MXPA02006209A

MXPA02006209A - Controlador de proporcion de aire-combustible para motores de combustion interna.

Info

Publication number: MXPA02006209A
Application number: MXPA02006209A
Authority: MX
Inventors: Masaki Ueno
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2003-03-27
Also published as: TW452629B; US6698186B2; JP2001241349A; BR0016604A; CN1274950C; ES2304994T3; WO2001046569A1; KR20020072559A; CA2395582C; CN1434896A; DE60038744T2; EP1243769B1; US20030093989A1; EP1243769A4; JP3967524B2; MY122697A; KR100739534B1; EP1243769A1; DE60038744D1; CA2395582A1

Abstract

Un aparato controlador de la proporcion de aire-combustible para motores de combustion interna con capacidad para clasificar de manera adecuada las condiciones deterioradas de un aparato catalizador, mientras asegura un funcionamiento de purificacion requerido del aparato catalizador proporcionado en un paso de escape del motor de combustion interna, en donde la proporcion KCMD de aire-combustible objetivo de un gas del escape en el lado ascendente del aparato catalizador (3) es determinada secuencialmente de modo que produce VO2/OUT de un O2.

Description

APARATO DE CONTROL DE PROPORCIÓN DE A RE- CO BUSTIBLE PARA MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Campo del Invento La presente invención se refiere a un aparato para controlar la proporción de aire-combustible de un motor de combustión interna, y más particularmente, a un aparato de control de proporción de aire-combustible el cual tiene la capacidad de evaluar la condición deteriorada de un convertidor catalítico para purificar los gases del escape.

Antecedentes del Invento Los procesos convencionales para determinar la condición deteriorada de un convertidor catalítico para purificar los gases del escape, el cual está colocado en el paso de escape de un motor de combustión interna son conocidos a partir de la Publicación de Patente Japonesa No. 2,526,640 y la Publicación de Patente Japonesa Abierta No. 7-19033. Las técnicas descritas están basadas en el hecho de que cuando la proporción de aire-combustible de una mezcla de aire-combustible para ser quemado por un motor de combustión interna es cambiada de un valor más pobre a un valor más rico, o ' de un valor más rico a un valor más pobre, invirtiendo las salidas de los sensores de concentración de oxígeno que están colocadas en las corrientes ascendente y descendente del convertidor catalítico, respectivamente, combinadas con el motor de combustión interna. Más específicamente, bajo ciertas condiciones de operación del motor de combustión interna, por ejemplo, cuando la salida de potencia del motor de combustión interna es aumentada o el combustible suministrado al motor de combustión interna es cortado, tal y como se describe en la Publicación de Patente Japonesa No. 2,526,640, o cuando ciertas condiciones son satisfechas, por ejemplo, la carga y la velocidad de rotación del motor de combustión interna se encuentran en rangos previamente determinados, tal y como se describen en la Publicación de Patente Japonesa Abierta No. 7-19033, la proporción de aire-combustible es cambiada de manera positiva de un valor más pobre a un valor más rico o de un valor más rico a un valor más pobre. En este momento, el tiempo consumido después de la salida del sensor de concentración de oxígeno de la corriente ascendente es invertida hasta que es invertida la salida del sensor de concentración de la corriente descendente de oxígeno, y el período de tiempo en el cual la salida del sensor de la corriente descendente de concentración de oxígeno es invertido son medidas, y la condición deteriorada del convertidor catalítico es evaluada basada en los valores medidos. De acuerdo con estas técnicas, cuando el motor de combustión interna está operando bajo condiciones normales, por ejemplo, condiciones sin estimar la condición deteriorada del convertidor catalítico, la proporción de aire-combustible es controlada por retroalimentación dependiendo de la inversión de las salidas de los sensores de concentración de oxígeno, con el objeto de mantener la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna en la cercanía de una proporción esteoquiométrica de aire-combustible, para permitir de este modo, que el convertidor catalítico mantenga una capacidad de purificación apropiada . De acuerdo con el proceso anterior de evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico, no obstante, es necesario cambiar de manera positiva la proporción de aire-combustible de un valor más pobre a un valor más rico o de un valor más rico a un valor más pobre, con el objeto de evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico. Por consiguiente, en la medida en que la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna es controlada por retroalimentación, como para permitir que el convertidor catalítico mantenga una capacidad de purificación apropiada, es imposible evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico. Por lo tanto, al momento de evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico, es difícil que el convertidor catalítico mantenga su capacidad de purificación apropiada. El solicitante de la presente solicitud ha propuesto otra técnica para lograr una capacidad de purificación apropiada de un convertidor catalítico (ver, por ejemplo, la Publicación de Patente Japonesa Abierta No. 9-324681, la Publicación de Patente Japonesa Abierta No. 11-153051, la Patente Norteamericana No. 5,852,930 y la Solicitud de Patente Norteamericana No. 09/153300) . De acuerdo con la propuesta, se manipula un sensor de gas del escape para detectar la concentración de un cierto componente, por ejemplo, oxígeno, de los gases de escape el cual es colocado en la corriente descendente del convertidor catalítico, y la proporción de aire-combustible de una mezcla de aire-combustible para ser quemada por el motor de combustión interna, con el objeto de convergir la salida del sensor de gas de escape a un valor objetivo previamente determinado. Más específicamente, con el objeto de convergir la salida del sensor de gas de escape (el valor detectado de la concentración de oxígeno) a un valor objetivo previamente determinado (valor constante), se calcula sucesivamente un valor objetivo (proporción de aire-combustible objetivo) para la proporción de aire-combustible de los gases de escape que entran en el convertidor catalítico, o específicamente, la proporción de aire-combustible reconocida de la concentración de oxígeno de los gases de escape, de acuerdo con un proceso de control de modalidad de deslizamiento. La proporción de aire-combustible de la mezcla de aire-combustible que va a ser quemado por un motor de combustión interna, es manipulada entonces dependiendo de la proporción de aire-combustible objetivo para lograr la capacidad de purificación apropiada del convertidor catalítico. Como la técnica anteriormente propuesta, tiene la capacidad de mantener de manera estable la capacidad de purificación apropiada del convertidor catalítico controlando la proporción de aire-combustible tal y como se describió anteriormente, es deseable poder evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico mientras se lleva a cabo el proceso de control de aire-combustible mencionado anteriormente. Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un aparato para controlar la proporción de aire-combustible de un motor de combustión interna, el cual tenga la capacidad de evaluar de manera correcta la condición deteriorada de un convertidor catalítico mientras que se mantienen la capacidad de purificación deseada del convertidor catalítico que está colocado en el paso del escape del motor de combustión interna.

Sumario del Invento Para lograr el objeto anterior, se proporciona de acuerdo con la presente invención, un aparato para controlar la proporción de aire-combustible de un motor de combustión interna, el cual comprende un sensor de gas de escape colocado en la corriente descendente de un convertidor catalítico, el cual está colocado en un paso de escape de un motor de combustión interna, para detectar la concentración de un componente particular de un gas de escape emitido desde el motor de combustión interna y que haya pasado a través del convertidor catalítico, la proporción de aire-combustible manipulada genera de manera variable, medios para generar de manera consecutiva una variable manipulada para determinar la proporción de aire-combustible del gas de escape que entra en el convertidor catalítico para convergir en una salida del sensor de gas del escape para un valor objetivo previamente determinado, medios para manipular la proporción de aire-combustible para manipular el aire-combustible de una mezcla de aire-combustible, que va a ser quemada en un motor de combustión interna dependiendo de la variable manipulada y medios para evaluar la condición deteriorada para determinar de manera secuencial el valor del deterioro utilizando la función lineal de los datos de tiempo-serie de la salida del sensor de gas de escape, evaluar el deterioro de la función lineal que tiene componentes variables representados por los datos de tiempo-serie de la salida del sensor de gas de escape, y evaluar una condición deteriorada del convertidor catalítico basada en el valor determinado del deterioro evaluando su función lineal, mientras que la proporción de aire-combustible de la mezcla de aire-combustible está siendo manipulada por medios de manipulación de la proporción de aire-combustible. Los inventores de la presente invención, han descubierto que aunque la variable manipulada para la proporción de aire-combustible (por ejemplo, un valor objetivo para la proporción de aire-combustible) de los gases de escape que entran en el convertidor catalítico para convergir en la salida descendente del sensor de gas de escape del convertidor catalítico para un valor objetivo determinado, está siendo generado de manera secuencial, y la proporción de aire-combustible de la mezcla de aire-cümbustible está siendo manipulada dependiendo de la variable manipulada, cuando una función lineal apropiada cuyos componentes de variables están representados por datos de tiempo-serie de la salida del sensor de gas de escape, por ejemplo, una función lineal expresada en la forma de un acoplamiento lineal de los datos de tiempo-serie de la salida del sensor de gas de escape, es determinada a partir de los datos de tiempo-serie de la salida del sensor de escape, el valor de la función lineal tiene una tendencia a presentar una correlación característica entre él mismo y el grado en el cual progresa el deterioro del convertidor catalítico. Por ejemplo, cuando el convertidor catalítico está substancialmente nuevo, el valor de la función lineal tiende a ser acumulado en la cercanía de un cierto valor. Conforme progresa el deterioro del convertidor catalítico, el valor de la función lineal tiende a alejarse de cierto valor. Manifestado de otro modo, conforme progresa el deterioro del convertidor catalítico, el grado en el cual el valor de la función varía se convierte cada vez en un grado más grande.

Los medios de evaluación de la condición de deterioro emplean la función lineal anterior como la función lineal que evalúa el deterioro, y determina de manera secuencial el valor de la función lineal evaluadora del deterioro de los datos de tiempo-serie de la salida del sensor de gas de escape. Los medios de evaluación de la condición de deterioro determinan la condición de deterioro del convertidor catalítico basada en el valor de la función lineal evaluadora del deterioro . El valor de la función lineal evaluadora del deterioro como base para evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico es determinada a partir de los datos de tiempo-serie de la salida del sensor de gas de escape, mientras que los medios de manipulación de la proporción de aire-combustible están manipulando la proporción de aire-combustible de la mezcla de aire-combustible dependiendo de la variable manipulada que es generada por los medios generadores de la variable de la proporción de aire-combustible manipulada con el objeto de convergir en la salida del sensor de gas de escape al valor objetivo. Por lo tanto, el valor de la función lineal evaluadora del deterioro es obtenido, mientras que la proporción de aire-combustible está siendo manipulada para mantener una capacidad de purificación deseada del convertidor catalítico. Por lo tanto, la condición deteriorada del convertidor catalítico puede ser evaluada mientras se mantiene la capacidad de purificación deseada del convertidor catalítico, evaluando la condición deteriorada del convertidor catalítico basada en el valor de la función lineal de evaluación del deterioro . En la presente invención, la tendencia anterior del valor de la función lineal de evaluación del deterioro depende del grado en el cual progresa el deterioro del convertidor catalítico, y es probable que sea clara, cuando la variable manipulada es generada por los medios de generación de variable manipulada de la proporción de aire-combustible de acuerdo con un proceso de control de modalidad de deslizamiento en la forma de un proceso de control de retroalimentación. Si los medios de generación de la variable de la proporción de aire-combustible manipulada comprenden medios para generar la variable manipulada de acuerdo con el proceso de control de modalidad de deslizamiento, entonces la función lineal evaluadora del deterioro, la cual está altamente correlacionada con la condición de deterioro del convertidor catalítico, está estrechamente relacionada con una función de cambio utilizada en el proceso de control de modalidad de deslizamiento. Por lo tanto, una función lineal determinada dependiendo de la función de cambio es utilizada de manera preferible como la función lineal evaluadora del deterioro . Más específicamente, el proceso de control de modalidad de deslizamiento utilizado por los medios generadores de la variable de proporción de aire-combustible manipulados emplea una función lineal cuyos componentes de variables están representados por los datos de tiempo-serie de la diferencia entre la salida del sensor de gas de escape, y el valor objetivo, por ejemplo, como la función de cambio. Si esta función de cambio es utilizada en el proceso de control de modalidad de deslizamiento, entonces la función lineal de evaluación del deterioro comprende, de preferencia, una función lineal la cual tiene coeficientes de componentes variables que son idénticos a los coeficientes de componentes variables de la función de cambio. La función lineal puede ser la función de cambio misma para el proceso de control de modalidad de deslizamiento. Dependiendo la función lineal determinada de la función de cambio para el proceso de control de modalidad de deslizamiento que está siendo utilizado, como la función lineal evaluadora del deterioro, se manifiesta la correlación entre el valor de la función lineal evaluadora del deterioro y la condición deteriorada del convertidor catalítico, permitiendo que la condición deteriorada del convertidor catalítico sea evaluada de una manera correcta basada en el valor de la función lineal de evaluación del deterioro . Aún en el caso de que la variable manipulada sea generada por cualquiera de varios otros procesos de control de retroalimentación, incluyendo un proceso de control PID (integral de tapón proporcional más derivado), cuando una función lineal similar a la función de cambio para el proceso de control de modalidad de deslizamiento es determinada como la función lineal de evaluación del deterioro, es posible proporcionar una correlación de la tendencia anterior, entre el valor de la función lineal de evaluación del deterioro, y la condición deteriorada del convertidor catalítico. De acuerdo con la presente invención, los medios de evaluación de la condición de deterioro de preferencia comprenden medios para determinar datos que representan el grado, en el cual los datos de tiempo-serie del valor de la función lineal de evaluación del deterioro varían, conforme un parámetro de evaluación del deterioro de los datos de tiempo-serie del valor de la función lineal de evaluación del deterioro, y evaluando en la condición de deterioro del convertidor catalítico basada en el valor del parámetro de evaluación de deterioro determinado. Específicamente, conforme progresa el deterioro del convertidor catalítico, el valor de la función lineal de evaluación del deterioro es confiable para cambiar de un cierto valor, dando como resultado una variación grande del valor de la función lineal de evaluación del deterioro. De acuerdo con la presente invención, los datos que representan el grado en que varían los datos de tiempo-serie del valor de la función lineal de evaluación del deterioro, son usados como el parámetro de evaluación del deterioro, y el parámetro de evaluación del deterioro es determinado a partir de los datos de tiempo-serie del valor de la función lineal de evaluación del deterioro. Cuando el parámetro de evaluación del deterioro es determinado de este modo, la correlación entre su valor y la condición deteriorada del convertidor catalítico se hace clara, haciendo posible evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico de una manera más correcta, basada en el valor del parámetro de evaluación del deterioro. El parámetro de evaluación del deterioro puede comprender, el cuadrado o el valor absoluto de la diferencia entre el valor de la función lineal de evaluación del deterioro y un valor previamente determinado. Sin embargo, de preferencia, el parámetro de evaluación del deterioro es determinado efectuando un proceso de filtración de paso bajo en el valor cuadrado o absoluto de la diferencia entre cada dato de tiempo-serie del valor de la función lineal de evaluación del deterioro, y un valor previamente determinado como un valor central del valor de la función lineal de evaluación del deterioro. Cuando el parámetro de evaluación del deterioro es determinado efectuando el proceso de filtración de paso bajo en el valor cuadrado o absoluto de la diferencia, el valor del parámetro de evaluación del deterioro es adecuado como un valor que representa el grado en el cual varía el valor de la función lineal de evaluación del deterioro. Conforme aumenta el deterioro del convertidor catalítico, el valor del parámetro de evaluación de deterioro aumenta de manera monótona, indicando claramente una correlación entre el mismo y la condición deteriorada del convertidor catalítico. Por lo tanto, es posible evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico con una alta confiabilidad, basada en el valor del parámetro de evaluación del deterioro . El proceso de filtración de paso bajo, de preferencia comprende un proceso de filtración de acuerdo con un algoritmo secuencial estadístico. Determinando el parámetro de evaluación del deterioro en el proceso de filtración de acuerdo con el algoritmo secuencial estadístico, el parámetro de evaluación del deterioro puede ser almacenado en una capacidad de memoria reducida, sin la necesidad de una memoria para almacenar muchos datos de la diferencia y su valor cuadrado o absoluto. El algoritmo secuencial estadístico puede comprender de preferencia un método de mínimos cuadrados, un método de mínimos cuadrados ponderados, un método de ganancia regresiva y un método de ganancia fija, etc. El parámetro de evaluación de deterioro aumenta de manera monótona conforme progresa el deterioro del convertidor catalítico. Por lo tanto, los medios de evaluación de la condición de deterioro pueden comprender medios para comparar el parámetro de evaluación de deterioro con un umbral previamente determinado, con el fin de determinar si el convertidor catalítico está deteriorado hasta un punto correspondiente a un umbral o no. Dependiendo de un cambio en el índice de flujo del gas de escape que entra en el convertidor catalítico, puede no ser posible obtener el valor de la función lineal de evaluación del deterioro, o el valor del parámetro de evaluación del deterioro, el cual sea adecuado para evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico. Por lo tanto, los medios de evaluación de la condición de deterioro pueden comprender medios para determinar si la condición deteriorada del convertidor catalítico va a ser evaluada o no, dependiendo de un cambio en el índice de flujo del gas de escape que entra en el convertidor catalítico . Específicamente, cuando el índice de flujo del gas de escape es mantenido de manera estable en un nivel constante, debido a que la perturbación es pequeña, la salida del sensor de gas de escape es probable que se mantenga estable en el valor objetivo de acuerdo con el proceso de control de retroalimentación, tal como el proceso de control de modalidad de deslizamiento. En dicha situación, aún cuando el deterioro del convertidor catalítico haya progresado, el valor de la función lineal de evaluación de deterioro es apta para ser acumulada cerca de cierto valor, haciendo difícil distinguir el convertidor catalítico de un convertidor catalítico nuevo. Con el objeto de aminorar dicha desventaja, los medios de evaluación de la condición de deterioro pueden comprender medios para fallar en la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico, si el rango del flujo del gas de escape que entra en el convertidor catalítico es mantenido en un nivel substancialmente constante, y evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico, si el rango de flujo del gas de escape que entra en el convertidor catalítico, no es mantenido en un nivel substancialmente constante. Debido a que la condición deteriorada del convertidor catalítico es evaluada solamente cuando el rango de flujo del gas de escape cambia de una manera apropiada, por ejemplo, cuando el rango de flujo de gas de escape pasa por cierta variación, la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico se hace de una manera altamente confiable. Los medios de evaluación de la condición de deterioro pueden comprender medios para fallar para determinar el parámetro de evaluación de deterioro, si el rango de flujo de gas de escape que entra en el convertidor catalítico es mantenido en un nivel substancialmente constante, y determinar el parámetro de evaluación de deterioro, si el rango de flujo de gas de escape que entra en el convertidor catalítico no es mantenido en un nivel substancialmente constante. Con esta adaptación, la condición deteriorada del convertidor catalítico puede ser evaluada utilizando solamente el parámetro de evaluación del deterioro que es calculado mientras que el índice de flujo de gas de escape es correcto, y la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico se hace de una manera altamente confiable. Los medios de generación de la variable de la proporción de aire-combustible manipulada pueden comprender medios de cálculo para determinar de manera secuencial datos que representan un valor estimado de la salida del sensor de gas de escape después de un tiempo muerto de un sistema en un rango de una posición de corriente ascendente del convertidor catalítico al sensor de gas del escape, y medios para generar la variable manipulada utilizando los datos determinados por los medios de cálculo. Alternativamente, los medios de generación de la variable de la proporción de aire-combustible manipulada pueden comprender medios de cálculo para determinar de manera secuencial los datos que representan un valor estimado de la salida del sensor de gas de escape después de un tiempo de datos total, el cual es la suma del tiempo muerto de un sistema en un rango de una posición ascendente del convertidor catalítico al sensor de gas de escape, y un tiempo muerto de un sistema que comprende el sistema de manipulación de la proporción de aire-combustible y el motor de combustión interna, y medios para generar la variable manipulada utilizando los datos determinados por los medios de cálculo. El sistema en el rango de la posición ascendente del convertidor catalítico al sensor de gas de escape, por ejemplo, un sistema para generar la salida del sensor de gas de escape a partir de la proporción de aire-combustible del gas de escape determinada por la variable manipulada (a la que nos referimos en lo sucesivo como "sistema de escape de objeto"), generalmente tiene un tiempo muerto relativamente largo debido al convertidor catalítico incluido en el sistema de escape de objeto. Cuando la velocidad de rotación del motor de combustión interna es comparativamente baja, el sistema que comprende el sistema de manipulación de proporción de aire-combustible y el motor de combustión interna, por ejemplo, un sistema para generar la proporción de aire-combustible del gas de escape que entra en el convertidor catalítico desde la variable manipulada (a la que nos referimos en o sucesivo como "sistema de manipulación de proporción aire-combustible") , también tiene un tiempo muerto relativamente largo. Estos tiempos muertos de preferencia deben de ser compensados, ya que ellos pueden afectar posiblemente de manera adversa, el proceso para convertir la salida del sensor de gas de escape al valor objetivo. Los medios de cálculo determinan los datos que representan el valor estimado de la salida del sensor de escape de gas después del tiempo muerto del sistema de escape de objeto, o los datos que representan el valor estimado de la salida del sensor de gas de escape después del tiempo total muerto, el cual es la suma del tiempo muerto anterior, y el tiempo muerto del sistema de manipulación de proporción de aire-combustible, y la variable manipulada es generada utilizando los datos determinados por los medios de cálculo.

