CN108343525B - 用于内燃机的控制设备和控制方法 - Google Patents
用于内燃机的控制设备和控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108343525B CN108343525B CN201711403677.XA CN201711403677A CN108343525B CN 108343525 B CN108343525 B CN 108343525B CN 201711403677 A CN201711403677 A CN 201711403677A CN 108343525 B CN108343525 B CN 108343525B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel ratio
- air
- cylinders
- temperature
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 186
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 184
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 88
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
- F02D41/0085—Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0614—Actual fuel mass or fuel injection amount
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
- F02D41/0082—Controlling each cylinder individually per groups or banks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
一种用于内燃机的控制设备和控制方法，该控制使在多个气缸中的至少一个气缸中的空燃比等于浓空燃比，该浓空燃比小于理论空燃比；使在所述多个气缸中的其它剩余气缸中的每个气缸中的空燃比等于稀空燃比，该稀空燃比大于理论空燃比；执行使催化剂升温的升温处理，该催化剂净化来自所述多个气缸的排气；执行用于检测所述多个气缸间的空燃比的分散度的检测处理；并且执行用于基于检测出的分散度来判定分别与所述多个气缸对应的多个燃料喷射阀是否正常的判定处理；并且在避免升温处理的时段的同时执行检测处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的控制设备和控制方法。
背景技术
已知一种用于考虑到抑制来自内燃机的排气的排放特性的恶化将催化剂的温度升高到适当温度的升温处理。作为升温处理，一种用于将内燃机的多个气缸中的一个气缸的目标空燃比设定成浓空燃比并且将其它气缸中的每个气缸的目标空燃比设定成稀空燃比的控制(例如，见日本专利申请公开第2012-057492号(JP 2012-057492 A))。
此外，由于在一个或一些燃料喷射阀中出现异常诸如阻塞等在多个气缸间的空燃比的分散度可能变大从而导致排气的排放特性的恶化。因此，已知一项技术，该技术执行用于检测空燃比的分散度的检测处理，并且当分散度大时判定在一个或一些燃料喷射阀中存在异常(例如，见日本专利申请公开第2014-185554号(JP 2014-185554 A))。
发明内容
上述升温处理是用于有意地导致在多个气缸间的空燃比的分散的控制。因此，当在执行升温处理期间执行检测处理时，尽管事实上所有燃料喷射阀均正常，也可能检测出空燃比的大分散度，并且可以判定在一个或一些燃料喷射阀中存在异常。
由此，考虑到上述情况，本发明提供一种用于内燃机的控制设备和控制方法，其抑制判定在燃料喷射阀中是否存在异常的精度的恶化。
根据本发明的一方面，提供一种如下构造的用于内燃机的控制设备。该控制设备配备有电子控制单元。此外，该控制单元被构造成：(i)使在属于内燃机的多个气缸中的至少一个气缸中的空燃比等于浓空燃比，该浓空燃比小于理论空燃比；(ii)使在该多个气缸中的其它剩余气缸中的每个气缸中的空燃比等于稀空燃比，该稀空燃比大于理论空燃比；(iii)执行用于使催化剂升温的升温处理，该催化剂净化来自所述多个气缸的排气；(iv)执行用于检测所述多个气缸间的空燃比的分散度的检测处理；(v)执行用于基于检测出的分散度来判定分别与所述多个气缸对应的多个燃料喷射阀是否正常的判定处理；并且(vi)在避免正在执行升温处理的时段的同时执行检测处理。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于内燃机的控制方法。内燃机包括多个气缸。该控制方法如下控制内燃机：(i)使在属于内燃机的多个气缸中的至少一个气缸中的空燃比等于浓空燃比，该浓空燃比小于理论空燃比；(ii)使在所述多个气缸中的其它剩余气缸中的每个气缸中的空燃比等于稀空燃比，该稀空燃比大于理论空燃比；(iii)执行用于使催化剂升温的升温处理，该催化剂净化来自所述多个气缸的排气；(iv)执行用于检测所述多个气缸间的空燃比的分散度的检测处理；(v)执行用于基于检测出的分散度来判定分别与所述多个气缸对应的多个燃料喷射阀是否正常的判定处理；并且(vi)在避免正在执行升温处理的时段的同时执行检测处理。
