比相一致。
另一方面,在多汽缸内燃机中,通常对全部汽缸都使用同一控制量来进行空燃比控制,因此即使执行了空燃比控制,也有时实际的空燃比在汽缸间存在着偏差。如果此时偏差的程度小,则可以通过空燃比反馈控制来吸收掉,还可以利用催化剂来净化排气中的有害成分,因此不会对废气排放带来影响,不会特别地成为问题。
但是,若例如一部分汽缸的燃料喷射系统发生故障等,使汽缸间的空燃比产生较大的偏差,则会导致废气排放恶化的问题。希望将这样的废气排放恶化程度较大的空燃比偏差作为异常检测出来。特别是在汽车用内燃机的情况下,为了事先防止废气排放已恶化的车辆行驶,要求在车载状态(车载)下检测出汽缸间空燃比偏差异常(所谓的OBD;On-BoardDiagnostics;车载自动诊断系统),最近也有将其法律法规化的动向。
例如在专利文献1记载的装置中,在判断为任意一个汽缸出现空燃比异常的情况下,在到出现空燃比异常的汽缸熄火为止的期间,按每个规定时间来缩短向各汽缸喷射燃料的喷射时间,由此来确定异常汽缸。
因此,若在任意一个汽缸出现空燃比异常的情况下强制地增加或减少该汽缸的燃料喷射量,则该汽缸的旋转变动将显著增大。由此,通过检测出这样的旋转变动的增大,就能够检测出空燃比偏差异常。
但是,燃料喷射量的增加或者减少不会使废气排放减少而会使废气排放恶化。因此,优选燃料喷射量的增加或减少在不使废气排放恶化的时机进行。
【专利文献1】日本特开2010-112244号公报
发明内容
因此,本发明鉴于上述事实而做出,其目的在于提供一种能够尽量地防止由于执行异常检测而带来的废气排放恶化的多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置。
根据本发明的一个方式,提供一种多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置,其特征在于,具备:燃料切断单元,该燃料切断单元执行燃料切断;浓化控制单元,该浓化控制单元在所述燃料切断结束之后立即执行使空燃比浓化的燃料切断后浓化控制;以及检测单元,该检测单元执行增加规定的对象汽缸的燃料喷射量,并根据至少该增加后的所述对象汽缸的旋转变动来检测汽缸间空燃比偏差异常,在执行所述燃料切断后浓化控制的过程中,所述检测单元执行对所述燃料喷射量的增加。
优选所述异常检测装置还具备催化剂,该催化剂设于排气通路且具有氧吸留能力;以及催化剂后传感器,该催化剂后传感器是设于所述催化剂的下游侧的空燃比传感器,所述检测单元在所述催化剂后传感器的输出切换成浓空燃比的同时结束增加所述燃料喷射量。
优选所述异常检测装置还具备计测单元,该计测单元计测所述催化剂的氧吸留容量,所述检测单元根据所述氧吸留容量的计测值来改变所述燃料喷射量的增加时间。
优选所述检测单元在增加所述燃料喷射量的过程中监视被所述催化剂吸留的氧吸留量并决定增加处理结束定时。
优选所述检测单元与开始所述燃料切断后浓化控制同时开始增加所述燃料喷射量。
优选所述检测单元基于所述对象汽缸的所述燃料喷射量增加前后的旋转变动之差,来检测所述对象汽缸的浓空燃比偏移异常。
根据本发明的另一方式,提供一种多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置,其特征在于,具备:燃料切断单元,该燃料切断单元执行燃料切断;浓化控制单元,该浓化控制单元在所述燃料切断结束之后立即执行使空燃比浓化的燃料切断后浓化控制;以及检测单元,该检测单元减少规定的对象汽缸的燃料喷射量,并根据至少该减少后的所述对象汽缸的旋转变动,来检测汽缸间空燃比偏差异常,在正在执行所述燃料切断后浓化控制的过程中,所述检测单元临时中断该燃料切断后浓化控制,并且在该中断时减少所述燃料喷射量。
优选所述异常检测装置还具备催化剂,该催化剂设于排气通路且具有氧吸留能力,在执行所述燃料切断后浓化控制和减少所述燃料喷射量的过程中,所述检测单元监视被所述催化剂吸留的氧吸留量并且决定减少开始定时和减少结束定时。
根据本发明,发挥能够尽量防止由于执行异常检测而带来的废气排放恶化这样的优异效果。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的内燃机的概要图。
图2是示出催化剂前传感器和催化剂后传感器的输出特性的图表。
图3是用于对表示旋转变动的值进行说明的时序图。
图4是用于对表示旋转变动的另一值进行说明的时序图。
图5是示出使燃料喷射量增加或减少时的旋转变动的变化的图表。
图6是示出燃料喷射量的增加和增加前后的旋转变动的变化的情形的图。
图7是用于对氧吸留容量的计测方法进行说明的时序图。
图8是示出偏差异常检测时的状态变化的情形的时序图。
图9是示出氧吸留容量与主动浓化控制执行时间之间的关系的图表。
图10是示出本实施方式的控制程序的流程图。
图11是示出其他实施方式所涉及的偏差异常检测时的状态变化的情形的时序图。
图12是示出其他实施方式的控制程序的流程图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1中简要地示出本实施方式所涉及的内燃机。图示出的内燃机(发动机)1是搭载于汽车的V型8汽缸火花点火式内燃机(汽油发动机)。发动机1具有第一气缸排B1和第二气缸排B2,在第一气缸排B1中设有第奇数汽缸即#1、#3、#5、#7汽缸,在第二气缸排B2中设有第偶数汽缸即#2、#4、#6、#8汽缸。#1、#3、#5、#7汽缸形成第一汽缸组,#2、#4、#6、#8汽缸形成第二汽缸组。
在各汽缸中设有喷射部件(燃料喷射阀)2。喷射部件2朝向对应汽缸的进气通路尤其是进气口(未图示)喷射燃料。另外,在各汽缸上设有用于对缸内的混合气体点火的点火火花塞13。
用于导入进气的进气通路7除了具备上述进气口之外还具备作为集合部的稳压箱8、将各汽缸的进气口与稳压箱8连结起来的多个进气岐管9和稳压箱8的上游侧的进气管10。在进气管10中,从上游侧开始依次设有气体流量计11和电子控制式节流阀12。气体流量计11输出大小与进气流量相应的信号。