Debido a que el efecto del tiempo muerto puede ser compensado de este modo, el proceso para convertir la salida del sensor de gas de escape en el valor objetivo puede ser realizado bien. Como resultado, la condición deteriorada del convertidor catalítico puede ser evaluada mientras se mantiene bien la capacidad de purificación deseada o el funcionamiento del convertidor catalítico . Empleando de este modo los medios de cálculo, los medios de generación de la variable de proporción de aire-combustible manipulada comprenden medios para generar la variable manipulada para convergir con el valor estimado de la salida del sensor de gas de escape representada por los datos determinados por los medios de cálculo al valor objetivo, de acuerdo con el proceso de control de modalidad de deslizamiento. El proceso para convertir la salida del sensor de gas de escape a valor objetivo se lleva de este modo, de una manera altamente estable, y por lo tanto la capacidad de purificación deseada del convertidor catalítico puede ser mantenida también de manera estable.

Los datos que representan el valor estimado de la salida del sensor de gas de escape pueden ser generados utilizando la salida del sensor de gas de escape y la variable manipulada generada en el pasado por los medios de generación de variable de proporción de aire-combustible manipulada o el valor detectado de la proporción de aire-combustible de la corriente ascendente del gas de escape del convertidor catalítico, la cual depende de la variable manipulada. El proceso de control de modalidad de deslizamiento comprende un proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable. El proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable es una combinación de un proceso de control de modalidad de deslizamiento ordinario, y una ley de control, a la que nos referimos como una ley adaptable (un algoritmo adaptable) . Cuando la variable manipulada es generada de acuerdo con el proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable, la confiabilidad de la variable manipulada es aumentada, permitiendo que la salida del sensor de gas de escape sea convergida al valor objetivo con una respuesta rápida. El efecto de una perturbación simple, es suprimido excepto la condición deteriorada del convertidor catalítico en el valor de la función lineal de evaluación de deterioro determinada dependiendo de la función de cambio para el proceso de control de modalidad de deslizamiento. Por consiguiente, se aumenta la confiabilidad de la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico basada en el parámetro de evaluación de deterioro que representa el grado en el cual varía el valor de la función lineal de evaluación de deterioro. La variable manipulada generada por los medios de generación de variable de proporción de aire-combustible manipulada comprenden una proporción de aire-combustible objetivo para el gas de escape que entra en el convertidor catalítico, y el aparato comprende además un sensor de proporción de aire-combustible colocado en la corriente ascendente del convertidor catalítico para detectar la proporción de aire-combustible del gas de escape que entra en el convertidor catalítico, comprendido los medios de manipulación de la proporción de aire-combustible, medios para manipular la proporción de aire-combustible de la mezcla de aire-combustible, de acuerdo con un proceso de control de retroalimentación para convergir en la salida del sensor de la proporción de aire-combustible a la proporción de aire-combustible objetivo. Comprendiendo la variable manipulada la proporción de aire combustible objetivo para el gas de escape que entra en el convertidor catalítico, la salida del sensor de proporción de aire-combustible que detecta la proporción de aire combustible del gas de escape que entra en el convertidor catalítico, por ejemplo, el valor detectado de la proporción de aire combustible es controlado por medio de retroalimentación en la proporción de aire-combustible objetivo. Por lo tanto, la salida del sensor de gas de escape puede ser bien convergida al valor objetivo y de este modo, también puede ser mantenida la capacidad de purificación deseada del convertidor catalítico. La variable manipulada puede comprender, una cantidad correctiva para la cantidad de combustible suministrado al motor de combustión interna, por ejemplo, diferente a la proporción de aire-combustible. La proporción de aire-combustible de la mezcla de aire-combustible puede ser manipulada dependiendo de la variable manipulada de acuerdo con un proceso de control de alimentación directa basado en la variable manipulada. Para mantener la capacidad óptima de purificación del convertidor catalítico y evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico, el sensor de escape de gas debe ser, de preferencia, un sensor de concentración de oxígeno, por ejemplo, un sensor 02, y por lo tanto, el valor objetivo debe ser preferentemente un valor constante.

Breve Descripción de los Dibujos La figura 1, es un diagrama de bloque de una adaptación general del sistema de un aparato para controlar la proporción de aire-combustible de un motor de combustión interna de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención; la figura 2, es un diagrama que muestra las características de salida de un sensor 02 y un sensor de proporción de aire-combustible utilizado en el aparato mostrado en la figura 1; la figura 3, es un diagrama de bloque que muestra una adaptación básica de un procesador principal de lado de escape de un aparato mostrado en la figura 1; la figura 4, es un diagrama que ilustra un proceso de control de modalidad de deslizamiento empleado por el aparato mostrado en la figura 1 ; la figura 5, es un diagrama ilustrativo de un proceso de evaluación de la condición de deterioro de un convertidor catalítico empleado por el aparato mostrado en la figura 1; la figura 6, es un diagrama ilustrativo del proceso de evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico empleado por el aparato mostrado en la figura 1; la figura 7, es un diagrama ilustrativo del proceso de evaluación de la condición de deterioro de un convertidor catalítico empleado por el aparato mostrado en la figura 1; la figura 8, es un diagrama ilustrativo del proceso de evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico empleado por el - aparato mostrado en la figura 1; la figura 9, es un diagrama de bloque de un controlador adaptable empleado en el aparato mostrado en la figura 1; la figura 10, es una gráfica de flujo de una secuencia de proceso de una unidad de control del lado del motor del aparato mostrado en la figura 1; la figura 11, es una gráfica de flujo de una subrutina de la secuencia de procesamiento mostrado en la figura 10; la figura 12, es una gráfica de flujo de una secuencia de proceso de una unidad de control del lado de escape del aparato mostrado en la figura 1; la figura 13, es una gráfica de flujo de una subrutina de la secuencia de procesamiento mostrado en la figura 12; la figura 14 es una gráfica de flujo de una subrutina de la secuencia de procesamiento mostrado en la figura 12; la figura 15, es una gráfica de flujo de una subrutina de la secuencia de procesamiento mostrada en la figura 12; la figura 16, es una gráfica de flujo de una subrutina de la secuencia de procesamiento mostrada en la figura 12; la figura 17, es una gráfica de flujo de una subrutina de la secuencia de procesamiento mostrada en la figura 16; la figura 18, es una gráfica de flujo de una subrutina de la secuencia de procesamiento mostrada en la figura 16; la figura 19, es una gráfica de flujo de una subrutina de una secuencia de procesamiento mostrado en la figura 16; la figura 20, es un diagrama de bloque de una unidad de control del lado del motor de un aparato para controlar la proporción de aire-combustible de un motor de combustión interna de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención; la figura 21, es una gráfica de flujo de una secuencia de procesamiento de una unidad de control del lado de escape del aparato mostrado en la figura 20; y la figura 22, es un diagrama que muestra una tabla de datos empleados en la secuencia de procesamiento mostrado en la figura 21.

Descripción Detallada del Invento A continuación se describirá una primera modalidad de la presente invención, haciendo referencia a las figuras del 1 al 19. La figura 1, muestra en forma de bloque el aparato de acuerdo con la modalidad. Tal y como se muestra en la figura 1, un motor de combustión interna 1, tal como un motor de combustión interna de cuatro cilindros es montado en una fuente de propulsión en un automóvil, o un vehículo híbrido. Cuando una mezcla de combustible y aire es quemado en cada cilindro del motor de combustión interna 1, se genera un gas de escape y es emitido desde cada cilindro dentro de un tubo de descarga común 2 colocado cerca del motor de combustión interna 1 desde el cual es descargado el gas de escape en la atmósfera. Los dos convertidores catalíticos de tres vías 3, 4 están montados en el tubo común de escape 2, en ubicaciones sucesivamente descendentes del mismo. La condición deteriorada de un convertidor catalítico ascendente 3 es evaluada de acuerdo con la presente invención. El convertidor catalítico descendente 4 puede ser dispensado. El aparato sirve para controlar la proporción de aire-combustible del gas de escape que entra en el convertidor catalítico 3, o específicamente la proporción de aire-combustible reconocida de la concentración de oxígeno en el gas de escape que entra en el convertidor catalítico 3 (al que nos referimos en lo sucesivo como una "proporción de aire-combustible de un motor de combustión interna") con el objeto de lograr una capacidad óptima de purificación del convertidor catalítico 3. Mientras se controla la proporción de aire-combustible, el aparato también evalúa la condición deteriorada del convertidor catalítico 3. Con el objeto de llevar a cabo el procesamiento anterior, el aparato tiene un sensor de proporción de aire-combustible 5 montado en el tubo de escape 2 en la corriente ascendente del convertidor catalítico 3, o más precisamente en una posición en donde los gases de escape provenientes de los cilindros del motor de combustión interna 1 se juntan, un sensor 02 (sensor de concentración de oxígeno) 6 montado como un sensor de gas de escape en el tubo de escape 2 en la corriente descendente del convertidor catalítico 3, y en la parte superior del convertidor catalítico 4, y una unidad de control 7 para llevar a cabo un proceso de control (que se describirá posteriormente) y evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 basado en las salidas detectadas de los sensores 5, 6. A la unidad de control 7, se le suministra la salida detectada de los sensores 5, 6 y también las salidas detectadas de los diferentes sensores para detectar las condiciones de operación del motor de combustión interna 1, incluyendo un sensor de velocidad del motor, un sensor de presión de admisión, y un sensor de temperatura de enfriamiento, etc. El sensor 02 6 comprende un sensor 02 normal para generar una salida V02/OUT que tiene un nivel que depende de la concentración de oxígeno del gas de escape que ha pasado a través del convertidor catalítico 3, por ejemplo, una salida V02/0UT que representa un valor detectado de la concentración de oxígeno del gas de escape. La concentración de oxígeno del gas de escape es conmensurada con la proporción de aire-combustible de la mezcla de aire-combustible la cual, cuando es quemada, produce el gas de escape. La salida V02/0UT del sensor 02 6 cambiará con una sensibilidad alta en proporción con la concentración de oxígeno en el gas de escape, correspondiendo la proporción de aire-combustible a la concentración de oxígeno en el gas de escape que se encuentra en un rango ? cerca de una proporción estequiométrica de aire-combustible, indicada por la curva de línea sólida de la figura 2. En concentraciones de oxígeno que corresponden a concentraciones de aire-combustible fuera del rango ?, la salida V02/OUT del sensor 02 6 es saturada y es de un nivel substancialmente constante . El sensor de la proporción de aire-combustible 5 genera una salida KACT que representa un valor detectado de la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna 1, la cual es reconocida de la concentración de oxígeno en el gas de escape que entra en el convertidor catalítico 3. El sensor de proporción de aire-combustible 5 comprende un sensor de proporción de aire-combustible de rango amplio descrito en detalle en la Publicación de Patente Japonesa Abierta No. 4-369471, la cual corresponde a la Patente Norteamericana No. 5,391,282. Tal y como lo indica la curva de línea sólida b de la figura 2, el sensor de proporción de aire-combustible 5 genera una salida cuyo nivel es proporcional a la concentración de oxígeno en el gas de escape en un rango más amplio que el sensor 02 6. Expresado de otro modo, el sensor de proporción de aire-combustible 5 (al que nos referimos en lo sucesivo como "sensor LAF 5") genera una salida cuyo nivel corresponde a la concentración de oxígeno del gas de escape en un amplio rango de proporciones de aire-combustible . La unidad de control 7 comprende una unidad de control 7a (a la que nos referimos en lo sucesivo como "unidad de control del lado de escape 7a") para llevar a cabo un proceso de cálculo de una proporción objetivo de aire-combustible KCMD como una variable manipulada para determinar la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna 1 y llevar a cabo un proceso de evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3, y una unidad de control 7b (a la que nos referimos en lo sucesivo como "unidad de control del lado del motor 7b") para llevar a cabo un proceso de control de la proporción de aire-combustible que va a ser quemada en el motor de combustión interna 1 basado en la proporción objetivo de aire-combustible KCMD, ajustando la cantidad de inyección de combustible (cantidad de suministro de combustible) del motor de combustión interna 1, dependiendo de la proporción objetivo de aire-combustible KCMD. Las unidades de control 7a, 7b comprenden una microcomputadora, y llevan a cabo sus procesos de control respectivos en ciclos de control determinados. En la presente modalidad, cada uno de los ciclos de control en los cuales la unidad de control del lado de escape 7a realiza sus procesos de generación de la proporción de aire-combustible objetivo KCMD y la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3, tiene un período previamente determinado (por ejemplo, en un rango de 30 a 100 ms ) en vista del tiempo muerto (que se describirá más adelante) presente en el convertidor catalítico 3, las cargas de cálculo, etc. El proceso de ajuste de la cantidad de inyección de combustible, el cual lo lleva a cabo la unidad de control del lado del motor 7b, necesita estar sincronizado con la velocidad de rotación del motor de combustión interna 1, o más específicamente, los ciclos de combustión del motor de combustión interna 1. Por lo tanto, cada uno de los ciclos de control en los cuales la unidad de control del lado del motor 7b realiza su proceso, tiene un período en sincronización con el período del ángulo del cigüeñal (denominado TDC) del motor de combustión interna 1. El período constante de los ciclos de control de la unidad de control del lado del escape 7a es más largo que el período del ángulo del cigüeñal (denominado TDC) del motor de combustión interna 1. La unidad de control del lado del motor 7b se describirá adicionalmente más adelante haciendo referencia a la figura 1. La unidad de control del lado del motor 7b tiene, como función principal, un calculador de cantidad básica de inyección de combustible 8 para determinar una cantidad básica de inyección de combustible Tim para ser inyectada en el motor de combustión interna 1, un primer calculador de coeficiente de corrección 9 para determinar un primer coeficiente de corrección KTOTAL para corregir la cantidad básica de inyección de combustible Tim, y un segundo calculador de coeficiente de corrección 10 para determinar un segundo coeficiente de corrección KCMDM para corregir la cantidad básica de inyección de combustible Tim. El calculador de la cantidad básica de inyección de combustible 8 determina una cantidad de inyección de combustible de referencia (cantidad de suministro de combustible) de la velocidad de rotación NE y la presión de admisión PB del motor de combustión interna 1 utilizando un mapa previamente determinado, y corrige la cantidad de inyección de combustible de referencia determinada, dependiendo del área de abertura efectiva del obturador de gasolina (no mostrado) del motor de combustión interna 1 calculando de este modo, una cantidad de inyección de combustible básica Tim.