根据如上所述的用于内燃机的控制设备和控制方法，避免了在执行升温处理期间执行检测处理，并且抑制了判定在燃料喷射阀中是否存在异常的精度的恶化。
此外，在控制设备中，电子控制单元可以被构造成当在完成检测处理之后判定所述多个喷射阀正常时允许执行升温处理。
此外，在控制设备中，电子控制单元可以被构造成当在执行升温处理期间存在执行检测处理的要求时停止升温处理并且执行检测处理。
如上所述根据本发明的用于内燃机的控制设备和控制方法能够抑制判定在燃料喷射阀中是否存在异常的精度的恶化。
附图说明
以下将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是根据本发明的实施例的作为其示例的用于内燃机的控制设备所应用到的发动机系统的概略构造图；
图2是示出由根据本发明的实施例的控制设备配备有的电子控制单元(此后称作ECU)执行的干涉回避控制的示例的示例性流程图；
图3是关于在控制设备中的干涉回避控制的示例性时序图；
图4A是示出由ECU执行的干涉回避控制的变型示例的流程图的前半部分；
图4B是示出由ECU执行的干涉回避控制的变型示例的流程图的后半部分；并且
图5是关于干涉回避控制的变型示例的示例性时序图。
具体实施方式
图1是发动机系统1的概略构造图。如在图1中示出的，发动机系统1配备有三元催化剂31，该三元催化剂净化发动机20的排气。在发动机20中，空燃混合物在布置在气缸体21上的气缸头22中的燃烧室23中燃烧，并且由此活塞24以往复方式移动。发动机20是直列式四缸发动机，并且只要发动机具有多个气缸就不限于此。
对于每个气缸在发动机20的气缸头22中设置进气门Vi和排气门Ve，该进气门Vi打开/关闭进气口，该排气门Ve打开/关闭排气口。此外，用于点燃燃烧室23中的空燃混合物的火花塞27被附接到用于每个气缸的气缸头22的顶部。
每个气缸的进气口经由每个气缸的支管被连接到稳压罐18。进气管10被连接到稳压罐18的上游，并且空气滤清器19被设置在进气管10的上游端处。此外，进气管10从其上游侧顺序地设有空气流量计15和电子控制节气门13，该空气流量计15用于检测进气量。
此外，将燃料喷射到进气口中的燃料喷射阀12被安设在每个气缸的进气口中。从燃料喷射阀12喷射的燃料与进气混合以构成空燃混合物。当进气门Vi打开时，空燃混合物被吸入到燃烧室23中，由活塞24压缩，并且通过火花塞27的点火而燃烧。顺便提及，代替将燃料喷射到进气口中的燃料喷射阀12，可以设置直接将燃料喷射到每个气缸中的燃料喷射阀，或者可以设置将燃料分别喷射到进气口和每个气缸两者中的燃料喷射阀。
另一方面，每个气缸的排气口经由用于每个气缸的支管被连接到排气管30。排气管30设有三元催化剂31。三元催化剂31具有氧吸收能力，并且净化NOx、HC和CO。通过例如在基材诸如堇青石等，特别是蜂巢基材上形成一个或多个催化层来获得该三元催化剂31。每个催化层均包括催化剂载体诸如氧化铝(Al2O3)等，以及在催化剂载体上承载的催化金属诸如铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等。三元催化剂31是示例性催化剂，该催化剂净化从属于发动机20的多个气缸排出的排气。三元催化剂31可以是氧化催化剂，或者汽油微粒过滤器，该过滤器涂覆有氧化催化剂。
用于检测排气的空燃比的空燃比传感器33安设在三元催化剂31的上游。空燃比传感器33是所谓的宽范围空燃比传感器。空燃比传感器33能够连续地检测相对宽的范围上的空燃比，并且输出具有与空燃比成比例的值的信号。
发动机系统1配备有用于控制发动机20的控制设备。此外，该控制设备配备有电子控制单元(ECU)50。作为控制设备的示例的ECU50配备有中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、存储装置等。ECU50通过执行被存储在ROM和存储装置中的程序来控制发动机20。此外，ECU50执行稍后将描述的升温处理、检测处理和判定处理。分别通过ECU50的升温处理单元、检测处理单元和判定处理单元来实现该种控制，通过CPU、ROM和RAM来功能性地实现该升温处理单元、检测处理单元和判定处理单元。稍后将描述细节。
上述火花塞27、上述节气门13、上述燃料喷射阀12等被电连接到ECU50。此外，检测加速器下压量的加速器下压量传感器11、检测节气门13的节气门开度的节气门开度传感器14、检测进气量的空气流量计15、空燃比传感器33、检测发动机20的曲柄角的曲柄角传感器25、检测发动机20的冷却剂的温度的冷却剂温度传感器29以及各种其它传感器经由A/D转换器(未示出)等被电连接到ECU50。ECU50基于各传感器的检测值等控制火花塞27、节气门13、燃料喷射阀12等以分别控制点火正时、燃料喷射量、燃料喷射正时、节气门开度等，使得获得期望的输出。
接下来，将描述通过ECU50来设定目标空燃比。在不执行稍后将描述的升温处理的通常状态下，根据发动机20的状态来设定目标空燃比。例如，目标空燃比在低转速低负荷范围中被设定成理论空燃比，并且目标空燃比在高转速高负荷范围中被设定到相对于理论空燃比的浓侧。当设定目标空燃比时，通过反馈来控制每个气缸的燃料喷射量使得由空燃比传感器33检测出的空燃比与目标空燃比一致。