相对于第一气缸排B1设置第一排气通路14A,相对于第二气缸排B2设置第二排气通路14B。上述第一排气通路14A和第二排气通路14B在下游催化剂19的上游侧汇合。比该汇合位置靠上游侧的排气系统的构成在两个气缸排中是相同的,因此这里仅对第一气缸排B1侧进行说明,关于第二气缸排B2,在附图中标记相同的附图标记并省略说明。
第一排气通路14A包括:#1、#3、#5、#7这各汽缸的排气口(未图示);将上述排气口的废气集合起来的排气歧管16;设于排气歧管16下游侧的排气管17。并且,在排气管17中设有上游催化剂18。在上游催化剂18的上游侧和下游侧(正前面和正后面)分别设置有催化剂前传感器20和催化剂后传感器21,其中,该催化剂前传感器20和催化剂后传感器21是用于检测废气空燃比的空燃比传感器。如上所述,针对属于一方的气缸排的多个汽缸(或者汽缸组),各设有一个上游催化剂18、催化剂前传感器20和催化剂后传感器21。
另外,也可以不使第一排气通路14A和第二排气通路14B汇合而对第一排气通路14A和第二排气通路14B分别设置下游催化剂19。
在发动机1中设有作为控制单元和检测单元的电子控制单元(以下称为ECU)100。ECU100均具备未图示的CPU、ROM、RAM、输入输出端口以及存储装置等。在ECU100中除了电连接有上述的气体流量计11、催化剂前传感器20、催化剂后传感器21之外,还经由未图示的A/D转换器等电连接有用于检测发动机1的曲轴角的曲轴角传感器22、用于检测加速器开度的加速器开度传感器23、用于检测发动机冷却水温度的水温传感器24、和其他各种传感器。ECU100根据各种传感器的检测值等来控制喷射部件2、点火火花塞13、节流阀12等,进而控制燃料喷射量、燃料喷射时间、点火正时、节流阀开度等,以获得所期望的输出。其中,节流阀开度通常被控制成与加速度开度相对应的开度。
ECU100根据来自曲轴角传感器22的曲轴脉冲信号,检测曲轴角本身并且检测发动机1的转数。这里,“转数”是指每单位时间的转数,与转速的意义相同。在本实施方式中,指每分钟的转数rpm。另外,ECU100根据来自气体流量计11的信号来检测每单位时间的进入空气量、即进气量。并且,ECU100根据检测出的进气量和加速器开度的至少一方来检测发动机1的负载。
催化剂前传感器20由所谓的宽域空燃比传感器构成,能够连续地检测相对大范围内的空燃比。图2中示出催化剂前传感器20的输出特性。如图所示,催化剂前传感器20输出大小与检测出的排气空燃比(催化剂前空燃比A/Ft)成比例的电压信号Vf。排气空燃比是化学计量空燃比(理论空燃比,例如A/F=14.5)时的输出电压为Vreff(例如约3.3V)。
另一方面,催化剂后传感器21由所谓的O2传感器构成,具有输出值以化学计量空燃比为界急剧变化的特性。图2中示出催化剂后传感器21的输出特性。如图所示,排气空燃比(催化剂后空燃比A/Fr)是化学计量空燃比时的输出电压、即化学计量空燃比相当值为Vrefr(例如约0.45V)。催化剂后传感器21的输出电压在规定的范围(例如0~1V)内变化。概要地讲,排气空燃比比化学计量空燃比稀时,催化剂后传感器的输出电压Vr低于化学计量空燃比相当值Vrefr,排气空燃比比化学计量空燃比浓时,催化剂后传感器的输出电压Vr高于化学计量空燃比相当值Vrefr。
上游催化剂18和下游催化剂19由三元催化剂构成,在分别流入到上游催化剂18和下游催化剂19的废气的空燃比A/F在化学计量空燃比附近时,同时地净化排气中的有害成分即NOx、HC和CO。能同时且高效地净化该三者的空燃比的幅度(window)比较窄。
因此,发动机的通常运转时,由ECU100执行用于将流入上游催化剂18的废气的空燃比控制在化学计量空燃比附近的空燃比控制(化学计量空燃比控制)。该空燃比控制包括:使由催化剂前传感器20检测出的排气空燃比与规定的目标空燃比即化学计量空燃比一致的主空燃比控制(主空燃比反馈控制);使由催化剂后传感器21检测出的排气空燃比与化学计量空燃比一致的辅助空燃比控制(辅助空燃比反馈控制)。
如上所述,在本实施方式中,空燃比的基准值是化学计量空燃比,与该化学计量空燃比相当的燃料喷射量(称为化学计量空燃比相当量)是燃料喷射量的基准值。但是,空燃比和燃料喷射量的基准值也可以是其他值。
空燃比控制以气缸排单位来进行,或者按每气缸排地进行。例如,第一气缸排B1侧的催化剂前传感器20和催化剂后传感器21的检测值仅用于属于第一气缸排B1的#1、#3、#5、#7汽缸的空燃比反馈控制,而不用于属于第二气缸排B2的#2、#4、#6、#8汽缸的空燃比反馈控制。反之也同样。如具有两个独立的串联四汽缸发动机那样地执行空燃比控制。另外,在空燃比控制中,对属于同一气缸排的各汽缸一律使用相同的控制量。
且说,例如有时在全部汽缸中的部分汽缸(尤其是一个汽缸)中出现喷射部件2的故障等,从而在汽缸间产生空燃比的偏差(失衡:imbalance)。例如,关于第一气缸排B1是下述情况,即:由于喷射部件2的打开不良,使得#1汽缸的燃料喷射量相对于其他的#3、#5、#7汽缸的燃料喷射量而言增多,#1汽缸的空燃比相对于其他的#3、#5、#7汽缸的空燃比而言增大而向浓空燃比侧偏移。
在此时也存在下述情况,即:如果通过前述的空燃比反馈控制而赋予相对较大的校正量,则能够将被供给到催化剂前传感器20的总气体(汇合后的废气)的空燃比控制成化学计量空燃比。但是,当以各个汽缸来看时,可知#1汽缸比化学计量空燃比大而变成浓空燃比,#3、#5、#7汽缸相对于化学计量空燃比为稀空燃比,只不过是整体平衡已成为化学计量空燃比,在排气方面并不优选。因此,在本实施方式中,配备检测所述的汽缸间空燃比偏差异常的装置。