El primer coeficiente de corrección KTOTAL determinado por el primer calculador de coeficiente de corrección nueve sirve para corregir la cantidad básica de inyección de combustible Tim en vista de una proporción de recirculación de gas de escape del motor de combustión interna 1, por ejemplo, la proporción de un gas de escape contenido en una mezcla de aire-combustible introducida en el motor de combustión interna 1, una cantidad de combustible purgado suministrada al motor de combustión interna 1 cuando es purgado un bote (no mostrado), una temperatura de enfriamiento, y una temperatura de admisión, etc. El segundo coeficiente de corrección KCMDM determinado por el segundo calculador de coeficiente de corrección 10 sirve para corregir la cantidad básica de inyección de combustible Tim en vista de la eficiencia de carga de una mezcla de aire-combustible debida al efecto de enfriamiento del combustible que fluye dentro del motor de combustión interna 1 dependiendo de una proporción de aire-combustible objetivo KCMDM determinada por la unidad de control del lado de escape 7a, tal y como se describirá más adelante.

La unidad de control del lado de motor 7b corrige la cantidad básica de la proporción de combustible Tim con el primer coeficiente de corrección KTOTAL, y el segundo coeficiente de corrección KCMDM multiplicando la cantidad básica de inyección de combustible Tim por el primer coeficiente de corrección KTOTAL y el segundo coeficiente de corrección KCMDM, produciendo de este modo, una cantidad de demanda de inyección de combustible Tcyl para el motor de combustión interna 1. Los detalles específicos de los procesos para calcular la cantidad básica de inyección de combustible Tim, el primer coeficiente de corrección KTOTAL, y el segundo coeficiente de corrección KCMDM se describen en detalle en la Publicación de Patente Japonesa Abierta No. 5-79374 y la Patente Norteamericana No. 5,253,630 y ya no se describirán más adelante. La unidad de control del lado de motor 7b tiene también, además de las funciones anteriores, un controlador de retroalimentación 14 para el control de retroalimentación de la proporción de aire-combustible de la mezcla de aire-combustible que va a ser quemada en el motor de combustión interna 1 ajustando una cantidad de inyección de combustible del motor de combustión interna 1 como para que converja con la salida KACT del sensor LAF 5 (la proporción de aire-combustible detectada del motor de combustión interna 1) hacia la proporción de aire-combustible objetivo KCMD la cual es calculada por la unidad de control del lado de escape 7a. El controlador de retroalimentación 14 comprende un controlador general de retroalimentación 15, para controlar por retroalimentación una cantidad total de inyección de combustible para todos los cilindros del motor de combustión interna 1, y un controlador de retroalimentación local 16 para controlar por retroalimentación una cantidad de inyección de combustible para cada uno de los cilindros del motor de combustión interna 1. El controlador general de retroalimentación 15, determina de manera secuencial un coeficiente de corrección de retroalimentación KFB para corregir la cantidad de combustible de inyección de demanda Tcyl (multiplicando la cantidad de demanda de combustible de inyección Tcyl) para convergir con la salida KACT del sensor LAF 5 hacia la proporción de aire-combustible objetivo KCMD. El controlador general de retroalimentación 15 comprende un controlador PID 17 para generar una variable de retroalimentación manipulada KLAF como el coeficiente de corrección de retroalimentación KFB dependiendo de la diferencia entre la salida KACT del sensor LAF 5 y la proporción de aire-combustible objetivo KCMD de acuerdo con los procesos de control conocidos del PID, y un controlador adaptable 18 (indicado por "STR" en la figura 1) para determinar de manera adaptable una variable de retroalimentación manipulada KSTR para determinar el coeficiente de corrección de retroalimentación KFB en vista de los cambios en las condiciones de operación del motor de combustión interna 1 o los cambios característicos de los mismos de la salida KACT del sensor LAF 5 y la proporción de aire-combustible objetivo KCMD. En la modalidad presente, la variable de retroalimentación manipulada KLAF generada por el controlador PID 17 es de "1" y puede ser utilizada directamente como el coeficiente -de corrección de retroalimentación KFB cuando la salida KACT (la proporción de aire-combustible detectada) del sensor LAF 5 es igual a la proporción de aire-combustible objetivo KCMD. La variable de retroalimentación manipulada KSTR generada por el controlador adaptable 18 llega a ser la proporción de aire-combustible objetivo KCMD cuando la salida KACT del sensor LAF 5 es igual a la proporción de aire-combustible objetivo KCMD. Una variable de retroalimentación manipulada str (= KSTR/KCMD) la cual es producida dividiendo la variable de retroalimentación manipulada KSTR entre la proporción de aire-combustible KCMD con un divisor 19 puede ser utilizado como el coeficiente de corrección de retroalimentación KFB. La variable de retroalimentación manipulada KLAF generada por el controlador PID 17 y la variable de retroalimentación manipulada kstr la cual es producida dividiendo la variable de retroalimentación manipulada KSTR del controlador adaptable 18 entre la proporción de aire-combustible objetivo KCMD son seleccionadas una a la vez por un desviador 20. Una variable de retroalimentación manipulada seleccionada KLAF, y la variable de retroalimentación manipulada KSTR es utilizada como el coeficiente de corrección de retroalimentación KFB. La cantidad de demanda de combustible de inyección Tcyl es corregida siendo multiplicada por el coeficiente de corrección de retroalimentación KFB. Los detalles del controlador general de retraalimentación 15 (particularmente, el controlador adaptable 18) se describirán más adelante. El controlador de retroalimentación local 16 comprende un observador 21 para estimar las proporciones reales de aire-combustible #nA/F (n = 1, 2, 3, 4) de los cilindros respectivos de la salida KACT del sensor LAF 5, y una pluralidad de controladores PID 22 (tantos como el número de cilindros) para determinar los coeficientes de corrección de retroalimentación respectivos #nKLAF para las cantidades de inyección del combustible para los cilindros de las proporciones reales de aire-combustible respectivas #nA/F estimadas por el observador 21 de acuerdo con un proceso de control PID para eliminar las variaciones de las proporciones de aire-combustible de los cilindros. Manifestados de una manera breve, el observador 21 estima una proporción real de aire-combustible #nA/F de cada uno de los cilindros de la manera siguiente: Un sistema de un motor de combustión interna 1 para un sensor LAF 5 (en donde los gases de escape de los cilindros son combinados) es considerado como un sistema para generar una proporción de aire-combustible detectada por un sensor LAF 5 desde una proporción real de aire-combustible #nA/F de cada uno de los cilindros, y es diseñada en vista de una demora de la respuesta de detección (por ejemplo, un lapso de tiempo de primer orden) del sensor LAF 5, y una contribución cronológica de la proporción de aire-combustible de cada uno de los cilindros a la proporción de aire-combustible detectada por el sensor LAF 5. Basados en el sistema diseñado, una proporción de aire-combustible real InA/F de cada uno de los cilindros es estimada de la salida KACT del sensor LAF 5. Los detalles del observador 21 se describen en la Publicación de Patente Japonesa Abierta No. 7-83094 y la Patente Norteamericana No. 5,531,208, y se describirá más adelante. Cada uno de los controladores PID 22 del controlador de retroalimentación local 16 divide la señal de entrada KACT proveniente del sensor LAF 5 entre un valor promedio de los coeficientes de corrección de retroalimentación #nKLAF determinado por los controles PID 22 respectivos en un ciclo de control anterior para producir un valor cociente, y utiliza el valor cociente como una proporción de aire-combustible objetivo del cilindro correspondiente. Cada uno de los controladores PID 22 determina entonces un coeficiente de corrección de retroalimentación inKLAF en el ciclo de control actual como para eliminar cualquier diferencia entre la proporción de aire-combustible objetivo y la proporción real de aire-combustible InA/F correspondiente determinada por el observador 21. El controlador de retroalimentación local 16 multiplica un valor, el cual ha sido producido multiplicando la cantidad de demanda de inyección de combustible Tcyl por el coeficiente de corrección de retroalimentación seleccionado KFB producido por el controlador de retroalimentación general 15, por el coeficiente de corrección de retroalimentación #nKLAF de cada uno de los cilindros, determinando de este modo una cantidad de salida de inyección de combustible #nTout (n = 1, 2, 3, 4) por cada uno de los cilindros. La cantidad de salida de inyección de combustible InTout determinada de este modo para cada uno de los cilindros, es corregida j?or las partículas de combustible acumuladas en las paredes del tubo de admisión del motor de combustión interna 1, y por un corrector de acumulación de combustible 23 en la unidad de control del lado del motor 7b. La cantidad de salida de inyección de combustible corregida #nTout es aplicable a cada uno de los inyectores de combustible (no mostrados) del motor de combustión interna 1, los cuales inyectan el combustible en cada uno de los cilindros, con la cantidad de salida de inyección de combustible corregida inTout. La corrección de la cantidad de salida de inyección de combustible, en vista de las partículas de combustible acumuladas en las paredes del tubo de admisión, se describe con detalle en la Publicación de Patentes Japonesa Abierta No. 8-21273 y la Patente Norteamericana No. 5,568,799 y no se describirá con mayor detalle más adelante. Un selector de salida del sensor 24 mostrado en la figura 1 sirve para seleccionar el KACT de salida del sensor LAF 5, la cual es adecuada para el cálculo de la proporción real de aire-combustible #Na/F de cada cilindro con el observador 21, dependiendo de las condiciones de operación del motor de combustión interna 1. Los detalles del selector de salida del sensor 24 se describen en detalle en la Publicación de Patente Japonesa Abierta No. 7,259,588 y la Patente Norteamericana No. 5,540,209 y no se describirá con mayor detalle más adelante. La unidad de control del lado del escape 7a tiene un restador 11 para determinar una Kact de diferencia (= KACT - FLAF/BASE) entre el KACT de salida del sensor LAF 5 y un valor de referencia FLAF/BASE previamente determinado un restador 12 para determinar la diferencia V02 (= V02/OUT V02/TARGET) entre la salida V02/OUT del sensor 02 6 y el valor objetivo V02/TARGET para el mismo. El convertidor catalítico 3 lleva a cabo una capacidad de purificación óptima independientemente de su condición deteriorada en la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna 1, la cual ocasiona la salida V02/OUT del sensor 02 6 para establecerse en un cierto valor constante V02/TARGET (ver figura 2) . En la modalidad presente, por lo tanto, el valor constante V02/TARGET es utilizado como el valor V02/TARGET objetivo para la salida V02/OUT del sensor 02 6. El valor de referencia FLAF/BASE con respecto a la salida KACT del sensor LAF 5 es ajustada en una "proporción estequiométrica de aire-combustible" . Las diferencias kact, V02 determinadas respectivamente por los restadores 11,12 es a lo que nos referimos como a los kact de salida diferencial del sensor LAF5 y una salida V02 diferencial del sensor 02 6, respectivamente. La unidad de control del lado del escape 7a también tiene un procesador principal del lado de escape 13 al cual se le suministran datos de los kact y de salida V02 diferencial, en la forma de datos de salida del sensor LAF 5 y la salida del sensor O? 6. Tal y como se ilustra en la figura 3, el procesador principal del lado del escape 13 comprende, en sus funciones, medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 13a como medios para determinar la variable manipulada de la proporción aire-combustible para determinar de manera secuencial una proporción de aire-combustible KCMD objetivo para el motor de combustión interna 1 basada en los datos de los kact de salida V02 diferenciales y medios de evaluación de la condición de deterioro 13b para evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 basada en los datos de la salida V02 diferencial del sensor 02 6. Los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 13a sirven para controlar un sistema de escape objeto (indicado por E en la figura 1) que incluye el convertidor catalítico 3, el cual tiene un rango desde el sensor LAF 5 al sensor 02 6 a lo largo del tubo de escape 2. Los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 13a determinan de manera secuencial la proporción de aire-combustible objetivo KCMD para el motor de combustión interna 1 para convergir con la salida V02/OUT del sensor 02 6 a un valor objetivo V02/TARGET para el mismo, de acuerdo con un proceso de control de modalidad de deslizamiento, o específicamente un proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable, en vista de un tiempo muerto presente en el sistema de escape objeto E que va a ser controlado, un tiempo muerto presente en el motor de combustión interna 1, y la unidad de control del lado del motor 7b, y los cambios de comportamiento del sistema de escape objetivo E. Los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b sirven para evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, basada en el valor de una función lineal de evaluación de deterioro, que se describirá más adelante, en la cual se determina a partir de l-os datos tiempo-serie de la salida V02 diferencial del sensor 02 6, y controla la operación de un indicador de deterioro 29 conectado al aparato de control de la proporción de aire-combustible dependiente de la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3. El indicador de deterioro 29 puede comprender un foco, un zumbador, o una unidad de pantalla para desplegar caracteres, una imagen gráfica, etc., para indicar la condición deteriorada del convertidor catalítico 3. Los medios de cálculo de la proporción aire-combustible 13a y los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b se describirán con mayor detalle más adelante. Con el objeto de llevar a cabo el proceso de los medios de cálculo de proporción aire- combustible objetivo 13a de acuerdo con la presente modalidad, el sistema de escape objeto E es considerado como un sistema para generar la salida V02/0UT del sensor 02 6 (el valor detectado de la concentración de oxígeno del gas de escape que ha pasado a través del convertidor catalítico 3) desde la salida KACT del sensor LAF 5 (el valor detectado de la proporción aire-combustible del motor de combustión interna 1) por medio de un elemento de tiempo muerto y un elemento de demora de respuesta, y el comportamiento del sistema está diseñado como un sistema de tiempo separado. Además, el sistema que comprende el motor de combustión interna 1 y la unidad de control del lado del motor 7b, es considerado como un sistema (al que nos referiremos en lo sucesivo como "sistema de manipulación de la proporción aire-combustible") para generar la salida KACT del sensor LAF 5 de la proporción aire-combustible objetivo KCMD por medio de un elemento de tiempo muerto, y el comportamiento de este sistema está diseñado como un sistema de tiempo separado. El modelo (al que nos referimos en lo sucesivo como "modelo de sistema de escape") en el cual es expresado el comportamiento del sistema de escape de objeto E como un sistema de tiempo separado, es expresado utilizando el kact de salida diferencial (= KACT - FLAF/BASE) desde el sensor LAF 5, y la salida diferencial (= V02/0UT - V02/TARGET) desde el sensor 02 6, en vez del KACT de salida del sensor LAF 5 y la salida V02/0UT del sensor 02 6, de acuerdo con la siguiente ecuación (1) : V02 (k+1) = al«-V02 (k) +a2 •V02 ( k-l ) +bl • -kact ( -dl ) ( 1 ) De acuerdo con la ecuación (1), el sistema de escape objeto E es considerado para generar la salida V02 diferencial del sensor 02 6 del kact de salida diferencial del sensor LAF 5 por medio de un elemento de tiempo muerto, y un elemento de demora de respuesta, y expresa el comportamiento del sistema de escape objeto E con el modelo de un sistema de tiempo separado (más especificamente, un modelo auto-regresivo que tiene un tiempo muerto en el kact de salida diferencial como una entrada para el sistema de escape) . En la ecuación (1), "k" representa el número ordinal de un ciclo de control de tiempo separado de la unidad de control del lado de control 7a, y "di" el tiempo muerto (más específicamente, el tiempo muerto requerido hasta que es detectada la proporción de aire-combustible en cada punto del tiempo por el sensor en la LAF 5 y es reflejada en la salida V02/0UT del sensor 02 6) del sistema de escape objeto E representado por el número de ciclos de control. El tiempo muerto del sistema de escape objeto E es generalmente igual al tiempo de los ciclos de control del 3 al 10 (di = 3 - 10) si el período (constante en la modalidad actual) del ciclo de control de la unidad de control del lado del escape 7a está en un rango de 30 a 100 ms . En la presente modalidad, utiliza un valor constante previamente establecido (por ejemplo, di = 7) el cual es igual a, o ligeramente más largo que el tiempo muerto real del sistema de escape objeto E, como el tiempo muerto di en el modelo del sistema separado del sistema de escape objeto E representado por la ecuación (1) . El primer y segundo términos del lado derecho de la ecuación (1) corresponden a un elemento de demora de respuesta del sistema de escape objeto E, siendo el primer término, un término primario auto-regresivo y el segundo término, un término secundario auto-regresivo. El primer y segundo término, "al", "a2" representan los coeficientes de ganancia respectivos del término primario auto-regresivo y el término secundario auto-regresivo.

Manifestado de otro modo, estos coeficientes de ganancia al, a2 son relativos a la salida V02 diferencial del sensor 02 6 como una salida del sistema E. El tercer término del lado derecho de la ecuación (1) representa el kact de salida diferencial del sensor LAF 5 como una salida para el sistema de escape objeto E, incluyendo el tiempo muerto de 1 del sistema de escape objeto E. En el tercer término, "bl" representa un coeficiente de ganancia relativo a la entrada al sistema de escape objeto E, por ejemplo, el kact de salida diferencial del sensor LAF 5. Estos coeficientes de ganancia "al", "a2", "bl" son parámetros que definen el comportamiento del modelo de sistema de escape, y son identificados de manera secuencial por un identificador, el cual se describirá más adelante. El modelo (al que nos referiremos en los sucesivo como "modelo de sistema de manipulación de proporción aire-combustible") del sistema de tiempo separado del sistema de manipulación de proporción aire-combustible que comprende el motor de combustión interna 1 y la unidad de control del lado del motor 7b, es expresado utilizando el kact de salida diferencial (= KACT - FLAF/BASE) del sensor LAF 5 en vez del KACT de salida del sensor LAF 5, y también utilizando un kcmd de diferencia (= KCMD - FLAF/BASE, el cual corresponde a un valor objetivo para el kact de salida diferencial del sensor LAF 5, y nos referiremos a el como "kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo") entre el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo y el valor de referencia FLAF/BASE, en vez del KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, de acuerdo con la siguiente ecuación (2): kact (k) = kcmd (k - d2 ) (2) La ecuación (2) expresa el sistema de manipulación de proporción de aire-combustible como el modelo del sistema de tiempo separado, con respecto al sistema de manipulación de proporción de aire-combustible como un sistema para generar un kact de salida diferencial del sensor LAF 5 desde un kcmd de proporción de aire-combustible diferencial por medio del elemento de tiempo muerto, por ejemplo un sistema en el cual el kact de salida diferencial de cada ciclo de control es igual al kcmd de la proporción de aire-combustible diferencia objetivo antes del tiempo muerto.