此外，ECU50通过将三元催化剂31的温度升高到预定温度范围来执行升温处理，该升温处理用于解吸沉积在三元催化剂31中的硫化物(SOx)并且使三元催化剂31的净化能力再生。在升温处理中，执行所谓的振动控制，该振动控制用于将在多个气缸中的一个气缸中的目标空燃比设定成小于理论空燃比的浓空燃比并且将在其它三个剩余气缸中的每个气缸中的目标空燃比设定成大于理论空燃比的稀空燃比。此外，将所有气缸的目标空燃比的平均值设定成理论空燃比，但是绝不要求其等于理论空燃比。所有气缸的目标空燃比的平均值可以等于允许三元催化剂31的温度升高到在预定范围内的期望温度的空燃比，包括理论空燃比。例如，浓空燃比被设定在9和12之间，并且稀空燃比被设定在15和16之间。此外，多个气缸中的至少一个气缸的目标空燃比可以被设定成浓空燃比，并且其它剩余气缸中的每个气缸的目标空燃比可以被设定成稀空燃比。
当如上所述执行升温处理时，从目标空燃比被设定成浓空燃比的气缸排出的剩余燃料粘附到三元催化剂31并且在由从目标空燃比被设定成稀空燃比的气缸中的每个气缸排出的排气导致的稀氛围下燃烧。由此，升高三元催化剂31的温度，并且解吸SOx。
此外，ECU50执行用于检测多个气缸间的空燃比的分散(还称作不平衡)的检测处理。这里应注意，当空燃比在多个气缸间分散时，曲柄角传感器25的检测值的波动率，即，其检测值的斜率增加，所以通过曲柄角传感器25的检测值的斜率来反映空燃比的分散。在检测处理中，因此，在预定时段内监测曲柄角传感器25的检测值，并且检测值的斜率的大小被检测为分散度。另外，ECU50基于计算出的分散度来执行判定处理，用于判定与一个或某些气缸对应的燃料喷射阀12是否正常或异常。
这里应该注意上述升温处理旨在设定气缸间的空燃比的分散。因此，当升温处理和检测处理彼此干涉时，尽管事实上所有燃料喷射阀12均正常，假设空燃比的分散度是大的，可以判定可能在燃料喷射阀12中的一个或一些燃料喷射阀中存在异常。因此，根据本发明的本实施例的ECU50执行稍后将描述的干涉回避控制，该干涉回避控制用于避免检测处理和升温处理彼此干涉。
图2是示出由ECU50执行的干涉回避控制的示例的流程图。图2的流程图以预定时段的间隔重复地执行。首先，判定用于检测处理的执行条件满足标志是否是ON(步骤S1)。例如，当所有以下条件均成立时，用于检测处理的执行条件满足标志从OFF切换到ON：在同一行程期间还未执行检测处理的条件；发动机20已经被暖机的条件；发动机20的工作状态不是瞬态工作状态，诸如突然加速、突然减速等的条件；发动机20的转速和节气门开度中的每个均被限制在预定范围内的条件；基于空燃比传感器33的检测值来执行空燃比反馈控制的条件；以及不执行燃料供应的抑制的条件。顺便提及，基于表示在同一行程期间的检测处理的完成的检测处理完成标志的OFF状态和各传感器诸如冷却剂温度传感器29、曲柄角传感器25、节气门开度传感器14、加速器下压量传感器11等的检测值，来判定上述各条件是否满足。如果在步骤S1中的判定结果是否定的，则执行从步骤S13开始的处理。
如果在步骤S1中的判定结果是肯定的，即，如果上述各条件均满足，则执行在预定时段上监测曲柄角传感器25的检测值的检测处理(步骤S3)。步骤S3的处理是由检测处理单元执行的示例性处理，并且是用于检测多个气缸间的空燃比的分散度的检测处理的示例。
随后，判定检测处理是否已经完成(步骤S5)。具体而言，判定检测处理的执行时段是否已经超过上述预定时段。如果在步骤S5中的判定结果是否定的，则检测处理继续。如果在步骤S5中的判定结果是肯定的，则用于检测处理的执行条件满足标志从ON切换到OFF(步骤S6)，并且判定在执行检测处理期间获得的分散度的最大值是否小于阈值(步骤S7)。
如果在步骤S7中的判定结果是肯定的，假设分散度小，则作出正常判定，即，判定所有燃料喷射阀12均正常(步骤S9)，并且用于升温处理的执行许可标志从OFF切换到ON(步骤S10)。如果在步骤S7中的判定结果是否定的，假设分散度大，则作出异常判定，即，判定在一个或一些燃料喷射阀12中存在异常(步骤S11)。在步骤S11的处理中，不执行步骤S10的处理，并且用于升温处理的执行许可标志保持OFF。步骤S7、S9和S11的处理中的每个处理均是由判定处理单元执行的示例性处理，并且是用于基于检测出的分散度来判定分别与多个气缸对应的多个燃料喷射阀12是否正常的判定处理的示例。
随后，判定用于升温处理的执行许可标志是否是ON(步骤S13)。如果在步骤S13中的判定结果是肯定的，则判定用于升温处理的执行要求标志是否是ON(步骤S15)。例如，当发动机20的累积工作时段已经超过预定时段并且已经出现通过升高其温度使三元催化剂31再生的必要性等时，用于升温处理的执行要求标志从OFF切换到ON。如果在步骤S15中的判定结果是肯定的，则执行升温处理(S17)。如果在步骤S13或步骤S15中的判定结果是否定的，则在不执行升温处理的情况下结束当前控制。步骤S17的处理是由升温处理单元执行的示例性处理并且是如下升温处理的示例，该升温处理用于使属于发动机20的多个气缸中的至少一个气缸中的目标空燃比等于比理论空燃比小的浓空燃比，使在多个气缸中的其它剩余气缸中的每个气缸中的目标空燃比等于比理论空燃比大的稀空燃比，并且使净化来自多个气缸的排气的三元催化剂31的温度升高。
当执行升温处理时，判定用于升温处理的执行要求标志是否是OFF(步骤S19)。例如，当升温处理继续一预定时段时，用于升温处理的执行要求标志从ON切换到OFF。如果在步骤S19中的判定结果是否定的，则升温处理继续。如果在步骤S19中的判定结果是肯定的，则升温处理停止(步骤S21)，并且当前控制结束。