这里,使用成为失衡率的值来作为表示汽缸间空燃比的偏差程度的指标值。所谓的失衡率是表示下述情况的值,即:在多个汽缸中仅某一个汽缸引起燃料喷射量偏离的情况下,该引起了燃料喷射量偏离的汽缸(失衡汽缸)的燃料喷射量以何种比例偏离未引起燃料喷射量偏离的汽缸(平衡汽缸)的燃料喷射量即基准喷射量的值。若使失衡率为IB(%)、失衡汽缸的燃料喷射量为Qib、平衡汽缸的燃料喷射量即基准喷射量为Qs,则表示为IB=(Qib-Qs)/Qs×100。失衡率IB越大,失衡汽缸相对于平衡汽缸的燃料喷射量偏离越大,空燃比偏差程度越大。
另一方面,在本实施方式中,将规定的对象汽缸的燃料喷射量主动或者强制地增加或者减少,根据至少增加或减少后的对象汽缸的旋转变动来检测偏差异常。
首先,对旋转变动进行说明。旋转变动是指发动机转速或者曲轴转速的变化,可以由例如如下所述的值来表示。在本实施方式中,能够检测每个汽缸的旋转变动。
图3中示出用于说明旋转变动的时序图。图示的例子是串联四汽缸发动机的例子,但是应当理解为也能够适用于本实施方式这样的V型八汽缸发动机。点火顺序是#1、#3、#4、#2汽缸的顺序。
在图3中,(A)表示发动机的曲轴角(℃A)。一个发动机周期是720(℃A),图中逐次检测出的多个周期的曲轴角被表示为锯齿状。
(B)表示曲轴旋转规定角度时所需的时间、即旋转时间T(s)。这里,规定角度为30(℃A),但是可以是其他值(例如10(℃A))。旋转时间T越长,发动机转速越慢,反之旋转时间T越短,发动机转速越快。由ECU100根据曲轴角传感器22的输出来检测该旋转时间T。
(C)表示后面说明的旋转时间差ΔT。图中,“正常”表示任一个汽缸都未产生空燃比偏离的正常的情况,“稀空燃比偏移异常”表示仅#1汽缸产生失衡率IB=-30(%)的稀空燃比偏移的异常的情况。稀空燃比偏移异常例如由于喷射部件的喷孔堵塞或者打开不良而产生。
首先,由ECU检测出各汽缸的在同一定时的旋转时间T。这里,检测出各汽缸的在压缩上死点(TDC)的定时的旋转时间T。将该旋转时间T被检测出的定时称为检测定时。
接下来,在每个检测定时,由ECU计算出在该检测定时的旋转时间T2与前一个检测定时的旋转时间T1之间的差(T2-T1)。该差是表示为(C)的旋转时间差ΔT,ΔT=T2-T1。
通常,在曲轴角超过TDC之后的燃烧行程中由于转速上升而使得旋转时间T减小,在其后的压缩行程中由于转速下降而使得旋转时间T增大。
因此,在如(B)所示那样#1汽缸为稀空燃比偏移异常的情况下,即使将#1汽缸点火也不能获得足够的转矩,转速难以上升,因此,由于该影响,#3汽缸TDC的旋转时间T增大。由此,在#3汽缸TDC的旋转时间差ΔT如(C)所示成为大的正值。使在该#3汽缸TDC的旋转时间和旋转时间差分别为#1汽缸的旋转时间和旋转时间差,分别表示为T1和ΔT1。其他汽缸也同样。
接着,由于#3汽缸正常,因此,使#3汽缸点火时转速急剧上升。由此,在接下来的#4汽缸TDC的定时,与#3汽缸TDC时相比,只不过是旋转时间T稍微减小。因此,在#4汽缸TDC检测出的#3汽缸的旋转时间差ΔT3如(C)所示成为小的负值。这样,某个汽缸的旋转时间差ΔT,在各自的下一个点火汽缸TDC被检测出。
在以后的#2汽缸TDC和#1汽缸TDC也发现与#4汽缸TDC时同样的倾向,在两定时检测出的#4汽缸的旋转时间差ΔT4和#2汽缸的旋转时间差ΔT2均成为小的负值。以上的特性按每个发动机周期而反复。
由此可知,各汽缸的旋转时间差ΔT是表示各汽缸的旋转变动的值,是与各汽缸的空燃比偏移量相关的值。因此,能够使用各汽缸的旋转时间差ΔT来作为各汽缸的旋转变动的指标值。各汽缸的空燃比偏移量越大,各汽缸的旋转变动越大,各汽缸的旋转时间差ΔT越大。
另一方面,如图3(C)所示,在正常的情况下,旋转时间差ΔT常时位于零附近。
在图3的例子中示出了稀空燃比偏移异常的情况,反之的浓空燃比偏移异常、即仅一个汽缸出现大的浓空燃比偏移的情况下,也有同样的倾向。在出现大的浓空燃比偏移的情况下,即使点火也会由于燃料过多而导致燃烧不充分,不能获得足够的转矩,这时因为旋转变动增大。
接下来,参照图4对表示旋转变动的另一值进行说明。(A)与图3的(A)同样,表示发动机的曲轴角(℃A)。
(B)表示上述旋转时间T的倒数即角速度ω(rad/s)。ω=1/T。当然,角速度越大,则发动机转速越快,角速度ω越小,则发动机转速越慢。角速度ω的波形成为将旋转时间T的波形上下翻转后的形状。
(C)与上述旋转时间差ΔT同样,表示角速度ω之差即角速度差Δω。角速度差Δω的波形也成为将旋转时间差ΔT的波形上下翻转后的形状。图中的“正常”和“稀空燃比偏移异常”与图3相同。
首先,由ECU检测出各汽缸的同一定时的角速度ω。这里也检测出在各汽缸的压缩上死点(TDC)的定时的角速度ω。角速度ω通过用1除以上述旋转时间T而算出。
接着,在每个检测定时,由ECU计算出在该检测定时的角速度ω2与前一个检测定时的角速度ω1之差(ω2-ω1)。该差是(C)所示的角速度差Δω,Δω=ω2-ω1。
通常,在曲轴角超过TDC之后的燃烧行程中由于转速上升而角速度ω上升,在其后的压缩行程中由于转速下降而角速度ω下降。
但是,在如(B)所示那样#1汽缸为稀空燃比偏移异常的情况下,即使将#1汽缸点火也不能获得足够的转矩,转速难以上升,因此该影响下#3汽缸TDC的角速度ω减小。因此,在#3汽缸TDC的角速度差Δω如(C)所示成为大的负值。使在该#3汽缸TDC的角速度和角速度差分别为#1汽缸的角速度和角速度差,分别表示为ω1和Δω1。其他汽缸也同样。
接着,由于#3汽缸正常,因此将#3汽缸点火时,转速急剧上升。由此,在接下来的#4汽缸TDC的定时,与#3汽缸TDC的定时相比只不过是角速度ω稍微上升。因此,在#4汽缸检测出的#3汽缸的角速度差Δω3如(C)所示成为小的正值。这样,某个汽缸的角速度差Δω,在各自的下一个点火汽缸TDC被检测出。
在以后的#2汽缸TDC和#1汽缸TDC也发现与#4汽缸TDC时同样的倾向,在两定时检测出的#4汽缸的角速度差Δω4和#2汽缸的角速度差Δω2均成为小的正值。以上的特性按每个发动机周期而反复。