En la ecuación (2), "d2" representa el tiempo muerto del sistema de manipulación de proporción de aire-combustible (más específicamente, el tiempo requerido hasta que el KCDM de la proporción de aire-combustible objetivo es reflejado en cada punto del tiempo en la señal de salida KACT del sensor LAF 5) en término del número de ciclos de control de la unidad de control del lado del escape 7a. El tiempo muerto del sistema de manipulación de la proporción de aire-combustible varía con la velocidad de rotación NE del motor de combustión interna 1, y es más largo conforme la velocidad de rotación NE del motor de combustión interna es más baja. En la presente modalidad, en vista de las características anteriores del tiempo muerto del sistema de manipulación de proporción de aire-combustible, un valor constante previamente establecido (por ejemplo, d2 = 3), el cual es igual a, o ligeramente más largo que el tiempo muerto real del sistema de manipulación de la proporción de aire-combustible en la velocidad de rotación inactiva del motor de combustión interna 1, la cual es una velocidad de rotación en un rango de velocidad baja del motor de combustión interna 1 (el tiempo muerto real es un tiempo muerto máximo el cual puede ser tomado por el sistema de manipulación de proporción de aire-combustible en una velocidad de rotación arbitraria del motor de combustión interna 1), utilizada como el valor del tiempo muerto d2 en el sistema de manipulación de proporción de aire-combustible expresado por la ecuación (2) . El sistema de manipulación de la proporción de aire-combustible realmente incluye el elemento de tiempo muerto y un elemento de demora de respuesta del motor de combustión interna 1. Debido a que una demora de respuesta del KACT de salida del sensor LAF 5 con respecto al KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo es compensada básicamente por el controlador de retroalimentación 14 (particularmente el control adaptable 18) de la unidad de control del lado del motor 7b, no habrá problema si un elemento de demora de respuesta del motor de combustión interna 1 no es tomado en cuenta en el sistema de manipulación de proporción de aire-combustible, tal y como se puede observar a partir de la unidad de control del lado del escape 7a.

Los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 13a del procesador principal del lado de escape 13 llevan a cabo el proceso para calcular el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo basado en el modelo de sistema de escape y el modelo de sistema de manipulación de la proporción de aire-combustible expresada respectivamente por las ecuaciones (1), (2) en ciclos de control constante de la unidad de control del lado del escape 7a, con el objeto de llevar a cabo el proceso anterior, los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 13a tienen su función tal y como se ilustra en la figura 3. Tal y como se ilustra en la figura 3, los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 13a comprenden un identificador 25 para determinar de manera secuencial en cada ciclo de control los valores al hat, a2 hat, bl hat identificados de los coeficientes de ganancia al, a2, bl (a los que nos referimos en lo sucesivo como "coeficientes de ganancia al hat, a2 hat, bl hat identificado") que son parámetros para ser establecidos por el modelo del sistema de escape (la ecuación (1)), un calculador 26 para determinar de manera secuencial en cada ciclo de control un valor estimado de la barra V02 de la salida V02 diferencial proveniente del sensor 02 6 (a la que nos referimos en lo sucesivo como "barra V02 de salida diferencial estimada") después del tiempo muerto total de (= di + d2 ) , el cual es la suma del tiempo muerto di del sistema de escape objeto E y el tiempo muerto d2 del sistema de manipulación de proporción de aire-combustible, y un controlador de modelo de deslizamiento 27 para determinar de manera secuencial en cada ciclo de control un KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo de acuerdo con un proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable. El algoritmo de una operación de procesamiento para ser llevada a cabo por el identificador 25, el calculador 26 y el controlador de la modalidad de deslizamiento 27, se construye de la manera siguiente: El identificador 25 sirve para identificar los coeficientes de ganancia al, a2, bl de manera secuencial en una base de tiempo real con el propósito de minimizar el error de modelación del sistema de escape objeto E actual del modelo de sistema de escape expresado por la ecuación (1) . El identificador 25 lleva a cabo su proceso de identificación de la manera siguiente: En cada ciclo de control, el identificador 25 determina un valor V02 (k) hat identificado del V02 de salida diferencial (la salida del modelo de sistema de escape) del sensor 02 6 (al que nos referimos en lo sucesivo como "salida V02 diferencial (k) hat" identificada), en el modelo de sistema de escape, utilizando los coeficientes de ganancia identificados al hat, a2 hat, bl hat del modelo de sistema de escape establecido actualmente, por ejemplo, coeficientes de ganancia al (k-l), hat, a2(k-l) hat, bl(k-l) identificados, determinados en un ciclo de control anterior, y datos pasados kact (k-dl + 1), V02(k-1), del kact de salida diferencial del sensor LAF 5 y el V02 de salida diferencial del sensor 02 6, de acuerdo con la siguiente ecuación (3) : V02(k)- al(k-l)-V02(k-l)+a2(k-l)-V02(k-2)+ bl(k-l)-kact(k -dl-1) (3) La ecuación (3) corresponde a la ecuación (1) la cual es cambiada al pasado por el ciclo de control reemplazando los coeficientes de ganancia al, a2, bl por los coeficientes de ganancia al(k-1) hat, a2(k-l) hat, bl(k-l) hat. Identificados respectivos. El valor constante (di = 7= establecido tal y como se explicó anteriormente es utilizado como el valor de tiempo muerto di del sistema de escape objeto E en el tercer término de la ecuación (3) .

Sí los vectores T, ? definidos por las siguientes ecuaciones (4), (5) son introducidos (la letra T en la ecuación (4), (5) representa una transposición), y entonces la ecuación (3) es expresada por la ecuación (6) : ?t(k) - |aAl(k)?(k)bl(k) ( 4 ) |T(k) = [V02 (k-l)V02(k-2)kact(k-dl-1)] (5) V02(k)-?t(k-l)- (k) (6) El identificador 25 determina también una diferencia id/e(k) entre la salida de V02 (k) hat diferencial identificada del sensor 02 6 la cual es determinada por la ecuación (3) ó (6), y la salida V02 (k) diferencial presente del sensor 02 6, como representando un error de modelación del modelo del sistema de escape con respecto al sistema de escape objeto real E (en lo sucesivo, nos referiremos id/e como un "error id/e identificado" ) de acuerdo con la siguiente ecuación (7) Id/e(k) = V02(k) - V02(k) (7) El identificador 25 determina además los nuevos coeficientes de ganancia identificados al(k) hat, a2(k) hat, bl(k) hat, manifestado de otro modo, un vector nuevo T(k) que tiene estos coeficientes de ganancia identificados como elementos (en lo sucesivo nos referiremos a este nuevo vector T(k) como un "vector T de coeficiente de ganancia identificado"), con el objeto de minimizar el id/e de error identificado de acuerdo con la ecuación (8) que se proporciona más adelante. Es decir, el identificador 25 varía los coeficientes de ganancia al hat (k-l), a2 hat (k+1), bl hat (k-l) identificados, determinados en el ciclo de control anterior en una cantidad proporcional al id/e (k) de error identificado, determinando de este modo, los nuevos coeficientes de ganancia al(k) hat, a2(k) hat, bl(k) hat identificados . T(k) = T(k-l) + k?(k)-id/e (k) (8) en donde k? representa un vector cúbico determinado por la siguiente ecuación (9) , es decir, un vector del coeficiente de ganancia para determinar un cambio dependiente del id/e de error identificado de los coeficientes de ganancia al hat, a2 hat, bl hat identificados: P(k-l)-g(k) K0(k) , l+£'(k)-P(k-l)-§(k) (9) en donde P representa una matriz cúbica cuadrada determinada por una fórmula recursiva expresada por la siguiente ecuación (10) : P(k). i r, ^(k) .p(k - i) -?k) - t(k) i P(k-l) ?,(k) [ ^(k) +lí(k).ft(k)-P(k-l).&k)J (10) en donde I representa una matriz de unidad. En la ecuación (10), se establecen ?i, ?2 para satisfacer las condiciones 0 < ?i < 1 y 0 < ?2 < 2 , y un valor inicial P(0) de P representa una matriz diagonal cuyos componentes de la diagonal son números positivos. Dependiendo la forma en que están establecidos ?i, ?2 en la ecuación (10), se pueden emplear cualquiera de los diferentes algoritmos específicos incluyendo un método de ganancia fija, un método de ganancia regresiva, un método de cuadrados mínimos ponderados, un métodos de cuadrados mínimos, un método de trazado fijo, etc., de acuerdo con la presente modalidad, se emplea por ejemplo un método de cuadrados mínimos Básicamente, el identificador 25 determina de manera secuencial en cada ciclo de control los coeficientes de ganancia al hat, a2 hat, bl hat del modelo del sistema de escape con el objeto de minimizar el error id/e identificado de acuerdo con el algoritmo anterior (operación de cálculo). A través de esta operación, es posible obtener de manera secuencial los coeficientes de ganancia al hat, a2 hat, bl hat identificados, los cuales coinciden con el sistema de escape objeto real. El algoritmo descrito anteriormente, es el algoritmo básico que lleva a cabo el identificador 25. El calculador 26 determina de manera secuencial en cada ciclo de control la barra V02 de salida diferencial estimada, la cual es un valor estimado del V02 de salida diferencial del sensor 02 6 después del tiempo muerto total de (= di + d2 ) con el objeto de compensar el efecto del tiempo muerto di del sistema de escape objeto E, y el efecto del tiempo muerto d2 del sistema de manipulación de la proporción de aire-combustible 5 para el cálculo del KCMD de la proporción de aire- combustible objetivo con el controlador de modalidad de deslizamiento 27, tal y como se describirá con mayor detalle más adelante. El • algoritmo para que el calculador 26 determine la 10 barra V02 de salida diferencial estimada se construye de la manera siguiente: Si la ecuación (2) que expresa el modelo del sistema de manipulación de proporción de aire- combustible es aplicado a la ecuación (1) 15 expresando el modelo del sistema de escape objeto E, entonces la ecuación (1) se puede volver a formular como la siguiente ecuación (11) : V02 (k+1) = al«V02 ( k) +a2 • -V02 ( k-l ) +bl-kcmd ( k-dl-d2 ) = al«-V02 (k) +a2»-V02 (k-l) +bl-kcmd (k-d) (11) 20 La ecuación (11) expresa el comportamiento de un sistema el cual es una combinación del sistema de escape objeto E y el sistema de manipulación de aire-combustible, como modelo de un sistema de 25 tiempo separado, considerando dicho sistema como un sistema para generar la salida de V02 diferencial del sensor 02 6 proveniente del kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo, por medio de los elementos de tiempo muerto del sistema de escape objeto E y el sistema de manipulación de aire-combustible, y un elemento de demora de respuesta del sistema de escape objeto E. Utilizando la ecuación (11), se puede estimar la barra V02 (k+d) de salida diferencial estimada, la cual es un valor estimado de la salida V02 (k+d) diferencial el sensor 02 6 después del tiempo muerto total d en cada ciclo de control que puede ser expresado utilizando los datos de tiempo-serie V02(k), V02(k-1) de los valores presente y pasado de la salida V02 diferencial del sensor 02 6, y los datos de tiempo-serie kcmd(k-j) (j = 1, 2, . , d) de los valores pasados del kcmd de la proporción aire-combustible diferencial (= KCMD -FLAF/BASE) que corresponde al KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo determinada por el controlador de modalidad de deslizamiento 27 (su proceso específico de determinación del KCMD de la proporción de aire- combustible se describirá más adelante) de acuerdo con la siguiente ecuación (12) : V02(k +d)- al •V02(k) + al •V02(k -1) + fi -kcmd(k -j) (12) en donde al = la primera fila, elemento de la primera columna de Ad, a.2 = la primera fila, elemento de la segunda columna de Ad, ßj = elementos de la primera fila de Aj-:L«-B al a2 A = 1 0 En la ecuación (12) "DD", "DD" representan los elementos de la primera fila de la primera columna, y los elementos de la primera fila de la segunda columna respectivamente, y la potencia Ad (d: tiempo muerto total) de la matriz A definida tal como se describió anteriormente con respecto a la ecuación (12) y "ßj" (j = 1, 2, • • •, d) representa los elementos de la primera fila del producto Aj_l-B de la (j-l) a Aj"l (j = 1, 2, • • •, d) de la matriz A y el vector B definido como se describió anteriormente con respecto a la ecuación (12) . De los datos de tiempo serie de los valores pasados del kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo combinada de acuerdo con la ecuación (12), se pueden reemplazar los datos de tiempo-serie kcmd(k-d2), kcmd(k-d2- 1) , • • •, kcmd(k-d) , del presente antes del tiempo muerto d2 del sistema de manipulación de aire-combustible, respectivamente por los datos kact(k), kact (k-l), • • •, kact ( k-d+d2 ) , obtenidos antes de tiempo presente del kact de salida diferencial del sensor LAF 5. Cuando los datos de tiempo-serie son reemplazados de este modo, se obtiene la siguiente ecuación (13) : V02 (k + d) - al • V02(k) + al • V02(k - 1) (-.24 i-il + V ß¡ - kcrad(k - j) + fi + d2 • kact(k - i) - al • V02(k) + a2 • V02(k - 1) ¿1.1 di + V ßj - kcmd(k - j) + ßi + d2 - kact(k - i) ( 13 ) La ecuación (13) es una fórmula básica para que el calculador 26 determine la barra V02(k+d) de salida diferencial estimada. Manifestado de otro modo, el calculador 26 determina, en cada ciclo de control, la barra V02(k+d) de salida diferencial estimada del sensor 02 6 de acuerdo con la ecuación (13), utilizando los datos de tiempo-serie V02(k), V02(k-1) de la salida V02 diferencial del sensor 02 6, y los datos de tiempo-serie kcmd (k-j) (j = 1, •, d21-l), de los valores pasados del kcmd de la proporción de aírecombustible diferencial objetivo que representan el KCMD de la proporción de aire-combustible determinada en el pasado por el controlador de modalidad de deslizamiento 27, y los datos de tiempo-serie kact (k-i), (i = 0, • • -,dl) de los valores presente y pasado del kact de salida diferencial del sensor LAF 5. En la modalidad actual, los valores de los coeficientes al, a2, ßj (j = 1, 2, • • •, d) requeridos para el cálculo de la barra V02 (k+d) de salida diferencial estimada de acuerdo con la ecuación (13), son calculados básicamente utilizando los coeficientes de ganancia al hat, a2 hat, bl hat, los cuales son los valores identificados de los coeficientes de ganancia al, a2, bl (los cuales son elementos de los vectores A, B, definidos con respecto a la ecuación (12) ) . Los valores de los tiempos muertos di, d2 requeridos en la ecuación (13) comprenden los valores previamente establecidos, tal y como se describieron con anterioridad. La barra V02(k+d) de salida diferencial estimada puede ser determinada de acuerdo con la ecuación (12) sin utilizar los datos del kact de salida diferencial del sensor LAF 5. No obstante, para aumentar la confiabilidad de la barra V02(k+d) de salida diferencial estimada, es preferible determinar la barra V02(k+d) de salida diferencial estimada de acuerdo con la ecuación (13) utilizando los datos del kact de salida diferencial del sensor LAF 5 los cuales reflejan el comportamiento real del motor de combustión interna. Si el tiempo muerto d2 del tiempo de manipulación de proporción de aire-combustible puede ser ajustado en "1", todos los datos de tiempo-serie kcmd (k-j) (j = 1, • • •, d) pasados del kmcd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo de la ecuación (12) pueden ser reemplazados por los datos de tiempo-serie kact (k) , kact (k-l), • • •, kact ( k-d+d2 ) , respectivamente, antes del tiempo actual, del kact de salida diferencial del sensor LAF 5. En este caso, la barra V02 (k+d) de salida diferencial estimada puede ser determinada de acuerdo con la siguiente ecuación (14) la cual no incluye los datos kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo: VQ2(k + d) - al • V02{k) + a2 - V02(k - 1) + Y : fi$ ++ 1?-- kact(k - j) (14) El controlador de la modalidad de deslizamiento 27 se describirá con mayor detalle más adelante. El controlador de la modalidad de deslizamiento 27 determina una cantidad de entrada para ser proporcionada al sistema de escape objeto E (el cual es específicamente un valor objetivo entre la diferencia entre el KACT de salida del sensor LAF 5 y el valor detectado de la proporción de aire-combustible), y el valor de referencia FLAF/BASE, el cual es el valor objetivo, cuyo valor objetivo es igual al kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo) (a la cantidad de entrada nos referiremos como "Usl de entrada de manipulación SLD") con el objeto de originar que la salida V02/0UT del sensor 02 6 se establezca en el valor objetivo V02/TARGET, por ejemplo, para convergir el V02 de salida diferencial del sensor 0 6 en "0" de acuerdo con un proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable, la cual incorpora una ley de control adaptable para minimizar el efecto de una perturbación, en un proceso de control de modalidad de deslizamiento normal, y determina el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo del Usl de entrada de manipulación SLD terminada. Se construye un algoritmo para llevar a cabo el proceso de control de la modalidad de deslizamiento adaptable, de la manera siguiente: Una función de cambio requerida para el proceso de control del modelo de deslizamiento adaptable llevado a cabo por el controlador de la modalidad de deslizamiento 27, y un hiperplano definido por la función de cambio (a la que también nos referimos como un plano de deslizamiento) se describirá primero a continuación . De acuerdo con un concepto básico, en la modalidad del proceso de control de modalidad de deslizamiento, el V02 (k) de salida diferencial del sensor 02 6 obtenido en cada ciclo de control, y el V02(k-1) de salida diferencial obtenido en el ciclo de control anterior, son utilizados como una cantidad de condición para ser controlada (cantidad controlada), y una función de cambio s para el proceso de control de modalidad de deslizamiento es definida como una función lineal cuyos componentes variables son representados por las salidas diferenciales V02(k), V02(k-1) de acuerdo con la siguiente ecuación (15) : s(k) = sl»V02(k) + s2»V02(k-l) s • x (ís; en donde S = [si s2], S » [si s2], V02(k) X- V02(k-1) Un vector X definido anteriormente con respecto a la ecuación (15) como un vector cuyos elementos son representados por las salidas V02(k), V02(k-1) diferenciales a las que a continuación nos referimos como una cantidad de condición X. Los coeficientes si, s2 de la función de cambio s es establecida con el objeto de cubrir la condición de la siguiente ecuación (16) : s2 -1<— <1 él (16) (cuando si, -1 < s2 < 1) En la modalidad presente, por razones de brevedad, el coeficiente si es ajustado en si = 1 (s2/sl= s2), y el coeficiente s2 es establecido para satisfacer la condición: -1 < s2 < 1. Definiendo de este modo la función de cambio s, el hiperplano para el proceso de control de modalidad de deslizamiento es definido por la ecuación s = 0. Como la cantidad de condición X es de segundo grado, el hiperplano s = 0 es representado por una línea recta como se muestra en la figura 4. En este momento, al hiperplano se le denomina una línea de cambio, o un plano de cambio dependiendo del grado del espacio topológico.