如果在步骤S13中的判定结果是否定的，则在步骤S10中用于升温处理的执行许可标志还未变成ON。具体而言，这是在步骤S1中的判定结果是否定的并且在同一行程期间还未执行检测处理的情形，或者已经完成检测处理但是已经在步骤S11中作出异常判定的情形。在该情形中，在不判定用于升温处理的执行要求标志是否是ON的情况下结束当前控制。即，在该情形中，不执行升温处理。顺便提及，即使在执行步骤S10的处理之后不存在用于升温处理的执行要求时也不执行升温处理。
图3是关于干涉回避控制的示例性时序图。当前的时序图例示了自从执行检测处理之前的定时起用于升温处理的执行要求标志已经是ON并且作出上述正常判定的情形。在时间点t1时，用于检测处理的执行条件满足标志从OFF切换到ON，并且执行检测处理。此后，在时间点t2时，完成检测处理，用于检测处理的执行条件满足标志从ON切换到OFF，作出上述正常判定，并且用于升温处理的执行许可标志从OFF切换到ON。由此，在多个气缸中的一个气缸中的目标空燃比在从理论空燃比到浓空燃比上变化，在其它剩余气缸中的每个气缸中的目标空燃比在从理论空燃比到稀空燃比上变化，并且执行升温处理。此后，当在时间点t3时用于升温处理的执行要求标志从ON切换到OFF时，多个气缸中的每个气缸的空燃比均被设定成理论空燃比，并且升温处理结束。
如上所述，用于升温处理的执行许可条件是作出正常判定，即，在完成在同一行程期间的检测处理之后，判定所有燃料喷射阀12均正常。换言之，执行检测处理，而避免执行升温处理的时段。因此，避免检测处理和升温处理彼此的干涉，并且抑制基于空燃比的分散度判定燃料喷射阀12是否正常或异常的精度的恶化。此外，不由升温处理妨碍检测处理，从而抑制用于执行检测处理的机会的数目下降。
另外，在本发明的该实施例中，当判定多个燃料喷射阀正常时，执行升温处理被许可。例如，假设在完成检测处理之后一致地许可升温处理的执行，则即使当作出异常判定时也可以执行升温处理。即使当在该情形中执行升温处理时，也不可能适当地升高三元催化剂31的温度。此外，例如，当在升温处理中存在异常诸如在与目标空燃比被设定成稀空燃比的气缸对应的燃料喷射阀12中的阻塞等时，在升温处理中在该气缸中的实际空燃比比设定的稀空燃比稀，从而可能导致失火。在本发明的该实施例中，当作出正常判定时，即，判定所有燃料喷射阀12均正常时，在与给予执行升温处理相比给予执行检测处理较高优先权的情况下，执行升温处理。因此，当作出升温处理的效果是期望的正常判定时执行升温处理。此外，还抑制了在执行升温处理期间失火的发生。
接下来，将描述由ECU50执行的干涉回避控制的变型示例。图4A和图4B是示出由ECU50执行的干涉回避控制的变型示例的流程图。在干涉回避控制的变型示例中，与上述情形不同，当在执行升温处理期间用于检测处理的执行条件满足时，升温处理暂时停止并且执行检测处理。顺便提及，在干涉回避控制的变型示例中，与在根据本发明的上述实施例的控制中相同的处理分别由相同的附图标记表示，并且将省略其多余的描述。
如果在步骤S1中的判定结果是肯定的，则判定是否正在执行升温处理(步骤S2a)。如果在步骤S2a中的判定结果是否定的，则执行从步骤S3开始的处理。如果在步骤S2a中的判定结果是肯定的，则用于升温处理的执行许可标志从ON切换到OFF(步骤S2b)，并且升温处理停止(步骤S2c)。即，每个气缸的目标空燃比均被设定成相同的理论空燃比，并且此后执行从步骤S3开始的处理。以该方式，当存在执行检测处理的要求时通过停止升温处理，在避免了正在执行升温处理的时段时执行检测处理。
此后，通过步骤S5至S9的处理用于升温处理的执行许可标志从OFF切换到ON(步骤S10)。如果在步骤S13和步骤S15中的判定结果是肯定的，则重新开始已停止的升温处理(步骤S17、S19和S21)。当执行步骤S11时，用于升温处理的执行许可标志保持OFF。因此，在步骤S13中的判定结果是否定的，并且在不重新开始升温处理的情况下结束当前控制。
顺便提及，如果在步骤S1中的判定结果是否定的，则判定检测处理是否已经未能执行(步骤S1a)。如果在步骤S1a中的判定结果是肯定的，则用于升温处理的执行许可标志从OFF切换到ON(步骤S1b)，并且执行从步骤S13开始的处理。如果在步骤S1a中的判定结果是否定的，则执行从步骤S13开始的处理。因此，例如，当还未执行检测处理时，或者当已经执行检测处理但是在步骤S9中的判定结果是正常的时，能够在从步骤S13开始的处理中执行升温处理。另一方面，当已经执行检测处理但是在步骤S11中作出异常判定时，用于升温处理的执行许可标志保持OFF，从而不执行升温处理。
图5是关于干涉回避控制的变型示例的示例性时序图。该时序图表示暂时停止升温处理、执行检测处理并且此后重新开始升温处理的情形。当在执行升温处理期间的时间点t11时用于检测处理的执行条件满足标志从OFF切换到ON时，用于升温处理的执行许可标志从ON切换到OFF，并且执行检测处理。
此后，在时间点t12时完成检测处理，用于检测处理的执行条件满足标志从ON切换到OFF，并且作出上述正常判定。由此，用于升温处理的执行许可标志再次从OFF切换到ON，并且再次执行升温处理。当在时间点t13时用于升温处理的执行要求标志从ON切换到OFF时，停止升温处理。
如上所述，当在执行升温处理期间要求执行检测处理时，停止升温处理，并且执行检测处理。因此，避免了检测处理和升温处理彼此的干涉，并且抑制了基于空燃比的分散度判定燃料喷射阀12是否正常或异常的精度的恶化。此外，即使当还未完成检测处理时也能够执行升温处理。因此，能够确保执行升温处理的频率，并且能够升高三元催化剂31的温度。