由此可知,各汽缸的角速度差Δω是表示各汽缸的旋转变动的值,是与各汽缸的空燃比偏移量相关的值。因此,能够使用各汽缸的角速度差Δω来作为各汽缸的旋转变动的指标值。各汽缸的空燃比偏移量越大,各汽缸的旋转变动越大,各汽缸的角速度差Δω越小(朝向负方向增大)。
另一方面,如图4(C)所示,在正常的情况下,角速度差Δω常时位于零附近。
在相反的浓空燃比偏移异常的情况下也有同样倾向的方面,如上所述。
接下来,参照图5对使某一汽缸的燃料喷射量增加或减少时的旋转变动的变化进行说明。
在图5中,横轴表示失衡率IB,纵轴表示作为旋转变动的指标值的角速度差Δω。这里,仅使全部8个汽缸中的某一个汽缸的失衡率IB变化,用线a来表示此时的该一个汽缸的失衡率IB与该一个汽缸的角速度差Δω的关系。将该一个汽缸称为主动对象汽缸。其他汽缸全部是平衡汽缸,是作为基准喷射量Qs而喷射化学计量空燃比相当量的汽缸。
在横轴上,IB=0(%)是指主动对象汽缸的失衡率IB为0(%),是主动对象汽缸喷射化学计量空燃比相当量的正常情况。这时的数据由线a上的标号b表示。若从该IB=0(%)的状态向图中左侧移动,则失衡率IB向正方向增加,燃料喷射量成为过多即浓空燃比的状态。反之,若从IB=0(%)的状态向图中右侧移动,则失衡率IB向负方向增加,燃料喷射量成为过少即稀空燃比的状态。
由特性线a可知,无论是主动对象汽缸的失衡率IB从0(%)向正方向增加还是向负方向增加,主动对象汽缸的旋转变动均增大,主动对象汽缸的角速度差Δω均存在从零附近向负方向增大的倾向。并且,越是从失衡率IB为0(%)的状态偏离,特性线a的斜率约急,角速度差Δω相对于失衡率IB的变化的倾向越大。
这里,如箭头c所表示的那样,将主动对象汽缸的燃料喷射量强制地从化学计量空燃比相当量(IB=0(%))增加规定量。在图示的例子中,增加相当于失衡率约40(%)的量。这时,在IB=0(%)的附近,特性线a的斜率缓和,因此,即使在增加之后,角速度差Δω与增加前相比也几乎不变,增加前后的角速度差Δω极小。
另一方面,如标号d所示,认为是在主动对象汽缸已出现浓空燃比偏移,其失衡率IB成为比较大的正侧的值的情况。在图示的例子中,失衡率出现约50(%)的浓空燃比偏移。若从该状态开始如箭头e所示使主动对象汽缸的燃料喷射量强制地增加相同量,则在该区域,特性线a的斜率很急,因此增加后的角速度差Δω相对于增加前向负侧大幅变化,增加前后的角速度差Δω增大。即,由于燃料喷射量的增加处理,主动对象汽缸的旋转变动增大。
由此,能够根据将主动对象汽缸的燃料喷射量强制地增加规定量后的至少增加后的主动对象汽缸的角速度差Δω,来检测出偏差异常。
即,在增加后的角速度差Δω如图所示那样比规定的负的异常判定值α小的情况下(Δω<α),能够判定为存在偏差异常,并且能够将主动对象汽缸确定为异常汽缸。反之,在增加后的角速度差Δω不比异常判定值α小的情况下(Δω≥α),能够至少将主动对象汽缸判定为正常。
或者,代替上述方式,如图所示,还能够根据增加前后的角速度差Δω之差dΔω,来检测出偏差异常。该情况下,使增加前的角速度差为Δω1,使增加后的角速度差为Δω2,则能够将两者的差dΔω定义为dΔω=Δω1-Δω2。于是,在差dΔω超过规定的正的异常判定值β1的情况下(dΔω≥β1),能够判定为存在偏差异常,并且,能够将主动对象汽缸确定为异常汽缸。反之,在差dΔω不超过规定的正的异常判定值β1的情况下(dΔω<β1),能够至少将主动对象汽缸判定为正常。
可以说在失衡率为负的区域进行强制减少时也是同样的。如箭头f所示,将主动对象汽缸的燃料喷射量从化学计量空燃比相当量(IB=0(%))强制地减少规定量。在图示的例子中,减少相当于失衡率约10(%)的量。减少的量比增加的量少,是因为若对稀空燃比偏移异常汽缸进行大幅减少时会导致熄火。这时,由于特性线a的斜率比较缓和,因此减少后的角速度差Δω比减少前仅稍微变小,增加前后的角速度差Δω很小。
另一方面,如标号g所示,认为是在主动对象汽缸已出现稀空燃比偏移,其失衡率IB成为相对大的负侧的值的情况。在图示的例子中,失衡率出现约-20(%)的稀空燃比偏移。若从该状态开始如箭头h所示使主动对象汽缸的燃料喷射量强制地减少相同量,则在该区域,特性线a的斜率比较急,因此减少后的角速度差Δω相对于减少前向负侧大幅变化,减少前后的角速度差Δω增大。即,由于燃料喷射量的减少,而主动对象汽缸的旋转变动增大。
由此,能够根据将主动对象汽缸的燃料喷射量强制地减少规定量后的至少减少后的主动对象汽缸的角速度差Δω,来检测出偏差异常。
即,在减少后的角速度差Δω如图所示那样比规定的负的异常判定值α小的情况下(Δω<α),能够判定为存在偏差异常,并且,能够将主动对象汽缸确定为异常汽缸。反之,在增加后的角速度差Δω不比异常判定值α小的情况下(Δω≥α),能够至少将主动对象汽缸判定为正常。
或者,代替上述方式,如图所示,还能够根据减少前后的角速度差Δω之差dΔω,来检测出偏差异常。该情况下,能够将两者的差dΔω定义为dΔω=Δω1-Δω2。在差dΔω超过规定的正的异常判定值β2的情况下(dΔω≥β2),能够判定为存在偏差异常,并且,能够将主动对象汽缸判定为异常汽缸。反之,在差dΔω不超过规定的正的异常判定值β2的情况下(dΔω<β1),能够至少将主动对象汽缸判定为正常。
这里,由于增加的量比减少的量显著增多,因而使得增加时的异常判定值β1比减少时的异常判定值β2大。但是,能够考虑特性线a的特性、增加的量与减少的量的平衡而任意地决定两异常判定值。也能使两异常判定值为相同的值。
在使用了旋转时间差ΔT作为各汽缸的旋转变动的指标值的情况下,应当理解为能够以同样的方法来确定异常检测以及异常汽缸。另外,作为各汽缸的旋转变动的指标值,也可以使用除上述值以外的其他值。