En la presente modalidad, los datos de tiempo-serie de la barra V02 de salida diferencial estimada determinada por el calculador 26, son utilizados como los componentes variables de la función del cambio para el proceso de control de modalidad de deslizamiento, tal y como se describirá más adelante. El proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable sirve para convergir la cantidad de condición X en el hiperplano s = 0 de acuerdo con una ley de obtención de control, la cual es una ley de control para convergir la cantidad de condición X (=V02(k), V02(k-1)) en el hiperplano s = 0, y una ley de control adaptable (algoritmo adaptable), el cual es una ley de control para compensar el efecto de una perturbación en la conversión de la cantidad de condición X en el hiperplano s = 0 (modalidad 1 de la figura 4) . Mientras se sostiene la cantidad de condición X en el hiperplano s = 0 de acuerdo con una entrada de control equivalente, la cantidad de condición X es convergida a un punto balanceado en el hiperplano s = 0 en donde V02(k) = V02(k-1) = 0, por ejemplo, un punto en donde los datos V02/0UT(k), V02/OUT(k-l) de tiempo-serie del V02/0UT de salida del sensor 02 6 son iguales al valor V02/TARGET objetivo (modalidad 2 de la figura 4 ) . El Usl de la entrada de manipulación SLD (= al kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo) para ser generado por el controlador de modalidad de deslizamiento 27 para convergir con la cantidad de condición X hacia el punto balanceado del hiperplano s = 0 se expresa como la suma de un Ueq de entrada de control equivalente para ser aplicado al sistema de escape objeto E de acuerdo con la ley de control para convergir la cantidad de condición X en el hiperplano s = 0, un Urch de entrada (al que nos referiremos en lo sucesivo como un "Urch de entrada de la ley de obtención de control") para ser aplicado al sistema de escape objeto E de acuerdo con la ley de obtención de control, y un Uadp de entrada (al que nos referiremos en lo sucesivo como un "Uadp de la ley de control adaptable") para ser aplicado al sistema de escape objeto E de acuerdo con la ley de control adaptable (ver la siguiente ecuación (17) ) .

Usl = Ueq + Urch + Uadp J7 ) El Ueq de entrada de control equivalente, el Urch de entrada de la ley de obtención de control, y el Uadp de entrada de la ley de control adaptable son determinadas en base al modelo del sistema de tiempo separado expresado por la ecuación (11), es decir, el modelo en el cual el kact(k-dl) de salida diferencial del sensor LAF 5 en la ecuación (11) es reemplazado por el kcmd ( k-d) de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo utilizando el tiempo muerto total 3, de la manera siguiente: El Ueq de entrada de control equivalente, es un componente de entrada para ser aplicado al sistema de escape objeto E para convergir con la cantidad de condición X en el hiperplano s = 0 que es el kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo, el cual satisface la condición: s(k-l) = s(k) = 0. Utilizando las ecuaciones (11), (15), el Ueq de entrada de control equivalente que satisface la condición anterior es proporcionado por la siguiente ecuación ( 18 ) : üeg(k) = -(S-B)-l-{S-(A-l)}'X(k+d) -1 J[sl- (al - l)+ s2]-V02(k +d) slbl + (si-a2 - s2)• V02(k + d - 1)} (18) La ecuación (18) es una forma básica para determinar el Ueq(k) de entrada de la ley de control equivalente en cada ciclo de control. De acuerdo con la presente modalidad, el Urch de entrada de la ley de obtención de control es determinado básicamente de acuerdo con la siguiente ecuación (19): Urch(k) = - (S-B) -l-F-s(k+d) F-s(k+d) slbl (19) Especificamente, el Urch de entrada de la ley de obtención de control es determinado en proporción con el valor s(k+d) de la función de cambio s después del tiempo muerto total d, en vista del efecto del tiempo muerto total d. El coeficiente F de la ecuación (19) el cual determina la ganancia de la ley de obtención de control, es establecido para satisfacer la condición expresada por siguiente ecuación (20) : O < F < 2 (20) El valor de cambio s puede variar posiblemente de una manera oscilante (denominada castañeteo) con respecto al hiperplano s = 0. Con el objeto de suprimir dicho castañeteo, es preferible que el coeficiente E con relación al Urch de entrada de la ley de obtención de control, sea establecido para satisfacer además la condición de la siguiente ecuación (21) : 0< F < 1 (21; El Uadp de entrada de la ley de control adaptable es determinado básicamente de acuerdo con la siguiente ecuación (22) (?T en la ecuación (22) representa el período de los ciclos de control de la unidad de control del lado del escape 7a) : Uadp(k) - -(S-B)"1 -G • (s(i) • ?T) I+d -G '(o ?T) slbl (22) El Uadp de entrada de la ley de control adaptable es determinado en proporción con un valor integrado (el cual corresponde a un integral de los valores de la función de cambio s) , sobre los ciclos del control del producto de los valores de la función de cambio s, y el período ?T de la unidad de control del lado del escape 7a hasta después del tiempo muerto total d, en vista del ejemplo de tiempo muerto total d. El coeficiente G (el cual determina la ganancia de la ley de control adaptable) en la ecuación (22) se establece para satisfacer la condición de la siguiente ecuación (23) : 2-F G = J ?T {0 < J < 2) (23) Un proceso específico para derivar las condiciones para establecer las ecuaciones (16), (20), (21), (23) se describe con detalle en la Solicitud de Patente Japonesa No. 11-93741 y en la Solicitud de Patente Norteamericana No. 09/153032, y no se describirán con mayor detalle a continuación.

En la presente modalidad, el controlador de la modalidad de deslizamiento 27 determina la suma (Ueq + Urch + Uadp) del Ueq de entrada de control equivalente, el Urch de entrada de la ley de obtención de control y el Uadp de la ley de control adaptable determinado de acuerdo con las ecuaciones respectivas (18), (19), (22), como el Usl de entrada de manipulación SLD para ser aplicado al sistema de escape objeto E. Sin embargo, las salidas diferenciales V02(k+d), V02(k+d-l) del sensor 02 6 y el valor s(k+d) de la función de cambio s etc., utilizados en las ecuaciones (18), (19), (22), no pueden ser obtenidos directamente, ya que son valores en el futuro. Por lo tanto, de acuerdo con la presente modalidad, el controlador de modalidad de deslizamiento 27 realmente utiliza las salidas diferenciales estimadas de barra V02(k+d), V02(k+d-l) determinados por el calculador 26, en vez de las salidas del diferencial V02(k+d), V?2(k+d-l) del sensor 02 6 para determinar el Ueq de entrada de control equivalente de acuerdo con la ecuación (18), y calcula el Ueq de entrada de control equivalente en cada ciclo de control de acuerdo con la siguiente ecuación (24) : -1 Ueq(k) {[sl-(al-l) + s2].V02(k + d) slbl + (sl-a2-s2)-V02(k + d-l)} (24) Además, de acuerdo con la presente invención, el controlador de modalidad de deslizamiento 27 realmente utiliza los datos del tiempo-serie de la barra V02 de salida diferencial estimada determinada de manera secuencial por el calculador 26, tal y como se describe como una cantidad de condición para ser controlada, y define una función de cambio de barra s de acuerdo con la siguiente ecuación (25) (la función de cambio barra s corresponde a los datos de tiempo-serie del V02 de salida diferencial en la ecuación (15) el cual es reemplazado por los datos de tiempo-serie de la barra V02 de salida diferencial estimada) en lugar de la función de cambio s establecida de acuerdo con la ecuación (25) : s(k) -si . V02(k)+ s2 • V02(k -1) (25) El controlador de la modalidad de deslizamiento 27 calcula el Urch de entrada de la ley de obtención de control en cada ciclo de control de acuerdo con la siguiente ecuación (26), utilizando la barra s de función de cambio representada por la ecuación (25), en vez del valor de la función de cambio s para determinar el Urch de entrada de la ley de obtención de control de acuerdo con la ecuación (19) : -1 Urch(k) F-s(k + d) sl-bl (26) De un modo similar, el controlador de modalidad de deslizamiento 27 calcula el Uadp de entrada de la ley de control adaptable en cada ciclo de control de acuerdo con la siguiente ecuación (27), utilizando el valor de la barra s de la función de cambio representada por la ecuación (25), en vez del valor de la función de cambio s para determinar el Uadp de entrada de la ley de control adaptable de acuerdo con la ecuación (22 ) : Uadp(k)-¡?^-G-É(s(i),AT) (27) Los últimos coeficientes de ganancia identificados al(k) hat, a2(k) hat, bl(k) hat, los cuales han sido determinados por el identificador 25, son utilizados básicamente como coeficientes de ganancia al, a2, bl, que son requeridos para calcular el Ueq de entrada de control equivalente, el Urch de entrada de la ley de obtención de control, y el Uadp de entrada de la ley de control adaptable de acuerdo con las ecuaciones (24), (26) , (27) . El controlador de modalidad de deslizamiento 27 determina la suma del Ueq de entrada de control equivalente, el Urch de entrada de la ley de obtención de control y Uadp de entrada de la ley de control adaptable determinados de acuerdo con las ecuaciones (24), (26), (27), como el Usl de entrada de manipulación SLD para ser aplicado al sistema de escape objeto E (ver ecuación (17)). Las condiciones para establecer los coeficientes si, s2, F, G utilizados en las ecuaciones (24) , (26), (27), son tal y como se describieron anteriormente . El proceso anterior es un algoritmo básico para determinar el Usl de entrada de manipulación SLD (= kcmd de proporción diferencial de aire- combustible objetivo) para ser aplicado al sistema de escape objeto E con el controlador de modalidad de deslizamiento 27. De acuerdo con el algoritmo anterior, el Usl de entrada de manipulación SLD es determinado para convergir la salida de diferencial destinada de barra V02 del sensor 02 6 hacia "0", y como resultado, para convertir la salida V02/0UT del sensor 02 6 hacia el valor objetivo V02/TARGET. El control de modalidad de deslizamiento 27 finalmente determina de manera secuencial el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo en cada ciclo de control. El usl de entrada de manipulación SLD determinado tal y como se describió anteriormente, significa un valor objetivo para la diferencia entre la proporción de aire-combustible del gas de escape detectado por el sensor LAF 5, y el valor de referencia FLAF/BASE, es decir, el kcmd de la proporción diferencial de aire-combustible objetivo. Por consiguiente, el controlador de modalidad de deslizamiento 27, finalmente determina el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo agregando el valor de referencia FLAF/BASE al Usl de entrada de manipulación SLD determinado en cada ciclo de control de acuerdo con la siguiente ecuación (28 ) : KCMD(k) = Usl(k) + FLAF/BASE = Ueq(k) + Urch(k) + Uadp(k) + FLAF/BASE (28) El proceso anterior es un algoritmo básico para determinar el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo con el controlador de modalidad de deslizamiento 27, de acuerdo con la presente modalidad. En la presente modalidad, la estabilidad del proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable llevado a cabo por el controlador de modalidad de deslizamiento 27, es revisada para limitar el valor de Usl de entrada de manipulación SLD. Los detalles de dicho proceso de revisión se describirán más adelante. A continuación se describirá el proceso llevado a cabo por los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b. Varios estudios realizados por los inventores han revelado que cuando el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo es determinado por el controlador de modalidad de deslizamiento 27, y la cantidad de inyección de combustible del motor de combustión interna 1, es ajustada por la unidad de control del lado del motor 7b, es ajustada con el objeto de convergir la salida KACT (el valor detectado de la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna 1) del sensor LAF al KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, los datos de tiempo-serie de la salida V02/OUT del sensor 02 6 exhibe cambios característicos dependiendo de la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 con respecto al hiperplano s = 0. Dichos cambios de características se describirán a continuación haciendo referencia a las figuras del 5 al 7. Las figuras del 5 al 7 muestran datos de prueba, representados por líneas punteadas, del conjunto de datos de tiempo-serie V02(k), V02(k-1) de la salida V02 diferencial del sensor 02 6, es decir, la cantidad de condición X, los cuales son obtenidas en los ciclos de control respectivos de la unidad de control del lado del escape 7a, cuando la cantidad de inyección de combustible del motor de combustión interna 1 es ajustada dependiendo del KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, con respecto a un convertidor catalítico 3 nuevo, un convertidor catalítico 3 que ha sido deteriorado a un grado relativamente pequeño, y un convertidor catalítico 3 que ha sido deteriorado a un grado relativamente grande. En cada una de las figuras del 5 al 7, la línea recta representa el hiperplano s = 0. Tal y como se muestra en la figura 5, cuando el convertidor catalítico 3 es nuevo, las cantidades de condición X tienden a concentrarse en la cercanía del hiperplano s = 0. Conforme progresa el deterioro del convertidor catalítico 3, tal y como se ilustra en las figuras 6 y 7, las cantidades de condición X tienden a ser distribuidas lejos del hiperplano s = 0, es decir, varían en un rango más grande alrededor del hiperplano s = 0. Las cantidades de condición X tienden a ser distribuidas más ampliamente conforme es deteriorado el convertidor catalítico 3 a un grado más grande, es decir, conforme el deterioro del convertidor catalítico 3 progresa de una manera más importante. Manifestado de otro modo, conforme progresa el deterioro del convertidor catalítico 3, la función de cambio s determinada de acuerdo con la ecuación (15), es probable que tenga un valor más remoto al "0", y desde ahí varié más ampliamente del "O". Esto parece ser debido al hecho de que conforme progresa el deterioro del convertidor catalítico 3, el modelo del sistema de escape de acuerdo con la ecuación (1) tiende a sufrir un error, y por lo tanto, disminuye la capacidad de la cantidad de condición X para convergir al hiperplano s = 0. La tendencia anterior también es exhibida por el valor de la función de la barra s de cambio determinado por la ecuación (25) en donde la barra V02 de salida de diferencial estimada determinada por el calculador 26, es utilizada como un componente variable, es decir, la función de cambio utilizada realmente como la función del cambio para el proceso de control de modalidad de deslizamiento. Siempre que la función barra s de cambio emplea el valor estimado de la salida V02 diferencial del sensor 02 6, la función de cambio de acuerdo con la ecuación (15) emplea la salida V02 diferencial real del sensor 02 6. Por lo tanto, esto último parece ser un reflejo mejor de la condición deteriorada real del convertidor catalítico 3. Por la razón anterior, de acuerdo con la presente modalidad la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, es evaluada basada en el valor de la función de cambio s de acuerdo con la ecuación (15) . Tal y como se describió anteriormente, la función de cambio real para el proceso de control de modalidad de deslizamiento, es la función de cambio de barra s definida de acuerdo con la ecuación (25) en donde la barra V02 de salida diferencial estimada determinada por el calculador 26, es utilizada como un componente variable. Estrictamente, la función de cambio s de acuerdo con la ecuación (15), no es la función de cambio para el proceso de control de modalidad de deslizamiento de acuerdo con la presente modalidad. La función de cambio s de acuerdo con la ecuación (15), es a la que nos referiremos a continuación como "función s lineal de evaluación de deterioro". Se construye un algoritmo para la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3, basado en la función s lineal de evaluación de deterioro con los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b: En vista de la tendencia anterior de la función s lineal de evaluación de deterioro para cambiar conforme progresa el deterioro del convertidor catalítico 3, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b determinan de manera secuencial, el s2 cuadrado del valor de la función s lineal de evaluación de deterioro en cada ciclo de control. Posteriormente, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b efectúan un proceso de filtrado de paso bajo en el s2 para determinar un valor central s2 cuadrado (en lo sucesivo representado por LSs2) como el parámetro de evaluación de deterioro. El proceso de filtración anterior para determinar el parámetro LSs2, comprende un algoritmo de procesamiento estadístico secuencial, y es representado por la siguiente ecuación (29) : LSs2(k) •(s2(k) -LS 2(k -1)) (29) Por lo tanto, el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro es determinado mientras está siendo actualizado de manera secuencial, en cada ciclo de control de la unidad de control del lado del escape 7a, de los valores anteriores LSs (k-l) del parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, un valor presente s2(k) del s2 cuadrado, un parámetro BP de ganancia actualizado en cada ciclo de control por una fórmula recursiva expresada por la siguiente ecuación (30 ) : (30) En la ecuación (30), ?l, ?2 son ajustados a los valores que satisfagan las condiciones: 0 < ?l < 1 y 0 < ?2 < 2. Dependiendo de la forma en que son ajustados los valores ?l, ?2, construyen diferentes algoritmos específicos incluyendo un método de ganancia fija, un método de regresión, un método de mínimos cuadrados ponderados, un método de mínimos cuadrados, un método de trazado fijo, etc. De acuerdo con la presente modalidad, ?l es ajustado a un valor positivo determinado menor de "1" (0 < ?l < 1), y ?2 = 1, y es empleado el algoritmo del método de mínimos cuadrados ponderados .