虽然以上已经详细描述了本发明的实施例，但是本发明不限于其具体实施例，而是能够在权利要求中提出的本发明的主旨的范围内进行各种变型和变更。
在本发明的上述实施例中，执行基于曲柄角传感器25的检测值的斜率检测空燃比的分散度的检测处理。然而，可以基于空燃比传感器33的检测值来执行检测处理。这是因为以下原因。当空燃比在多个气缸间分散时，从每个气缸排出的排气的空燃比也分散。因此，空燃比传感器33的检测值的斜率增加，并且反映了在多个气缸间的空燃比的分散。
在本发明的上述实施例及其变型示例的每个中，当进行从检测处理向升温处理的转换时，可以执行渐变处理使得每个气缸的空燃比逐渐达到在升温处理中每个气缸的目标空燃比。此外，在上述变型示例中，即使当进一步进行从升温处理向检测处理的转换时，也可以执行渐变处理使得在升温处理中设定的每个气缸的空燃比逐渐达到理论空燃比。由此，能够抑制空燃比在短时间内变化，并且能够抑制产生扭矩冲击。此外，在上述变型示例中，当进行从升温处理向检测处理的转换时，在渐变处理结束并且每个气缸的目标空燃比达到理论空燃比之后，期望开始检测处理。这是因为能够通过在渐变处理期间避免检测处理的开始来抑制判定精度的恶化。
在本发明的上述实施例及其变型示例的每个中，通过将每个气缸的目标空燃比设定成浓空燃比或稀空燃比来执行升温处理，但是实现浓空燃比和稀空燃比的方法不限于此。例如，在不执行升温处理的正常工作状态的情形中，可以通过以预定比率增大的方式来校正与目标空燃比对应的燃料喷射量来实现在升温处理中的浓空燃比，并且可以通过以预定比率减小的方式来校正该燃料喷射量来实现在升温处理中的稀空燃比。
Claims (3)
1.一种用于内燃机的控制设备，其特征在于包括：
电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：
(i)使属于所述内燃机的多个气缸中的至少一个气缸中的空燃比等于浓空燃比，所述浓空燃比小于理论空燃比；
(ii)使所述多个气缸中的其它剩余气缸中的每个气缸中的空燃比等于稀空燃比，所述稀空燃比大于所述理论空燃比；
(iii)执行升温处理，所述升温处理用于升高催化剂的温度，所述催化剂净化来自所述多个气缸的排气；
(iv)执行检测处理，所述检测处理用于检测所述多个气缸间的所述空燃比的分散度；
(v)执行判定处理，所述判定处理用于基于检测出的分散度来判定与所述多个气缸分别对应的多个燃料喷射阀是否正常；并且
(vi)在避免所述升温处理正在被执行的时段的同时执行所述检测处理，并且
所述电子控制单元被构造成当在执行所述升温处理期间存在执行所述检测处理的要求时停止所述升温处理并且执行所述检测处理。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于
所述电子控制单元被构造成当在完成所述检测处理后判定所述多个燃料喷射阀正常时允许执行所述升温处理。
3.一种用于内燃机的控制设备的控制方法，所述内燃机包括多个气缸，所述控制方法的特征在于包括：
使属于所述内燃机的多个气缸中的至少一个气缸中的空燃比等于浓空燃比，所述浓空燃比小于理论空燃比；
使所述多个气缸中的其它剩余气缸中的每个气缸中的空燃比等于稀空燃比，所述稀空燃比大于所述理论空燃比；
执行升温处理，所述升温处理用于升高催化剂的温度，所述催化剂净化来自所述多个气缸的排气；
执行检测处理，所述检测处理用于检测所述多个气缸间的所述空燃比的分散度；
执行判定处理，所述判定处理用于基于检测出的分散度来判定与所述多个气缸分别对应的多个燃料喷射阀是否正常；
在避免所述升温处理正在被执行的时段的同时执行所述检测处理，并且
当在执行所述升温处理期间存在执行所述检测处理的要求时停止所述升温处理并且执行所述检测处理。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016252115A JP6665774B2 (ja) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2016-252115 | 2016-12-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108343525A CN108343525A (zh) | 2018-07-31 |
| CN108343525B true CN108343525B (zh) | 2021-05-04 |
Family
ID=62510420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711403677.XA Expired - Fee Related CN108343525B (zh) | 2016-12-26 | 2017-12-22 | 用于内燃机的控制设备和控制方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10378471B2 (zh) |
| JP (1) | JP6665774B2 (zh) |
| CN (1) | CN108343525B (zh) |
| DE (1) | DE102017131108B4 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7444104B2 (ja) * | 2021-02-24 | 2024-03-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