图6中示出关于全部八个汽缸的燃料喷射量的增加和增加前后的旋转变动的变化的情形。上部分是增加前,下部分是增加后。如左右方向的左端列所示,作为增加的方法,全部汽缸一律且同时地增加同一量。即,这里,规定的对象汽缸是全部汽缸。增加前对全部汽缸的喷射部件2发出打开指令,以喷出化学计量空燃比相当量的燃料,增加后对全部汽缸的喷射部件2发出打开指令,以喷射相对于化学计量空燃比而言规定量多的燃料。
关于该增加的方式,除了对全部汽缸同时进行的方法之外,还有逐任意数汽缸地依次且交替地进行的方法。例如,有一个汽缸一个汽缸地增加,或者两个汽缸两个汽缸地增加,或者四个汽缸四个汽缸地增加的方法。能够任意地设定进行增加的对象汽缸的数量和汽缸号。
对象汽缸越数多,则存在能够缩短全部增加时间的优点,具有废气排放恶化的缺点。反之,对象汽缸数越少,则存在能够抑制废气排放恶化的优点,但是具有全部增加时间变长的时间。
作为各汽缸的旋转变动的指标值,与图5同样,使用角速度差Δω。
例如,左右方向的中央列所示的正常时、即在任意汽缸均未出现空燃比偏移异常的情况下,在增加前,全部汽缸的角速度差Δω大致相等,处于零附近,全部汽缸的旋转变动少。并且,在增加后全部汽缸的角速度差Δω大致相等,仅稍微向负方向变大,全部汽缸的旋转变动并不是如此地大。因此,增加前后的角速度差之差dΔω小。
但是,在左右方向的右端列所示的异常时,则表现出与正常时不同的举动。在该异常时,仅在#8汽缸出现相当于失衡率50%的浓空燃比偏移异常。该情况下,在增加前,#8汽缸之外的剩余汽缸的角速度差Δω大致相等,处于零附近,但是#8汽缸的角速度差Δω比剩余汽缸的角速度差Δω稍微向负方向增大。
但是,#8汽缸的角速度差Δω与剩余汽缸的角速度差Δω之间没有如此大的差异。因此,无法利用增加前的角速度差Δω以足够的精度来确定异常检测和异常汽缸。
另一方面,增加后与增加前相比,剩余汽缸的角速度差Δω大致相等,并且仅向负方向稍微变化,但是,#8汽缸的增加前后的角速度差之差dΔω大且向负方向变化。因此,#8汽缸的增加前后的角速度差之差dΔω与剩余汽缸的增加前后的角速度差dΔω相比显著增大。因此,利用该不同,能够以足够的精度来确定异常检测和异常汽缸。
该情况下,仅#8汽缸之差dΔω比上述异常判定值β1大,因此,能够检测出在#8汽缸存在浓空燃比偏移异常。
应当理解为在将燃料喷射量强制减少来检测任意一个汽缸的稀空燃比偏移异常的情况下,也能够采用同样的方法。
以上,是本实施方式中的偏差异常检测的简要内容。下面,只要没有特别说明,使用角速度差Δω作为各汽缸的旋转变动的指标值。
可是,燃料喷射量的强制增加不会减少废气排放而会使废气排放恶化。这是因为使燃料喷射量与化学计量空燃比相当量相偏离。因此,在将燃料喷射量强制增加而检测任意一个汽缸的浓空燃比偏移异常的情况下,优选在不使废气排放尽量恶化的时机进行。
因此,在本实施方式中,在燃料切断结束之后立即进行的燃料切断后浓化控制(以下称为F/C后浓化控制)的过程中,执行燃料喷射量的强制增加。即,利用F/C后浓化控制的定时,以与此同时或重复的方式来执行燃料喷射量的强制增加。由此,能够防止单独地进行异常检测用的强制增加,能够尽量地防止由于执行异常检测而带来的废气排放恶化。
燃料切断是停止从全部汽缸的喷射部件2喷射燃料的控制。ECU100在规定的燃料切断条件成立时执行燃料切断。燃料切断条件例如在满足下述两个条件时成立,即:1)由加速器开度传感器23检测出的加速器开度Ac为相当于全闭的规定开度以下;2)所检测出的发动机转数Ne为比规定的空转转数Ni(例如800rpm)稍高的规定的恢复转数Nc(例如1200rpm)以上。
若发动机转数在恢复转数Nc以上且减速器开度为全闭,则立即执行燃料切断,发动机和车辆被减速(执行减速燃料切断)。然后,当发动机转数Ne小于恢复转数Nc时,燃料切断结束(从减速燃料切断的恢复),同时开始F/C后浓化控制。
F/C后浓化控制是使空燃比比化学计量空燃比浓的控制。例如,如空燃比为14.0那样地,燃料喷射量被增加而比化学计量空燃比相当量多。
进行F/C后浓化控制的理由是,主要使上游催化剂18的性能恢复。即,上游催化剂18具有氧吸留能力,并且具有以下特性,即:在催化剂内的气体氛围比化学计量空燃比稀时,吸留过剩的氧,还原净化NOX,在催化剂内的气体氛围比化学计量空燃比浓时,放出吸留氧,氧化并净化HC和CO。另外,在以下方面,下游催化剂19也与上游催化剂18相同。
在执行燃料切断的过程中,氧持续地被催化剂吸留。这时,催化剂若吸留氧而直至吸留能力全部发挥,则有可能在从燃料切断恢复后不能再吸收更多氧,不能净化NOx。因此,进行F/C后浓化控制来强制地放出吸留氧。
可是,异常检测用的强制增加也是使燃料喷射量增加而比化学计量空燃比多的控制。因此,通过在F/C后浓化控制中进行强制增加,能够并不需要单独地进行强制增加,就尽量防止废气排放恶化。
强制增加的开始定时,与F/C后浓化控制的开始定时相同,与燃料切断结束是同时的。由此,最快地开始强制增加,有利于确保全部增加时间和控制废气排放恶化。
另一方面,在本实施方式中,强制增加的结束定时是用尽了上游催化剂18的氧吸留能力的定时,换言之是上游催化剂18放尽氧的定时。关于该点,最好预先理解上游催化剂18的氧吸留能力的计测方法,因此,首先对此进行说明。
使用成为氧吸留容量(OSC(g):O2 Storage Capacity)的值作为上游催化剂18的氧吸留能力的指标值。氧吸留容量表示现状的催化剂能吸留的最大氧量。随着催化剂恶化,其氧吸留能力渐渐降低,其氧吸留容量也渐渐降低。因此,氧吸留容量也是表示催化剂的劣化度的指标值。
在计测氧吸留容量时,执行将混合气的空燃比乃至被供给至催化剂的废气的空燃比,以化学计量空燃比为中心交替地调整为浓空燃比和稀空燃比的主动空燃比控制。另外,主动空燃比控制在与偏差异常检测用的强制增加的定时完全不同的定时进行,例如在发动机稳定运转时执行。伴随着所述的主动空燃比控制的氧吸留容量的计测方法,作为所谓的Cmax法而被公知。