Cuando es determinado el parámetro Lss de evaluación de deterioro como valor central (el valor central del mínimo cuadrado en la modalidad presente) del s2 cuadrado de la función s lineal de evaluación de deterioro, el valor del parámetro LSs2 de evaluación de deterioro exhibe la tendencia mostrada en la figura 8 con respecto a la condición deteriorada del convertidor catalítico 3. La figura 8 muestra la relación entre el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, tal y como se describió anteriormente, y el índice de flujo del gas de escape a través del convertidor catalítico 3 (al que nos referimos en lo sucesivo, "volumen de gas de escape") en las condiciones deterioradas respectivas de los convertidores catalíticos 3, mostrados en las figuras del 5 al 7. Tal y como se ilustra en la figura 8, el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro permanece substancialmente constante independientemente del volumen de gas de escape en cada una de las condiciones deterioradas del convertidor catalítico 3, y aumenta su valor conforme progresa el deterioro de los convertidores catalíticos 3. Por lo tanto, el parámetro, LSs2 de evaluación de deterioro representa el grado hasta el cual, está deteriorado el convertidor catalítico 3. En la presente modalidad, la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 es evaluada para juzgar si el convertidor catalítico 3 está o no, en una condición en la que ha sido deteriorado hasta un punto que necesita ser reemplazado inmediatamente o pronto (dicha condición deteriorada es a la que nos referimos como "condición de deterioro en progreso" (una condición del convertidor catalítico la cual no es una condición de deterioro en progreso a la cual nos referiremos a continuación como "condición no deteriorada") . La condición de deterioro en progreso es indicada por el indicador de deterioro 29. Tal y como se indica en la línea punteada de la figura 8, un umbral CATAGELMT es previamente ajustado con respecto al parámetro LSs2 de evaluación de deterioro. Si el parámetro de evaluación de deterioro es igual a, o mayor que el umbral CATAGELMT, entonces se considera que el convertidor catalítico 3 se encuentra en una condición de deterioro en progreso. Si el parámetro LSs2 de evaluación del deterioro es menor que el umbral CATAGELMT, entonces se considera que el convertidor catalítico 3 se encuentra en una condición no deteriorada. El algoritmo descrito anteriormente, es un algoritmo básico para evaluar la condición de deterioro del convertidor catalítico 3, con los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b. Los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b también realizan un proceso adicional de reconocimiento de la forma en que cambia el volumen del gas de escape al momento de la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3. Dicho proceso adicional de reconocimiento de la forma en que cambia el volumen del gas de escape, se describirá con mayor detalle más adelante. El controlador de retroalimentación general 15 de la unidad de control del lado del motor 7b, particularmente, el controlador adaptable 18, se describirá con mayor detalle más adelante. En la figura 1, el controlador de retroalimentación general 15 efectúa un proceso de control de retroalimentación para convergir la salida KACT (el valor detectado de la proporción de aire-combustible) del sensor LAF5 hacia el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo tal y como se describió anteriormente. Si dicho proceso de control de retroalimentación fuera llevado a cabo solamente bajo el control PID conocido, seria difícil mantenerlo controlable de una manera estable contra los cambios de comportamiento dinámicos incluyendo los cambios en las condiciones de operación del motor de combustión interna 1, cambios característicos debido al envejecimiento del motor de combustión interna 1, etc. El controlador adaptable 18, es un controlador de tipo recursivo el cual hace posible el llevar a cabo un proceso de control de retroalimentación mientras compensa los cambios dinámicos de comportamiento de motor de combustión interna 1. Tal y como se muestra en la figura 9, el controlador adaptable 18 comprende un ajustador de parámetro 30 para establecer una pluralidad de parámetros adaptables que usan la ley de ajuste de parámetros propuesta por I. D. Landau, et al., y un calculador variable manipulado 31 para calcular el KSTR variable manipulado de retroalimentación utilizando los parámetros adaptables establecidos.

El ajustador de parámetro 30 se describirá a continuación. De acuerdo con la ley de ajuste de parámetros propuesta por I. D. Landau, et al., cuando los polinomiales del denominador y el numerador de la función de transferencia B(Z_1) /A(Z-1) de un objeto de sistema separado para ser controlados, son expresados generalmente y respectivamente por las ecuaciones (31, (32), que se proporcionan más adelante, ? hat (j) parámetro adaptable (j indica el número ordinal de un ciclo de control) establecido por un ajustador de parámetro 30 es representado por un vector (vector transpuesto) de acuerdo con la ecuación (33) que se proporciona a continuación. Una entrada ?(j) al ajustador de parámetro 30 es expresada por la ecuación (34) proporcionada más adelante. En la presente modalidad, se supone que el motor de combustión interna 1 el cual es un objeto para ser controlado por el controlador de retroalimentación general 15, es considerado como una planta de un sistema de primer orden que contiene un tiempo muerto dp correspondiente al tiempo de tres ciclos de combustión del motor de combustión interna 1, m = n = 1, dp= 3 en las ecuaciones (31) a (34), y se establecen cinco parámetros adaptables sO, rl, r2, r3, bl (ver figura 9) . En las expresiones superior y media de la ecuación (34), nosotros generalmente representamos una entrada (variable manipulada) para el objeto que va a ser controlado y una salida (variable controlada) del objeto que va a ser controlado, en la presente modalidad, la entrada es el KSTR variable manipulado de retroalimentación, y la salida del objeto (el motor de combustión interna 1) es el KACT de salida (proporción de aire-combustible detectada) del sensor LAF 5, la entrada ?(j) el ajustador del parámetro 30 es expresada por la expresión inferior de la ecuación (34) (ver figura 9) .

At Z"1) = 1 + alZ-1 + • • • + anZ'n ( 31 ) B f Z"1 ) = bO + blZ-1 + . . . + bmZ" ( 32 ) ^0) - [bOCO.BF-ÍZ-'.-J SÍZ-1, j)] - [b0(i).rl(j),- - •, rm + dp - Kj)>sO0),- • •, sn - l(j)j - [bO<j),rlG),r2(j.. r3(j),sOG')] ( 33 ) tT(D - [usG • •, usfl - m - dp + l),ysG), • • •, ys(j - n + 1)] - [us(j),usG - l),usG - 2),usü - 3),ysG)] - [KSTRQ),KSTRG - 1), KSTRG - 2),KSTR0' - 3),KACTG)] (34 ) El parámetro adaptable ? hat expresado por la ecuación (33), está formado de un elemento de cantidad escalar bO hat (j) para determinar la ganancia del controlador adaptable 18, un elemento de control BR hat (Z_1, j) expresado utilizando una variable manipulada, y un elemento de control S (Z-1, j) expresado utilizando una variable controlada, las cuales son expresadas respectivamente por las siguientes ecuaciones (35) ~ (37) (ver el bloque del calculador variable manipulado 31 que se muestra en la figura 9) : ? bO (35) BR(Z_1,j) - rlZ"1 + r2Z"2 + --- + m? + dp - ÍZ''"^-15 - rlZ"1 + r2Z"2 + r3Z'3 (36) S(Z-1 )-sO + slZ-1 + — + sn-lZ-("-1) *s0 (37) El ajustador de parámetro 30 establece los coeficientes del elemento de cantidad escalar, y los elementos de control descritos anteriormente, y los suministra en la forma del parámetro adaptable ? hat expresado por la ecuación (33) al calculador variable manipulado 31. El ajustador de parámetro 30 calcula el parámetro adaptable ? hat de modo que la salida KACT del sensor LAF 5 coincidirá con KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, utilizando los datos de tiempo-series de la KSTR variable manipulada de retroalimentación del presente al pasado, y la salida KACT del sensor LAF 5. Específicamente, el ajustador de parámetro 30 calcula el parámetro adaptable ? hat de acuerdo con la siguiente ecuación (38) : T® -TG-1) + TQ -l)-dG -dp) -c *G) (38) en donde -T (j) representa una matriz de ganancia (cuyo grado es indicado por m+n+dp) para determinar un índice de establecimiento del parámetro adaptable ? hat, y e* (j) un error estimado del parámetro adaptable ? hat . T (j) y e* (j) son expresados respectivamente por las siguientes fórmulas recursivas (39), (40) : (39) en donde 0 < ?l(j) = 1, 0 =?2(j) < 2, r(0) > 0.

D(Z-')• KACTG) - T? (} - 1) •£Q - dP) e*(D- ?+?-TG-dP)-rG-i)-?G-dp) (40) en donde D (Z_1) representa un polinomial asimptóticamente estable para ajustar la convergencia. En la modalidad presente, D (Z_1) = 1. Se seleccionan diferentes algoritmos específicos que incluyen el algoritmo de ganancia regresiva, el algoritmo de ganancia variable, el algoritmo de trazado fijo, y el algoritmo de ganancia fija dependiendo de la forma en que ? 1 (j), ? 2 (j) en la ecuación (39). Para una planta dependiente del tiempo, tal como un proceso de inyección de combustible, una proporción de aire- combustible, o similar, del motor de combustión interna 1, son adecuados cualquiera entre el algoritmo de ganancia regresiva, el algoritmo de ganancia variable, el algoritmo de ganancia fija o el algoritmo de trazado fijos. Utilizando el parámetro adaptable ? hat (sO, rl, r2, r3, bO) establecido por el ajustador de parámetro 30 y el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo determinados por los medios de evaluación de la condición de deterioro 13a del procesador principal del lado del escape 13, el calculador de variable manipulado 31 determina el KSTR variable manipulado de retroalimentación, de acuerdo con una fórmula recursiva expresada por la siguiente ecuación (41) : 1 KSTR(j) [KCMDG) -s0 • KACTG) - rl • KSTRG - 1) b0 - r2 • KSTRG - 2) - r3 - KSTRG - 3)] ( 41 ) El calculador variable manipulado 31 que se muestra en la figura 9 representa un diagrama de bloque de los cálculos de acuerdo con la ecuación (41) . El KSTR variable manipulado de retroalimentación determinado de acuerdo con la ecuación (41), llega a ser el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo en la medida en que la salida KACT del sensor LAF 5 coincide con el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo. Por lo tanto, la KSTR variable manipulada de retroalimentación se divide entre la KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo por el divisor 19 para determinar de este modo, el kstr variable manipulado de retroalimentación que puede ser utilizado como el KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación. Como se puede apreciar por la descripción anterior, el controlador adaptable 18 construido de este modo, es un controlador de tipo recursivo que toma en cuenta los cambios de comportamiento dinámico del motor 1 el cual es un objeto que va a ser controlado. Expresado de otro modo, el controlador adaptable 18 es un controlador descrito en una forma recursiva para compensar los cambios de comportamiento dinámico del motor 1, y más particularmente, un control que tiene un mecanismo de ajuste del parámetro adaptable de tipo recursivo. Un controlador de tipo recursivo de este tipo puede ser construido utilizando un regulador óptimo., Sin embargo, generalmente en dicho caso no tiene un mecanismo de ajuste del parámetro. El controlador adaptable 18 construido tal y como se describió anteriormente, es adecuado para compensar los cambios de comportamiento dinámico del motor de combustión interna 1.

Los detalles del controlador adaptable 18 han sido descritos anteriormente. El controlador PID 17, el cual se proporciona junto con el controlador adaptable 18 en el controlador de retroalimentación general 15, calcula el término proporcional (término P), un término integral (término I), y un término derivado (término D) de la diferencia entre la KACT de salida del sensor LAF 5, y la KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, y calcula el total de dichos términos como el KLAF variable manipulado de retroalimentación, como es el caso con el proceso de control PID general. En la modalidad actual, el KLAF variable manipulado de retroalimentación es ajustado en "1" cuando el KACT de salida del sensor LAF 5 coincide con el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo ajustando un valor inicial del término integral (término I) en "1", de modo que la KLAF variable manipulada de retroalimentación pueda ser utilizada como el KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación para corregir directamente la cantidad de inyección de combustible. Las ganancias de término proporcional, el término integral y el término derivado, son determinadas a partir de la velocidad de rotación y la presión de admisión del motor de combustión interna 1, utilizando un diagrama previamente determinado. El desviador 20 del controlador de retroalimentación general 15 produce el KLAF variable manipulado de retroalimentación determinado por el control PID 17 como el KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación para corregir la cantidad de inyección de combustible, si la combustión del motor de combustión interna uno, tiende a ser inestable como sucede cuando es baja la temperatura del enfriamiento del motor de combustión interna 1, el motor de combustión interna 1 gira a velocidades altas, o la presión de admisión es baja, o si el KACT de salida del sensor LAF 5 no es confiable, debido a una demora de respuesta del sensor LAF 5, como sucede cuando el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo cambia de manera importante o inmediatamente después de que ha iniciado el proceso de control de retroalimentación de proporción de aire-combustible, o si el motor de combustión interna 1 opera altamente estable como sucede cuando está inactivo y de ahí, que no se requiere control del proceso de ganancia alta por parte del controlador adaptable 18. De otro modo, el desviador 20 produce el kstr variable manipulado de retroalimentación, el cual es producido dividiendo la KSTR variable manipulado de retroalimentación determinada por el control adaptable 18 entre el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, como el KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación para corregir la cantidad de inyección de combustible. Esto es debido a que el controlador adaptable 18 efectúa un proceso de control de alta ganancia y funciona para convergir la salida KACT del sensor LAF 5, rápidamente hacia el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, y si el KSTR variable manipulado de retroalimentación determinado por el controlador adaptable 18, es utilizado cuando la combustión del motor de combustión interna 1 es inestable, o la salida KACT del sensor LAF 5 no es confiable, entonces el proceso de control de la proporción de aire-combustible tiende a ser inestable . Dicha operación del desviador 20, se describe en detalle en la Publicación de Patente Japonesa Abierta No. 8-105345 o la Patente Norte Americana No. 5, 558, 075, y no se describirá con mayor detalle más delante. A continuación se describirá la operación del aparato completo de acuerdo con la presente invención . Primero, se describirá a continuación con referencia a la figura 10, un proceso llevado a cabo por la unidad de control del lado del motor 7b para calcular una salida de la cantidad de inyección de combustible fnTout (n = 1, 2, 3, 4) para cada uno de los cilindros del motor de combustión interna 1 para controlar la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna 1, . La unidad de control del lado del motor 7b calcula una salida de la cantidad de inyección de combustible #nTout (n = 1, 2, 3, 4) por cada uno de los cilindros en sincronización con un período de ángulo del cigüeñal (TDC) del motor de combustión interna 1 de la manera siguiente : En la figura 10, la unidad de control del lado del motor 7b lee la salida de diferentes sensores incluyendo el sensor LAF 5 y el sensor 02 6 en el PASO a. En este momento, el KACT de salida del sensor LAF 5 y la salida V02/0UT del sensor 02 6, incluyendo los datos obtenidos en el pasado, son almacenados en una modalidad de tiempo-serie en una memoria (no mostrada) . Luego, el calculador de la cantidad básica de inyección de combustible 8, corrige una cantidad de inyección de combustible correspondiente a la velocidad de rotación NE y la presión de admisión PB del motor de combustión interna 1 dependiendo del área de abertura efectiva del opturador de gasolina, calculando de este modo, una cantidad básica de inyección de combustible Tim en el PASO b. El primer calculador del coeficiente de corrección 9 calcula un primer coeficiente de corrección KTOTAL dependiendo de la temperatura del enfriamiento y la cantidad por la cual va a ser purgado el bote en el PASO c. La unidad de control del lado del motor 7b decide si la modalidad de operación de motor de combustión interna 1 es una modalidad de operación (a la que nos referimos en lo sucesivo como "modalidad de operación normal" ) en la cual la cantidad de inyección de combustible es ajustada utilizando el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo generado por los medios de cálculo de aire-combustible 13a y establece un valor de una señal f/prism/on en el PASO d. Cuando la válvula de la señal f/prism/on es "1", significa que el modo de operación del motor de combustión interna 1, es el modo de operación normal, y cuando el valor de la señal f/prism/on es "0", significa que el modo de operación de motor de combustión interna 1, no es el modo de operación normal. La subrutina de decisión del PASO d se muestra en detalle en la figura 11. Tal y como se muestra en la figura 11 la unidad de control del lado de motor 7b decide si el sensor 02 6 y el sensor LAF 5 están activados o no, en el PASO d-1, PASO d-2 respectivamente. Ninguno de los sensores 02 6 y LAF 5 está activado, debido a que los datos detectados del sensor 02 6 y el sensor LAF 5 que van a ser usados por el procesador principal del lado del escape 13, no son lo suficientemente exactos, el modo de operación del motor de combustión interna 1 no es el modo de operación normal, y el valor de la señal f/prism/on es ajustado en "0" en el PASO d-10. Entonces, la unidad de control del lado de motor 7b decide si el motor de combustión interna 1 está operando o nó, con una mezcla de combustible pobre, en el PASO d-3. La unidad de control del lado de motor 7b decide si la temporización de ignición del motor de combustión interna 1 es retardada o no, para la activación temprana del convertidor catalítico 3 inmediatamente después del arranque del motor de combustión interna 1 en el PASO d-4. La unidad de control del lado de motor 7b decide si el obturador de gasolina del motor de combustión interna 1 está substancialmente abierto o no, en el PASO d-5. La unidad de control del lado de motor 7b decide si el suministro de combustible al motor de combustión interna 1 está siendo detenido no , en el PASO d-6. Si cualquiera de las condiciones de estos pasos es satisfecha, entonces debido a que no es preferible o no es posible, controlar el suministro de combustible al motor de combustión interna 1 utilizando el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo generada por el procesador principal del lado del escape 13, el modo de operación del motor de combustión interna 1 no es el modo de operación normal, y el valor de la señal f/prism/on es ajustado en "0" en el PASO d-10.