Family Cites Families (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2636565B2 (ja) * | 1991-07-12 | 1997-07-30 | トヨタ自動車株式会社 | 異常検出装置 |
| DE19910503C1 (de) | 1999-03-10 | 2000-07-06 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur periodischen Desulfatisierung eines Stickoxid- oder Schwefeloxid-Speichers mit Fett/Mager-Motorzylinderaufteilung |
| JP2004353552A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Denso Corp | 内燃機関の触媒早期暖機制御装置 |
| JP4103759B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2008-06-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP3991992B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2007-10-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP4490721B2 (ja) * | 2004-04-12 | 2010-06-30 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの失火検出装置及びエンジンの燃焼制御装置 |
| JP4301070B2 (ja) | 2004-04-30 | 2009-07-22 | 株式会社デンソー | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP3960339B2 (ja) * | 2005-01-11 | 2007-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 吸入空気量ばらつき検出装置 |
| JP4442568B2 (ja) * | 2006-01-27 | 2010-03-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の失火判定装置および失火判定方法 |
| JP2008095542A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2009174443A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP4877610B2 (ja) * | 2008-04-17 | 2012-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置 |
| JP4533941B2 (ja) | 2008-04-18 | 2010-09-01 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US8370043B2 (en) * | 2009-02-03 | 2013-02-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for determining an air-fuel ratio imbalance among cylinders of an internal combustion engine |
| JP5333058B2 (ja) * | 2009-08-27 | 2013-11-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置 |
| JP5111529B2 (ja) * | 2010-01-22 | 2013-01-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の制御診断装置 |
| JP5402903B2 (ja) * | 2010-02-04 | 2014-01-29 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置 |
| CN102782291B (zh) * | 2010-03-10 | 2015-05-20 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的异常检测装置 |
| JP5256233B2 (ja) * | 2010-03-17 | 2013-08-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の回転変動異常検出装置 |