在图7中,(A)表示目标空燃比A/Ft(虚线)和将催化剂前传感器20的输出换算成空燃比(催化剂前空燃比A/Ft(实线))而得到的值。另外,(B)表示催化剂后传感器21的输出Vr。(C)表示从催化剂18放出的氧量即氧放出量OSAa的累计值,(D)表示被催化剂18吸留的氧量即氧吸留量OSAb的累计值。
如图示那样,通过执行主动空燃比控制,流入催化剂的废气的空燃比在规定的定时被强制地交替地切换成稀空燃比和浓空燃比。这样的切换通过切换来自喷射部件2的燃料喷射量来实现。
例如,在定时t1之前的期间,目标空燃比A/Ft被设定为比化学计量空燃比稀的规定值(例如15.0),稀空燃比气体流入催化剂18。这时,催化剂18继续吸收氧,将排气中的NOx还原净化。
但是,在吸留氧直至饱和状态即吸满状态的定时,将不能再进一步吸留氧,稀空燃比气体流过催化剂18而向催化剂18的下游侧流出。于是,催化剂后传感器21的输出切换成稀空燃比(翻转),催化剂后传感器21的输出Vr比化学计量空燃比相当值Vrefr(参照图2)更靠近稀空燃比侧的稀判定值VL(定时t1)。在该定时,目标空燃比A/Ft从化学计量空燃比切换成浓的规定值(例如14.0)。
然后,这次向催化剂18流入浓空燃比气体。这时,在催化剂18持续地放出此前吸留的氧,将排气中的浓空燃比成分(HC、CO)氧化而净化,但是,若之后从催化剂18放尽所有的吸留氧则在该定时将无法再放出氧,浓空燃比气体流过催化剂18而向催化剂18的下游侧流出。于是,催化剂后传感器21的输出翻转成浓空燃比,比化学计量空燃比相当值Vrefr更靠近浓空燃比侧的浓判定值VR(定时t2)。在该定时,目标空燃比A/Ft切换成稀空燃比。这样,反复执行空燃比朝向浓/稀空燃比的切换。
如(C)所示,在定时t1~t2的放出周期中,每规定运算周期地逐次累积计算氧放出量OSAa。更详细地说,从催化剂前传感器20的输出达到化学计量空燃比相当值Vrefr(参照图2)的定时t11,到催化剂后传感器21的输出翻转成浓空燃比的定时t2为止,通过下面的公式(1)来计算每个运算周期的氧放出量dOSA(dOSAa),每个运算周期地计算累积计算该每个运算周期的值。这样,在一个放出周期中所得的最终的累计值成为与催化剂的氧吸留容量相当的氧放出量OSAa的计测值。
【数式1】
dOSA=ΔA/F×Q×K=|A/Fs-A/Ff|×Q×K …(1)
Q是燃料喷射量,A/Fs是化学计量空燃比。对空燃比差ΔA/F乘以燃料喷射量Q,就能够计算出过剩或不足的空气量。K是空气中含有的氧的比例(约为0.23)。
在定时t2~t3的吸留周期也是同样的,如(D)所示,从催化剂前传感器20的输出达到化学计量空燃比相当值Vrefr的定时t21开始,到催化剂后传感器21的输出翻转成稀空燃比的定时t3为止,通过前述公式(1)计算每个运算周期的氧吸留量dOSA(dOSAa),每个运算周期地累计该每个运算周期的值。这样,在一个吸留周期中所得的最终的累计值成为与催化剂的氧吸留容量相当的氧吸留量OSAb的计测值。这样,通过使放出周期和吸留周期反复,而计测并获取每多个的氧放出量OSAa和氧吸留量OSAb。
催化剂越是劣化,则催化剂能持续放出或吸留氧的时间越短,氧放出量OSAa或氧吸留量OSAb的计测值越低。另外,原理上,催化剂能放出的氧量和能吸留的氧量相等,因此氧放出量OSAa的计测值与氧吸留量OSAb的计测值大致相等。
求出在相邻接的一对放出周期和吸留周期计测出的氧放出量OSAa和氧吸留量OSAb的平均值,该平均值成为一个吸放周期所涉及的1个单位的氧吸留容量的计测值。并且,针对多个吸放周期求出多个单位的氧吸留容量的计测值,其平均值被算出为最终的氧吸留容量OSC的计测值。
所算出的氧吸留容量OSC的计测值被ECU100存储为学习值,作为与催化剂的劣化程度相关的最新信息被随时使用。
另外,在本实施方式中,以气缸排单位执行主动空燃比控制和计测上游催化剂18的氧吸留容量。两气缸排的两个上游催化剂18的氧吸留容量计测值被平均化,其平均值被ECU100存储为学习值。当然可以使用其他值来作为学习值,例如可以为了安全而将少的一方的计测值作为学习值。
另外,作为氧吸留能力的指标值,除了氧吸留容量OSC之外,还能使用例如执行主动空燃比控制时的催化剂后传感器21的输出轨迹长度或者输出面积等。由于在执行主动空燃比控制时,催化剂劣化程度越大,催化剂后传感器21的输出变动越大,因而可以利用该特性。
另外,参照图8说明本实施方式中的偏差异常检测时的状态变化的情形。
在图8中,(A)表示发动机转数Ne(rpm),(B)表示燃料切断(F/C)的接通截止状态,(C)表示F/C后浓化控制的接通截止状态,(D)表示异常检测用的强制增加控制、即主动浓化控制的接通截止状态,(E)表示上游催化剂18当前吸留的氧量OSA,(F)表示催化剂后传感器输出Vr。这里,所谓接通和截止分别指执行和不执行的状态。
若在车辆行驶时燃料切断条件成立则执行并开始燃料切断(定时t1),发动机转数Ne降低。然后,当发动机转数Ne低于恢复转数Nc时,燃料切断结束,同时执行并开始F/C后浓化控制和主动浓化控制(定时t2)。
这里,F/C后浓化控制和主动浓化控制实质相同。为了方便,以后者进行说明,在执行主动浓化控制的过程中,如图6所示,全部汽缸的燃料喷射量同时地被增加规定量而比化学计量空燃比多。增加的量可以与单独执行F/C后浓化控制时的增加的量相同或不同,但是在不同的情况下,优选使增加的量比单独执行F/C后浓化控制时多。
另外,在将要增加之前的定时,检测出全部汽缸的角速度差Δω。另外,也可以常时检测全部汽缸的角速度差Δω,并取得即将增加之前的定时的全部汽缸的角速度差Δω。
在图示的例子中,在执行主动浓化控制的过程中,发动机转数Ne达到空转转数Ni,并且保持该状态继续空转运转。
另一方面,着眼于氧吸留量OSA和催化剂后传感器输出Vr。在执行燃料切断的过程中,向上游催化剂18仅供给空气,因此在上游催化剂18以比较快的速度持续吸留氧,氧吸留量OSA如实线所示,被认为以比较短的时间达到最新乃至最近的学习值即氧吸留容量OSC(定时t11)的值。并且,在该定时附近,空气流过上游催化剂18,催化剂后传感器输出Vr翻转成稀空燃比。