La unidad de control del lado de motor 7b decide entonces si la velocidad de rotación NE y la presión de admisión PB del motor de combustión interna 1 se encuentran o no, dentro de los rangos proporcionados respectivos en el PASO d-7, PASO d-8 respectivamente. Si cualquiera de la velocidad de rotación NE y la presión de admisión PB no se encuentran dentro de un rango determinado, entonces debido a que no es preferible controlar el suministro de combustible al motor de combustión interna 1 utilizando el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo generado por el procesador principal del lado del escape 13, el modo de operación del motor de combustión interna 1 no es el modo de operación normal, y el valor de la señal f/prism/on es ajustado en "0" en el PASO d-10. Si las condiciones del PASO d-1, PASO d-2, PASO d-7 y PASO d-8 son satisfechas, y las condiciones del PASO d-3, PASO d-4, PASO d-5 y PASO d-6 no son satisfechas (en este momento, el motor de combustión interna 1 se encuentra en el modo de operación normal), y posteriormente, el modo de operación del motor de combustión interna 1 es considerado como el modo de operación normal, y el valor de la señal f/prism/on es ajustado en "1" en el PASO d-9. En la figura 10, después que ha sido establecido el valor de la señal f/prism/on, la unidad de control del lado de motor 7b determina el valor de la señal f/prism/on en el PASO e. Si f/prism/on = 1, entonces la unidad de control del lado de motor 7b lee el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo generado por el procesador principal del lado del escape 13 en el PASO f. Si f/prism/on = 0, entonces la unidad de control del lado de motor 7b ajusta el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo a un valor previamente determinado en el PASO g. El valor previamente determinado que va a ser establecido como el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, es determinado de la velocidad de rotación NE y la presión de admisión PB del motor de combustión interna 1 utilizando por ejemplo, un diagrama previamente determinado. En el controlador de retroalimentación local 16, los controladores PID 22 calculan los coeficientes de corrección de retroalimentación respectivos #nKLAF con el objeto de eliminar las variaciones entre los cilindros, basadas en los índices reales de aire-Combustible #nA/F (n = 1, 2, 3, 4) de los cilindros respectivos, los cuales han sido estimados a partir del KACT de salida del sensor LAF 5 por el observador 21, en el PASO h. Entonces, el controlador de retroalimentación general 15 calcula un KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación en el PASO i. Dependiendo de las condiciones de operación del motor de combustión interna 1, el desviador 20 selecciona cualquier KLAF de la variable manipulada de retroalimentación determinada por el controlador PID 17 o el kstr variable de manipulación de retroalimentación, el cual ha sido producido dividiendo el KSTR variable manipulado de retroalimentación determinado por el controlador adaptable 18 entre el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo (normalmente, el desviador 20 selecciona el kstr variable manipulado de retroalimentación) . El desviador 20 entonces produce el KLAF o el kstr de la variable manipulada de retroalimentación seleccionada como un KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación. Cuando se cambia el KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación del KLAF variable manipulado de retroalimentación del controlador PID 17 al kstr variable manipulado de retroalimentación del controlador adaptable 18, el controlador adaptable 18 determina un KSTR variable manipulado de retroalimentación de una manera que sostiene el KFB del coeficiente de corrección en un KFB de coeficiente de corrección anterior (= KLAF) mientras se encuentra en el tiempo del ciclo para el cambio. Cuando se cambia el KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación del kstr variable manipulado de retroalimentación proveniente del controlador adaptable 18 al KLAF variable manipulado de retroalimentación proveniente del controlador PID 17, el controlador PID 17 calcula un KLAF del coeficiente de corrección presente de una manera en que considera el KLAF variable manipulado de retroalimentación determinado por sí mismo, en el tiempo del ciclo anterior como el KFB del coeficiente de corrección anterior (= kstr) . Después de que ha sido calculado el KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación, el segundo calculador del coeficiente de corrección 10 calcula en el PASO j, un segundo KCMDM del coeficiente de corrección dependiendo del KCMD de proporción de aire-combustible objetivo determinado en el PASO f o el PASO g. Entonces, la unidad de control del lado del motor 7b multiplica la cantidad básica de inyección de combustible Tim determinada, tal y como se describió anteriormente, por medio del primer KTOTAL del coeficiente de corrección, el segundo KCMDM del coeficiente de corrección, el KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación, y el #nKLAF de los coeficientes de corrección de retroalimentación de los cilindros respectivos, determinando la salida de cantidades de inyección de combustible #nTout de los cilindros respectivos en el PASO k. La salida de cantidades de inyección de combustible fnTout son corregidas entonces por las partículas de combustible acumuladas en las paredes del tubo de admisión del motor de combustión interna 1, por medo del corrector de acumulación de combustible 23 en el PASO m. Las salidas de cantidades de inyección de combustible corregidas #nTout son aplicadas a los inyectores de combustible, no ilustrados, del motor de combustión interna 1 en el PASO n.

En el motor de combustión interna 1, los inyectores de combustible inyectan combustible a los cilindros respectivos de acuerdo con la salida respectiva de cantidades de inyección de combustible ttnTout. El cálculo anterior de la salida de las cantidades de inyección de combustible InTout y la inyección de combustible del motor de combustión interna 1, se llevan a cabo en tiempos de ciclos sucesivos sincronizados con el período del ángulo del cigüeñal del motor de combustión interna 1, para controlar la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna 1 con el objeto de convergir el KACT de salida del sensor LAF 5 (la proporción de aire-combustible detectada) hacia el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo. Mientras está siendo utilizado el kstr variable manipulado de retroalimentación del controlador adaptable 18 como el KFB del coeficiente de corrección de retroalimentación, el KACT de salida del sensor LAF 5 es convergido rápidamente hacia el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo con una estabilidad alta contra los cambios de comportamiento, tales como cambios en las condiciones de operación del motor de combustión interna 1, o los cambios característicos del mismo. Una demora en la respuesta del motor de combustión interna 1, también es compensada de manera correcta. De acuerdo con el control de combustible anterior para el motor de combustión interno 1, la unidad de control del lado del escape 7a ejecuta una rutina principal mostrada en la figura 12, en ciclos de control de un período constante. Como se ilustra en la figura 12, la unidad de control del lado del escape 7a decide si el procesamiento del procesador principal del lado del escape 13 va a ser ejecutado o no, y establece un valor de una señal f/prism/cal que indica si el procesamiento va a ser ejecutado o no en el PASO 1. Cuando el valor de la señal f/prism/cal es "0", significa que el procesamiento del procesador principal del lado del escape 13 no va a ser ejecutado, y cuando el valor de la señal f/prism/cal es "1", significa que el procesamiento del procesador principal del lado del escape 13 va a ser ejecutado. La subrutina de decisión en el PASO 1 se muestra con detalle en la figura 13. Tal y como se ilustra en la figura 13, la unidad de control del lado del escape 7a decide si el sensor 02 6 y el sensor LAF 5 están activados o no, en el PASO 1-1, y PASO 1-2, respectivamente. Si ninguno del sensor 02 6 y el sensor LAF 5 está activado, debido a que los datos detectados del sensor 02 6 y el sensor LAF 5 para ser usados por el procesador principal del lado del escape 13 no son lo suficientemente exactos, el valor de la señal f/prism/cal es ajustado a "0" en el PASO 1-6. Entonces, con el objeto de inicializar el identificador 25 como se describirá más adelante, el valor de la señal f/id/reset indica si el identificador 25 va a ser inicializado o no, y es ajustado en "1" en el PASO 1-7. Cuando el valor de la señal f/id/reset es "1", significa que el identificador 25 va a ser inicializado, y cuando el valor de la señal f/id/reset es "0", significa que el identificador 25 no va a ser inicializado. La unidad de control del lado del escape 7a decide si el motor de combustión interna 1 está operando o no, con una mezcla pobre de aire-combustible en el PASO 1-3. La unidad de control del lado del escape 7a decide si la temporización de ignición del motor de combustión interna 1 es retardada o no, para la activación temprana del convertidor catalítico 3 inmediatamente después del arranque del motor de combustión interna 1 en el PASO 1-4. Si las condiciones de estos pasos son satisfechas, entonces como el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo calculada para ajustar la salida V02/0UT del sensor 02 6 al valor V02/TARGET objetivo no es usado para el control de combustible para el motor de combustión interna 1, el valor de la señal f/prism/cal es ajustada en "0" en el PASO 1-6, y el valor de la señal f/id/reset es ajustado en "1", con el objeto de inicializar el identificador 25 en el PASO 1-7.

En la figura 12, después de la subrutina de decisión anterior, la unidad de control del lado del escape 7a, decide si se va a ejecutar o no, un proceso de identificación (actualización) de los coeficientes de ganancia al, a2, bl con el identificador 25, y ajusta el valor de una señal f/id/cal indicadora de si el proceso de identificación (actualización) de los coeficientes de ganancia al, a2, bl va a ser ejecutado o no, en el PASO 2. Cuando el valor de la señal f/id/cal es "0", significa que el proceso de identificación (actualización) de los coeficientes de ganancia al, a2, bl no va a ser ejecutado, y cuando el valor de la señal f/id/cal es "1", significa que el proceso de identificación (actualización) de coeficientes de ganancia al, a2, bl va a ser ej ecutado . En el proceso de decisión del PASO 2, la unidad de control del lado del escape 7a decide si el obturador de gasolina del motor de combustión interna 1 está o no substancialmente abierto, y también decide si va a ser detenido o no el suministro de combustible al motor de combustión interna 1. Si cualquiera de estas condiciones es satisfecha, entonces como es difícil ajustar los coeficientes de ganancia al, a2, bl de una manera correcta, el valor de la señal f/id/cal es ajustado en "0". Si ninguna de estas condiciones es satisfecha, entonces el valor de la señal f/id/cal es ajustado en "1" para identificar (actualizar) los coeficientes de ganancia al, a2, bl con el identificador 25. Haciendo referencia nuevamente a la figura 12, la unidad de control del lado del escape 7a calcula las últimas salidas diferenciales kact (k) (= KACT(k) - FLAF/BASE), V02(k) (=V02/OUT(k) V02/TARGET) respectivamente, de los restadores 11, 12 en el PASO 3. Específicamente, los restadores 11, 12 seleccionan los últimos datos de tiempo-serie leídos y almacenados en la memoria no ilustrada en el PASO-a mostrado en la figura 10, y calcula los kact (k) , V02 (k) de salidas diferenciales. Los kact (k), V02 (k) de salidas diferenciales, así como los datos proporcionados en el pasado, son almacenados de una manera de tiempo serie en una memoria (no mostrada) en la unidad de control de lado del escape 7a. Entonces, en el PASO 4, la unidad de control del lado del escape 7a determina el valor de la señal f/prism/cal ajustado en el PASO 1. Si el valor de la señal f/prism/cal es "0" como por ejemplo, si el procesamiento del procesador principal del lado del escape 13 no va a ser ejecutado, entonces la unidad de control del lado del escape 7a, forzosamente ajusta el Usl de entrada de manipulación del SLD (el kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo) para ser determinado por el controlador de modalidad de deslizamiento 27 a un valor previamente determinado en el PASO 13. El valor previamente determinado puede ser un valor fijo (por ejemplo, "0") o el valor del Usl de entrada de manipulación SLD determinado en el ciclo de control anterior. Después de que el Usl de entrada de manipulación SLD es ajustado al valor previamente determinado en el paso 12, la unidad de control del lado del escape 7a agrega el valor de referencia FLAF/BASE al Usl de entrada de manipulación SLD para determinar de este modo, un KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo en el ciclo de control presente en el PASO 14. Entonces, se termina el procesamiento en el ciclo de control presente. Si el valor de la señal f/prism/cal es "1" en el PASO 4, por ejemplo, si el procesamiento del procesador principal del lado del escape 13 va a ser ejecutado, entonces las unidad de control del lado del escape 7a efectúa el procesamiento del identificador 25 en el PASO 5. La subrutina de procesamiento en el PASO 5 muestra en detalle en la figura 14. El identificador 25 determina el valor de la señal f/id/cal ajustada en el PASO 2 y en el PASO 5-1. Si el valor de la señal f/id/cal es "0" , entonces, como no es llevado a cabo el proceso de identificación de los coeficientes de ganancia al, a2, bl con el identificador 25, el control regresa inmediatamente a la rutina principal mostrada en la figura 12. Si el valor de la señal f/id/cal es "1", entonces el identificador 25 determina el valor de la señal f/id/reset ajustada en el PASO 1 con respecto a la inicialización del identificador 25 en el PASO 5-2. Si el valor de la señal f/id/reset es "1", el identificador 25 es inicializado en el PASO 5-3. Cuando el identificador 25 es inicíalizado, los coeficientes de ganancia identificados al hat, a2 hat, bl hat son ajustados a los valores iniciales previamente determinados (el vector) T es identificado de acuerdo con la ecuación (4) es inicializado), y los elementos de la matriz P (matriz diagonal) de acuerdo con la ecuación (9), son ajustados a los valores iniciales previamente determinados. El valor de la señal f/id/reset se vuelve ajustar a "0". Luego, el identificador 25 calcula la salida V02 (k) hat diferencial identificada utilizando los coeficientes de ganancia identificados actuales al (k-l) hat, "a2 (k-l) hat, bl (k-l) hat y los datos pasados V02 (k-1), V02 (k-2), kact (k-d-1) y las salidas V02, kact diferenciales calculadas en cada ciclo de control en el PASO 3, de acuerdo con la ecuación (3) en el PASO 5-4. Posteriormente el identificador 25 calcula el K? (k) para ser usado en la determinación de los nuevos coeficientes de ganancia identificados al hat, a2 hat, bl hat de acuerdo con la ecuación (9) en el PASO 5-5. Posteriormente, el identificador 25 calcula el id/e(k), de error identificado, por ejemplo, la diferencia entre la salida V02 hat diferencial identificada, y la salida V02 diferencial real (ver la ecuación (7)), en el PASO 5-6. El id/e(k) de error obtenido en el PASO 5-6 puede ser calculado básicamente de acuerdo con la ecuación (7) . Sin embargo, en la modalidad actual, un valor (= V02 (k) - V02 (k) hat) calculado de acuerdo con la ecuación (7) del V02 de salida diferencial adquirido en cada ciclo de control en el PASO 3 (ver figura 12), y la salida V02 hat diferencial identificada calculada en cada ciclo de control en el PASO 5-4 es filtrada con características de paso bajo para calcular el id/e(k) de error identificado. Esto es debido a que como el sistema de escape objeto E incluye el convertidor catalítico 3, generalmente tiene características de paso bajo, es preferible adjuntar importancia al comportamiento de baja frecuencia del sistema de escape E identificando correctamente los coeficientes de ganancia al, a2, bl del modelo del sistema de escape. Ambas salidas diferenciales V02, y la salida V02 hat diferencial identificada, pueden ser filtradas con las mismas características de paso bajo. Por ejemplo, después de que la salida V02 diferencial y la salida V02 hat diferencial identificada han sido filtradas por separado, la ecuación (7) puede ser calculada para determinar el id/e (k) de error identificado. La filtración anterior se lleva a cabo moviendo el proceso promedio, el cual es un proceso de filtración digital . Posteriormente, el identificador 25 calcula un nuevo vector T (k), del coeficiente de ganancia identificado, por ejemplo, los nuevos coeficientes de ganancia identificados al (k) hat, a2 (k) hat, bl (k) hat, de acuerdo con la ecuación (8) utilizando el id/e(k) de error identificado determinado en el PASO 5-6, y el K? calculado en el PASO 5-5 y en el PASO 5-7.

Después de haber calculado los nuevos coeficientes de ganancia identificada al(k) hat, a2(k) hat, bl(k) hat, el identificador 25 limita adicionalmente los valores de los coeficientes de ganancia al hat, a2 hat, bl hat (elementos del vector T del coeficiente de ganancia identificado) para cubrir las condiciones previamente determinadas en el PASO 5-8. Entonces, el ídentificador 25 actualiza la matriz P(k) de acuerdo a la ecuación (10) para el procesamiento del siguiente ciclo de control en el PASO 5-9, después del cual, el control retorna a la rutina principal mostrada en la figura 12. El proceso de limitación de los coeficientes de ganancia identificados al hat, a2 hat, bl hat en el PASO 5-8, comprende un proceso de limitación de los valores de los coeficientes de ganancia identificados al hat, a2 hat, bl hat a una cierta combinación, por ejemplo, un proceso de limitación de un punto (al hat, a2 hat) a una región determinada en un plano coordinado, el cual tiene los coeficientes de ganancia identificados al hat, a2 hat como su componente, y un proceso de limitación del valor de los coeficientes de ganancia identificados bl hat dentro de un rango determinado. De acuerdo con el proceso anterior, si un punto (al(k) hat, a2(k) hat) de un plano de coordenada, el cual es determinado por los coeficientes de ganancia identificados al(k) hat, a2(k) hat calculados en el PASO 5-7, se desvía de la región determinada en el plano de la coordenada, entonces los valores de los coeficientes de ganancia identificados al(k) hat, a2(k) hat, son limitados forzosamente a los valores del punto en la región determinada. De acuerdo con el último proceso, si el valor del coeficiente de ganancia identificado bl(k) hat calculado en el PASO 5-7 excede límite superior o inferior del rango determinado, entonces el valor del coeficiente de ganancia identificado bl(k) hat es limitado forzosamente al límite superior o inferior del rango determinado. El proceso anterior de limitación de los coeficientes de ganancia identificados al hat, a2 hat bl hat, sirve para mantener la estabilidad del Usl de entrada de manipulación SLD (el kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo) calculado por el controlador de modalidad de deslizamiento 27, y de ahí, el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo.

Los detalles específicos del proceso de limitación de los coeficientes de ganancia al hat, a2 hat, bl hat se describen en la Publicación de Patente Japonesa Abierta No. 11-153O51 y la solicitud de Patente Norteamericana No. 09/153300, y no se describirán en el presente documento. Los valores anteriores al (k-l) hat, a2(k-l) hat, bl(k-l) hat de los coeficientes de ganancia identificados utilizados para determinar los nuevos coeficientes de ganancia identificados al(k) hat, a2(k) hat, bl(k) hat en el PASO 5-7, son los valores de los coeficientes de ganancia identificados después de lo cual, han sido limitados en el PASO 5-8 en el ciclo de control anterior. Los detalles del procesamiento del identificador 25 en el PASO 5 mostrados en la figura 12, han sido descritos anteriormente. En la figura 12, después de que se ha llevado a cabo el procesamiento del identificador 25, la unidad de control del lado del escape 7a determina los valores de los coeficientes de ganancia al, a2, bl en el PASO 6. Específicamente, si el valor de la señal f/id/cal establecido en el PASO 2 es "1", por ejemplo, si los coeficientes de ganancia al, a2, bl han sido identificados por el identificador 25, entonces los coeficientes de ganancia al, a2, bl son ajustados a los últimos coeficientes de ganancia identificados al(k) hat, a2(k) hat, bl(k) hat determinados por el identificador 25 en el PASO 5 (limitados en el PASO 5-8) . Si el valor de la señal f/id/cal es "0", por ejemplo, si los coeficientes de ganancia al, a2, bl no han sido identificados por el identificador 25, entonces los coeficientes de ganancia al, a2, bl son ajustados a valores previamente determinados, respectivamente. Después, la unidad de control de lado del escape 7a efectúa la operación de procesamiento del calculador 26, por ejemplo, calcula la salida de la barra V02 diferencial estimada, en el PASO 7. El calculador 26 calcula los coeficientes al, a2 , ßj (j = l,2,...,d) para ser usados en la ecuación (13), utilizando los coeficientes de ganancia al, a2, bl determinados en el PASO 6 (estos valores son básicamente los coeficientes de ganancia identificados al hat, a2 hat, bl hat) de acuerdo con la ecuación (12) .