| JP2011226317A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Denso Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2011231720A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Toyota Motor Corp | 空燃比センサの異常診断装置 |
| JP2012057492A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Denso Corp | 触媒暖機制御装置 |
| JP2012092803A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Toyota Motor Corp | 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置 |
| DE112011105110B4 (de) * | 2011-03-28 | 2017-08-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vorrichtung zum Erfassen einer Ungleichgewichts-Anomalie in einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwischen Zylindern in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor |
| JP5402982B2 (ja) * | 2011-05-12 | 2014-01-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の異常判定装置 |
| JP5273202B2 (ja) * | 2011-05-23 | 2013-08-28 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比ばらつき異常検出装置 |
| JP2012255398A (ja) * | 2011-06-09 | 2012-12-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2013133790A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP5682581B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2015-03-11 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
| JP5505447B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2014-05-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP5844218B2 (ja) * | 2012-05-29 | 2016-01-13 | 愛三工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP5765350B2 (ja) * | 2013-02-04 | 2015-08-19 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の気筒間空燃比インバランス検出装置 |
| JP5780257B2 (ja) | 2013-03-22 | 2015-09-16 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置 |
| JP6102885B2 (ja) * | 2013-10-29 | 2017-03-29 | トヨタ自動車株式会社 | 気筒間空燃比ばらつき異常検出装置 |
| JP6020474B2 (ja) * | 2014-01-08 | 2016-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | 気筒間空燃比ばらつき異常検出装置 |
| JP5979173B2 (ja) * | 2014-04-16 | 2016-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP6314870B2 (ja) * | 2014-04-25 | 2018-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2016211395A (ja) * | 2015-04-30 | 2016-12-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| JP6586942B2 (ja) * | 2016-12-26 | 2019-10-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2018119477A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の失火判定装置 |
| JP2018188975A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP6915440B2 (ja) * | 2017-08-09 | 2021-08-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