若从该状态开始主动浓化控制,则向上游催化剂18供给浓气体,因此从上游催化剂18放出吸留氧,氧吸留量OSA如实线所示那样渐渐降低。然后,在放尽了全部吸留氧的定时,浓气体流过上游催化剂18,催化剂后传感器输出Vr翻转成浓空燃比(定时t3)。在图示的例子中,为了方便,使放尽了全部吸留氧的定时的氧吸留量OSA为零。
主动浓化控制和F/C后浓化控制与该浓空燃比翻转同时结束。结果,仅以从定时t2至定时t3为止的时间TR执行主动浓化控制,使主动浓化控制执行时间TR(燃料喷射量的增加时间)与氧吸留容量OSC的计测值相应地变化。
使主动浓化控制与浓空燃比翻转同时结束具有以下优点。若浓空燃比翻转后还继续进行主动浓化控制,则不能以上游催化剂18来处理浓气体,浓气体从上游催化剂18被排出,因此可能会使废气排放恶化。另一方面,若使主动浓化控制与浓空燃比翻转同时结束,则能够事先防止上述的废气排放的恶化。
在执行主动空燃比控制的过程中,增加后的全部汽缸的角速度差Δω被总是检测出多个样本。并且,与主动浓化控制结束同时或者之后立刻将多个样本简单平均化,计算出最终增加后的全部汽缸的角速度差Δω。然后,计算出增加前后的角速度差之差dΔω。
在全部汽缸之差dΔω未超过异常判定值β1的情况下,判定为任意汽缸均未产生浓空燃比偏移异常。另一方面,在任意一个汽缸之差dΔω超过异常判定值β1的情况下,判定为该汽缸出现浓空燃比偏移异常。
这里,如(E)和(F)中假想线所示,若作为学习值的氧吸留容量的值是更大的值OSC’(即催化剂为新品),则在燃料切断的过程中被上游催化剂18吸留的氧吸留量OSA更多。由此,其放出也会花费时间,催化剂后传感器输出Vr翻转成浓空燃比的定时成为更迟的定时t3’。
其结果,主动浓化控制的执行时间TR增长,能够对增加后的全部汽缸的角速度差取得更多的样本。因此,最终的计算值的精度提高,能够提高检测精度。
虽然未予图示,但反之,在作为学习值的氧吸留容量的值是更小的值(即催化剂发生了劣化)的情况下,主动浓化控制的执行时间TR变短,样本数减少,在精度提高方面不利。
图9示出氧吸留容量OSC与主动浓化控制执行时间TR的关系。如在图中看到的,氧吸留容量OSC越小,主动浓化控制执行时间TR越短。催化剂的状态必然向劣化方向前进,因此主动浓化控制执行时间TR与催化剂的劣化相应地渐渐变短。
另外,主动浓化控制的结束定时并非必须是与催化剂后传感器输出Vr的浓空燃比翻转同时的定时,可以任意设定。例如,可以是从主动浓化控制开始经过规定时间后的定时,也可以是取得了规定数量的样本的定时。另外,如后所述,也可以是监视氧吸留容量OSC的值并且该值达到规定值的定时。
在图10中示出本实施方式的控制程序。该程序由ECU100执行。
首先,在步骤S101中,判断是否正在执行F/C后浓化控制。如果不是正在执行则成为待机状态,如果是正在执行则进入步骤S102执行主动浓化控制。
在接下来的步骤S103中,判断催化剂后传感器输出Vr是否已翻转成浓空燃比。如果尚未翻转则返回步骤S102执行主动浓化控制,如果已翻转则进入步骤S104结束F/C后浓化控制和主动浓化控制。
接下来,对其他实施方式进行说明。针对与上述基本实施方式同样的部分省略说明,下面,以不同点为中心来进行说明。
该其他实施方式中,在正在执行F/C后浓化控制时将其临时中断,在该中断中执行燃料喷射量的强制减少。该情况下,也能够防止单独进行异常检测用的强制减少,能够尽量防止由于执行异常检测而带来的废气排放恶化。
图11示出与图8同样的图,(A)表示发动机转数Ne(rpm),(B)表示燃料切断(F/C)的接通截止状态,(C)表示F/C后浓化控制的接通截止状态,(D)表示异常检测用的强制减少控制、即主动稀空燃比控制的接通截止状态,(E)表示氧吸留量OSA,(F)表示催化剂后传感器输出Vr。
与之前相同,在定时t1开始燃料切断,在定时t2,与结束燃料切断同时开始F/C后浓化控制。于是,氧吸流容量OSC从作为学习值的氧吸留容量OSC的值开始渐渐降低。
在该降低过程中,逐次算出吸流氧量OSA的值。即,如氧吸留容量的计测方法一栏所示,基于由催化剂前传感器20检测出的浓空燃比气体的空燃比与化学计量空燃比的差量,根据前述公式(1)算出每个运算周期的氧放出量dOSAa,从作为学习值的氧吸留容量OSC的值减去氧放出量dOSAa的值。
然后,在吸流氧量OSA的值达到第一规定值OSC1的定时t21,与中断F/C后浓化控制同时开始主动稀空燃比控制。在图示的例子中,第一规定值OSC1被设定为比零大的值。
在执行主动稀空燃比控制时,如图5所示,全部汽缸的燃料喷射量被减少规定量而比化学计量空燃比少。另外,在即将减少之前的定时,检测出全部汽缸的角速度差Δω。另外,可以常时检测全部汽缸的角速度差Δω,而取得即将减少之前的定时的全部汽缸的角速度差Δω。
在执行主动稀空燃比控制的过程中,吸流氧量OSA的值渐渐增加。这时也逐次算出吸流氧量OSA的值。即,基于由催化剂前传感器20检测出的稀空燃比气体的空燃比与化学计量空燃比的差量,根据前述公式(1)算出每个运算周期的氧吸留量dOSAb,对第一规定值OSC1依次加上该氧吸留量dOSAb的值。
并且,在吸流氧量OSA的值达到比第一规定值OSC1大的第二规定值OSC2的定时t22,与结束主动稀空燃比控制同时再次开始F/C后稀空燃比控制。
在图示的例子中,第二规定值OSC2成为比作为学习值的氧吸留容量OSC小的值。但是,也可以使第二规定值OSC2为与氧吸留容量OSC相等的值。为了使在主动稀空燃比控制中取得的样本数增加,提高精度,而优选使第一规定值OSC1为尽可能小的值,使第二规定值OSC2为尽可能大的值,使主动稀空燃比控制执行时间TL尽可能长。由此,例如优选使第一规定值OSC1为零,使第二规定值OSC2为与氧吸留容量OSC相等的值。