2016
- 2016-12-26 JP JP2016252115A patent/JP6665774B2/ja active Active
-
2017
- 2017-12-20 US US15/848,500 patent/US10378471B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2017-12-22 CN CN201711403677.XA patent/CN108343525B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2017-12-22 DE DE102017131108.4A patent/DE102017131108B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20180179977A1 (en) | 2018-06-28 |
| DE102017131108B4 (de) | 2021-10-21 |
| DE102017131108A1 (de) | 2018-06-28 |
| JP2018105224A (ja) | 2018-07-05 |
| US10378471B2 (en) | 2019-08-13 |
| JP6665774B2 (ja) | 2020-03-13 |
| CN108343525A (zh) | 2018-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108457758B (zh) | 用于内燃机的控制装置 | |
| US8096111B2 (en) | Reduction of NOx trap at engine shutoff | |
| EP3042061B1 (en) | Thermal management of exhaust gas via cylinder deactivation | |
| US20170284269A1 (en) | Exhaust gas control device for internal combustion engine and control method thereof | |
| US10125709B2 (en) | Abnormality diagnostic device for internal combustion engine and abnormality diagnostic method for internal combustion engine | |
| US10260439B2 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
| US11492952B2 (en) | Catalyst degradation detection apparatus | |
| US10294881B2 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
| JP4508045B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| AU2011368598A1 (en) | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine | |
| CN108468598B (zh) | 用于内燃发动机的异常诊断装置及异常诊断方法 | |
| US20180209367A1 (en) | Misfire determination device for internal combustion engine | |
| CN113175387B (zh) | 下游侧空燃比检测装置的异常诊断装置 | |
| JP2008223516A (ja) | エンジンの排気ガス還流装置の故障診断装置 | |
| CN108343525B (zh) | 用于内燃机的控制设备和控制方法 | |
| US11319890B2 (en) | Abnormality detection device for air-fuel ratio detection device | |
| JP2018188975A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| US8065910B2 (en) | Abnormality determination apparatus and method for oxygen sensor | |
| JP4736797B2 (ja) | 内燃機関の診断装置及び診断方法 | |
| US20210199040A1 (en) | Catalyst deterioration detection system | |
| JP2006009624A (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
| JP2023145069A (ja) | 排気浄化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210504 |