由此,在本实施方式中,在执行F/C后浓化控制和主动稀空燃比控制的过程中,监视氧吸留量OSA的值,并且决定主动稀空燃比控制的开始定时和结束定时。尤其是与决定该结束定时相关的特征,也能够应用于基本实施方式。例如,能够在主动浓化控制中氧吸留量OSA的值已降低至规定值的定时、或者在主动浓化控制中氧吸留量OSA与氧吸留容量OSC之差已达到规定值的定时结束主动浓化控制。
另外,若再次开始F/C后浓化控制,则氧吸留量OSA渐渐降低。这时,可以逐次算出氧吸留量OSA的值。然后,与催化剂后传感器输出Vr翻转成浓空燃比(定时t3)同时结束F/C后浓化控制。
与基本实施方式相同,在执行主动稀空燃比控制的过程中,常时检测出多个样本量的减少后的全部汽缸的角速度差Δω。然后,与主动稀空燃比控制结束同时或之后立刻将多个样本简单平均化,算出最终的减少后的全部汽缸的角速度差Δω。然后,算出减少前后的角速度差之差dΔω。
在全部汽缸之差dΔω未超过异常判定值β2的情况下,判定为任意一个汽缸均未产生稀空燃比偏移异常。另一方面,在任意一个汽缸的差dΔω超过异常判定值β2的情况下,判定为该汽缸出现稀空燃比偏移异常。
图12中示出其他实施方式的控制程序。该程序由ECU100执行。
首先,在步骤S201中,判断是否正在执行F/C后浓化控制。如果不是正在执行则成为待机状态,如果是正在执行则进入步骤S202,判断氧吸留量OSA是否成为第一规定值OSC1以下。
如果氧吸留量OSA尚未成为第一规定值OSC1以下,则成为待机状态,如果氧吸留量OSA已成为第一规定值OSC1以下,则进入步骤S203中断F/C后浓化控制,并且执行主动稀空燃比控制。
在接下来的步骤S204中,判断氧吸留量OSA是否成为第二规定值OSC2以上。如果氧吸留量OSA尚未成为第二规定值OSC2以上,则返回步骤S203,如果氧吸留量OSA已成为第二规定值OSC2以上,则进入步骤S205结束主动稀空燃比控制,并且再次开始F/C后浓化控制。
在接下来的步骤S206中,判断催化剂后传感器输出Vr是否翻转成浓空燃比。如果尚未翻转,则返回步骤S205,若已翻转,则进入步骤S207结束F/C后浓化控制。
以上,对本发明的优选实施方式详细地进行了说明,但是关于本发明的实施方式,还可以考虑出其他多种方式。例如,可以代替使用增加前的角速度差Δω1与增加后的角速度差Δω2之差dΔω,而使用两者的比。关于这一点,可以说减少前后的角速度差之差dΔω、或者增加或减少前后的旋转时间差ΔT也是同样的。本发明不限于V型八个汽缸的发动机,也能使用于其他形式和汽缸数的发动机。作为催化剂后传感器,可以使用与催化剂前传感器同样的宽域空燃比传感器。
本发明的实施方式不局限于上述实施方式,由权利要求书所限定的包含于本发明思想中的所有变形例、应用例、等同物等也被包含在本发明中。因此,本发明不应该被限定地解释,也能应用于属于本发明的思想范围内的其他任意技术。
Claims (6)
1.一种多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置,其特征在于,具备:
燃料切断单元,该燃料切断单元执行燃料切断;
浓化控制单元,该浓化控制单元在所述燃料切断结束之后立即执行使空燃比浓化的燃料切断后浓化控制;
第1控制单元,该第1控制单元增加规定的对象汽缸的燃料喷射量;
检测单元,该检测单元至少根据增加了燃料喷射量后的所述对象汽缸的旋转变动来检测汽缸间空燃比偏差异常,
催化剂,该催化剂设于排气通路且具有氧吸留能力;以及
催化剂后传感器,该催化剂后传感器是设于所述催化剂的下游侧的空燃比传感器,
在执行所述燃料切断后浓化控制的过程中,所述第1控制单元执行对所述燃料喷射量的增加,
所述第1控制单元在所述催化剂后传感器的输出切换成浓空燃比的同时结束增加所述燃料喷射量。
2.根据权利要求1所述的多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置,其特征在于,
还具备计测单元,该计测单元计测所述催化剂的氧吸留容量,
所述第1控制单元根据所述氧吸留容量的计测值来改变所述燃料喷射量的增加时间。
3.根据权利要求1所述的多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置,其特征在于,
所述第1控制单元在增加所述燃料喷射量的过程中监视被所述催化剂吸留的氧吸留量并决定增加燃料喷射量结束定时。
4.根据权利要求1所述的多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置,其特征在于,
所述第1控制单元在开始所述燃料切断后浓化控制的同时开始增加所述燃料喷射量。
5.根据权利要求1所述的多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置,其特征在于,
所述检测单元基于所述对象汽缸在所述燃料喷射量增加前后的旋转变动之差,来检测所述对象汽缸的浓空燃比偏移异常。
6.一种多汽缸内燃机的汽缸间空燃比偏差异常检测装置,其特征在于,具备:
燃料切断单元,该燃料切断单元执行燃料切断;
浓化控制单元,该浓化控制单元在所述燃料切断结束之后立即执行使空燃比浓化的燃料切断后浓化控制;
第2控制单元,该第2控制单元减少规定的对象汽缸的燃料喷射量;
检测单元,该检测单元至少根据减少了燃料喷射量后的所述对象汽缸的旋转变动来检测汽缸间空燃比偏差异常;以及
催化剂,该催化剂设于排气通路且具有氧吸留能力,
在正在执行所述燃料切断后浓化控制的过程中,所述第2控制单元临时中断该燃料切断后浓化控制,并且在中断了该燃料切断后浓化控制的状态下执行对所述燃料喷射量的减少,
在执行所述燃料切断后浓化控制和减少所述燃料喷射量的过程中,所述第2控制单元监视被所述催化剂吸留的氧吸留量并且决定减少燃料喷射量开始定时和减少燃料喷射量结束定时。
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