Posteriormente, el calculador 26 calcula la salida barra V02 (k+d) diferencial estimada (valor estimado de la salida V02 diferencial después del tiempo muerto total d del tiempo del ciclo de control presente) de acuerdo con la ecuación (13), utilizando los datos de tiempo serie V02 (k), V02 (k-l), de antes del ciclo de control presente, de la salida V02 diferencial del sensor 02 calculada en cada ciclo de control en el PASO 3, los datos de tiempo serie kact (k-j) (j = 0, ..., di), de antes del ciclo de control presente, del kact de salida diferencial del sensor LAF 5, los datos de tiempo-serie kcmd (k-j) (=Usl (k-j), j = 1, ..., d2-1), de antes del ciclo de control anterior, del kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo (= al Usl de entrada de manipulación SLD) determinado en cada ciclo de control del controlador de modalidad de deslizamiento 27, y los coeficientes al, a2, ßj calculados, tal y como se describieron anteriormente . Luego, la unidad de control del lado del escape 7a calcula el Usl de entrada de manipulación SLD (= al kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo) con el controlador de la modalidad de deslizamiento 27 en el PASO 8. Específicamente, el controlador de la modalidad de deslizamiento 27 calcula un valor s (k+d) barra (correspondiente a un valor estimado, después del tiempo muerto total d de la función lineal s definida de acuerdo con la ecuación (15) ) , después del tiempo muerto total d, del ciclo de control actual, de la función barra s de cambio definida de acuerdo con la ecuación (25), utilizando los datos de tiempo-serie barra V02 (k+d), barra V02 (k+d-1) de la salida barra V02 diferencial estimada determinada por el calculador 26 en el PASO 7. En este momento, el controlador de modalidad de deslizamiento 27 mantiene el valor de la función barra s de cambio dentro de un rango permisible previamente determinado. Si el valor barra s (k+d) determinado tal y como se describió anteriormente, excede el límite superior o inferior del rango permisible, entonces el controlador de la modalidad de deslizamiento 27 forzosamente limita el valor barra s (k+d) al límite superior o inferior del rango permisible. Esto se debe a que si el valor de la función barra s de cambio fuera excesivo, el Urch de entrada de la ley de obtención de control sería excesivo, y el Uadp de la ley de control adaptable cambiaría de una manera abrupta, tendiendo a dañar la estabilidad de convergencia de la salida V02/0UT del sensor 02 6 al valor V02/TARGET objetivo. Entonces, el controlador de modalidad de deslizamiento 27 agrega acumulativamente los valores barra s (k+d) • ?T producidos multiplicando el valor barra s (k+d) de la función barra s de cambio por el período ?T de cambio (período constante) de los ciclos de control de la unidad de control del lado del escape 7a. Es decir, el controlador de modalidad de deslizamiento 27 agrega el producto barra s (k+d) -? del valor barra s (k+d) del período ?T calculado en el ciclo de control presente a la suma determinada en el ciclo de control anterior, calculando de este modo, un valor barra s integrado (en lo sucesivo representado por "barra ?s") , el cual es el resultado calculado del término S( barra s-?T) de la ecuación (27) . En la modalidad actual, el controlador de modalidad de deslizamiento 27 mantiene el valor integrado barra ?s en el rango predeterminado permisible. Si el valor integrado barra ?s excede del límite superior o inferior del rango permisible, entonces el controlador de modalidad de deslizamiento 27 forzosamente limita el valor integrado ?s al límite superior o inferior del rango permisible. Esto es debido a que si el valor barra ?s integrado fuera excesivo, el Uadp de la ley de control adaptable determinado de acuerdo con la ecuación (27) sería excesivo, tendiendo a dañar la estabilidad de proceso de convergencia de la salida V02/0UT del sensor 02 6 al valor V02/TARGET objetivo. Entonces, el controlador de modalidad de deslizamiento 27 calcula el Ueq de entrada de control equivalente, el Urch de la entrada de la ley de obtención de control, y el Uadp de la ley de control adaptable de acuerdo con las ecuaciones respectivas (24), (26), (27), usando los datos de serie barra V02 (k+d), barra V02 (k+d-1) de los valores pasado y presente de la salida barra V02 diferencial estimada determinada por el calculador 26 en el PASO 7, el valor barra s (k+d) de la función de cambio barra s y su valor integrado barra ?s, los cuales son determinados como se describió anteriormente, y los coeficientes de ganancia al, a2, bl determinados en el PASO 6 (los cuales son básicamente los coeficientes de ganancia al (k) hat, a2 (k) hat, bl (k) hat) . El controlador de modalidad de deslizamiento 27 agrega entonces el Ueq de entrada de control equivalente, el Urch de entrada de la ley de obtención de control y el Uadp de la ley de control adaptable para calcular el Usl de entrada de manipulación SLD por ejemplo, la entrada (= al kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo) para ser aplicado al sistema de escape objeto E para convergir la señal de salida V02/OUT del sensor 02 6 hacia el valor objetivo V02/TARGET. Después de que el US1 de entrada de manipulación SLD ha sido calculado, la unidad de control de lado del escape 7a determina la estabilidad del proceso de control de la modalidad de deslizamiento adaptable llevado a cabo por el controlador de modalidad de deslizamiento 27, o más específicamente, la capacidad de la condición controlada de la salida V02/OUT del sensor 02 6, basado en el proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable (al que nos referimos en lo sucesivo como ("condición SLD controlada"), y establece un valor de una señal f/sld/stb que indica si la condición SLD controlada es estable o no en el PASO 9. La subrutina de determinación del PASO 9 se muestra en detalle en la Fig.15. Como se muestra en la Fig.15, la unidad de control de lado del escape 7a calcula una diferencia barra ?s (correspondiente a un índice de cambio en la función de cambio barra s) entre el valor presente barra s (k+d) de la función de cambio barra s calculado en el PASO 8, y el valor presente barra o (k+d-1) del mismo en el PASO 9-1.

Posteriormente, la unidad de control de lado del escape 7a decide si un producto barra ?s, barra o (k+d) (correspondiente a la función diferenciada por tiempo de una función Lyapunov barra2 s/2 en relación con el barra o) del barra ?s de diferencia y el valor presente barra o (k+d) es igual o inferior al valor previamente determinado e (> 0) en el PASO 9-2. La diferencia barra ? o •• barra s (k+d) (a la que nos referimos en lo sucesivo como "Pstb del parámetro de determinación de estabilidad") se describirá más adelante. Si el Pstb del parámetro de determinación de estabilidad es mayor de 0 (Pstb > O ), entonces el valor de la función de cambio barra o está cambiando básicamente lejos de "0". Si el Pstb del parámetro de determinación de estabilidad es igual a, o inferior a 0 (Pstb < 0), entonces el valor de la función de cambio o barra converge básicamente en "0". Generalmente, con el objeto de convergir una variable controlada a su valor objetivo de acuerdo con el proceso de control de modalidad de deslizamiento, es necesario que el valor de la función de cambio sea convergida en "0" de manera estable. Básicamente, por lo tanto, es posible determinar si la condición SLD controlada es estable o inestable 'dependiendo de, si el valor del Pstb del parámetro de determinación de estabilidad es igual a, o inferior a "0". Sin embargo, si la estabilidad de la condición SLD controlada es determinada, comparando el valor del Pstb del parámetro de determinación de estabilidad con "0", entonces el resultado determinado de la estabilidad es afectado aún por un pequeño ruido contenido en el valor de la función de cambio s barra. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, el valor e previamente determinado con el cual va a ser comparado el Pstb del parámetro de determinación de estabilidad en el PASO 9-2, es un valor positivo ligeramente mayor de "0". Si Pstb > e en el PASO 9-2, entonces la condición SLD controlada se considera como inestable, y el valor de un contador de cronómetro tm (cronómetro de cuenta descendente ) es ajustado a un valor inicial TM previamente determinado (el contador de cronómetro tm es iniciado) con el objeto de inhibir la determinación del KCMD de la proporción de aire-combustible efectivo, utilizando el Usl de entrada de manipulación SLD, calculado en el PASO 8 para un tiempo previamente determinado en el PASO 9-4. Posteriormente, el valor de la señal f/sld/stb es ajustado a "0" en el PASO 9-5, después de lo cual el control retorna a la rutina principal mostrada en la Fig.12. Si Pstb < e en el PASO 9-2, entonces la unidad de control del lado del escape 7a, decide si el valor presente o (k+d) barra de la función de cambio barra o , se encuentra dentro de un rango previamente determinado o no, en el PASO 9-3. Si el valor presente de barra s (k+d) de la función de cambio barra a , no se encuentra dentro del rango previamente determinado, entonces debido a que el valor presente barra o k+d está separado bastante de "0", la condición de SLD controlado es considerada como inestable. Por lo tanto, si el valor presente barra s de la función de cambio, no se encuentra dentro de un rango previamente determinado en el PASO 9-3, entonces la condición SLD se considera como inestable, y el procesamiento del PASO 9-4, el PASO 9-5 es ejecutado para iniciar el contador de cronómetro tm, y establecer el valor de la señal f/sld/stp en " 0" . En la presente modalidad, debido a que el valor de la función de cambio barra s está limitada dentro de un rango permisible en el PASO 8, se puede dispensar el procesamiento de decisión en el PASO 9-3. Si el valor presente barra s (k+d) de la función de cambio barra o, se encuentra dentro del rango previamente determinado en el PASO 9-3, entonces la unidad de control de lado del escape 7a, efectúa la cuenta de cronómetro descendente tm, por un tiempo previamente determinado ?tm en el PASO 9-6. La unidad de control de lado del escape 7a, entonces decide si el valor del contador de- cronómetro tm es igual a, o menor de "O", por ejemplo, si un tiempo correspondiente al valor inicial TM ha transcurrido desde el inicio del contador de cronómetro tm o no, en el PASO 9-7. Si tm > 0, por ejemplo, si el contador de cronómetro de tiempo tm todavía está midiendo tiempo y su tiempo ajustado no ha transcurrido todavía, entonces, como no ha transcurrido tiempo substancial después de la condición SLD controlada, se considera como inestable en el PASO 9-2 o el PASO 9-3, el estado SLD controlado tiende a volverse inestable. Por lo tanto, si tm > 0, en el PASO 9-7, el valor de la señal f/sld/stb es establecido en "0" en el PASO 9-5. Si tm < 0, en el PASO 9-7, es decir, si ya ha transcurrido el tiempo ajustado del contador de cronómetro tm, entonces la etapa SLD controlada se considera como estable, y el valor de la señal f/sld/stb es ajustado en "1" en el PASO 9-8. De acuerdo con el procesamiento anterior, si el estado SLD controlado se considera como inestable, entonces el valor de la señal f/sld/stb es ajustado en "0", y si el estado SLD controlado se considera como estable, entonces el valor de la señal f/sld/stb es ajustado en "1".

En la presente modalidad, el proceso anterior de la determinación de la estabilidad de la condición SLD controlada, se presenta solamente a modo de un ejemplo ilustrativo. La estabilidad de la condición SLD controlada puede ser determinada por cualquiera de varios otros procesos. Por ejemplo, en cada período determinado más largo que el ciclo de control, se cuenta la frecuencia con la cual el valor Pstb del parámetro de estabilidad en el período, es mayor que el valor e previamente determinado. Si la frecuencia se excede de un valor previamente determinado, entonces se considera que la condición SLD controlada es inestable. Por el contrario, se considera la condición SLD controlada como estable. Haciendo referencia nuevamente a la Fig.12, después de que un valor de la señal f/sld/stb indicador de la estabilidad de la condición SLD controlada ha sido establecido, la unidad de control de lado del escape 7a determina el valor de la señal f/sld/stb en el PASO 10. Si el valor de la señal f/sld/stb es "1", es decir, si se considera que la condición SLD controlada es estable, entonces, el controlador de la modalidad de deslizamiento 27, limita el Usl de entrada de manipulación SLD calculado en el PASO 8 en el PASO 11. Específicamente, el controlador de la modalidad 27, determina si el valor presente del Usl de entrada de manipulación SLD calculado en el PASO 8, se encuentra o no dentro del rango predeterminado permisible. Si el valor presente del Usl de entrada de manipulación SLD excede el límite superior o inferior del rango permisible, entonces el controlador de modalidad de deslizamiento 27, forzosamente limita el valor presente del Usl(k) de entrada de manipulación del SLD, al límite superior o inferior del rango permisible . El Usl de entrada de manipulación SLD (= al kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo) limitado en el PASO 11, es almacenado en una memoria (no mostrada) de un modo de tiempo-serie, y será utilizada en la operación de procesamiento del calculador 26. Entonces, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b del procesador principal del lado del escape 13, realizan el proceso de evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3 (que se describirá más adelante) en el PASO 12. El controlador de modalidad de deslizamiento 27, agrega el valor de referencia FLAF/BASE del Usl de entrada de manipulación SLD limitado en el PASO 11, calculando de este modo el KCMD de la proporción aire-combustible objetivo, en el PASO 14. En este momento se termina el procesamiento del ciclo de control presente. Si f/sld/stb = 0 en el PASO 10, es decir, se considera que la condición SLD controlada es inestable, entonces la unidad de control de lado del escape 7a, forzosamente ajusta el Usl de entrada de manipulación SLD, en el ciclo de control presente a un valor previamente determinado (el valor fijo, o el valor anterior del Usl de entrada de manipulación SLD) en el PASO 13. La unidad de control de lado del escape 7a, calcula el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, de acuerdo con la ecuación (28) en el PASO 14. Entonces, se termina el procesamiento en el ciclo de control presente. El KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo finalmente determinado en el PASO 14, es almacenado en una memoria (no mostrada) en una modalidad de tiempo-serie en cada ciclo de control. Cuando el controlador de retroalimentación general 15, va a usar el KCMD de la proporción aire-combustible objetivo, determinada por la unidad de control de lado del escape 7a (ver PASO f en la Fig.10), se selecciona el último de los datos de tiempo-serie de KCMD de la proporción aire-combustible objetivo, almacenado de este modo. El proceso de evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3 en el PASO 12, se describirá a continuación haciendo referencia a la Fig. 16. Los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, calculan el valor de la función s lineal de evaluación de deterioro determinado, de acuerdo con la ecuación (15), de los datos V02 (k) , V02 (k-l) de tiempo serie de la salida V02 diferencial del sensor 02 6, la cual es calculada en el PASO 3 mostrado en la Fig.12, es decir, el valor presente de la salida V02 diferencial, y el valor pasado de la misma en el ciclo de control anterior, en el PASO 12-1. Los valores de los coeficientes sl,s2 usados para calcular el valor de la función s lineal de evaluación de deterioro, son idénticos a los valores de los coeficientes si, s2 utilizados por el controlador de modalidad de deslizamiento 27, para determinar el valor de la función de cambio barra a . Entonces, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, determinan el valor de la señal F/DONE en el PASO 12-2. Cuando el valor de la señal F/DONE es "1", entonces indica que la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3, está terminada durante la presente operación del motor de combustión interna 1, y cuando el valor de la señal F/DONE se encuentra en "0", entonces indica que la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3, no se ha terminado durante la operación actual, del motor de combustión interna 1. Cuando el motor de combustión interna 1 arranca para operar, el valor de la señal F/DONE es inicializado en "0". Si F/DONE = 0, es decir, si la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3 no se ha terminado, entonces los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, realizan un proceso de determinación de una condición variable del volumen del gas de escape (el índice de flujo del gas de escape a través del tubo de escape 2) en el PASO 12-3. Más especificamente, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, determinan si el volumen de gas de escape se mantiene en un nivel substancialmente constante, es decir, en una condición de crucero o no, y establece el valor de la señal F/CRS. Cuando el valor de la señal F/CRS es "1", entonces indica que el volumen del gas de escape se encuentra en la condición de crucero, y cuando el valor de la señal F/CRS es "0", indica que el volumen del gas de escape no está en la condición de crucero. Este proceso de determinación de una condición variable del volumen del gas de escape, se lleva a cabo en un período de 1 segundo, por ejemplo (al que nos referimos en lo sucesivo como "período de determinación de variación del volumen del gas de escape") más largo que el período (30-100 ms ) de los ciclos de control de la unidad de control de lado del escape 7a, y se muestra con detalle en la Fig. 17. Como se muestra en la Fig. 17, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, calculan un valor ABSV estimado del valor presente del volumen de gas de escape (al que nos referimos en lo sucesivo como "volumen estimado de gas de escape") de los datos detectados de la velocidad de rotación presente NE, y la presión de admisión PB del motor de combustión interna 1, de acuerdo con la siguiente ecuación (42) en el PASO 12-3-1: NE ABSV = PB•SVPRA 1500 (42) • 10 En la modalidad presente, el volumen de gas de escape cuando la velocidad de rotación del motor de combustión interna es de 1500 rpm, es utilizada como referencia. Por lo tanto, el valor detectado de la velocidad de rotación NE, es dividido entre 15 "1500" en la ecuación anterior (42) . En la ecuación (42), SVPRA representa una constante previamente determinada dependiendo del desplazamiento del motor de combustión interna 1. En vez de estimar el volumen del gas de escape 20 como se describió anteriormente, el volumen del gas de escape puede ser estimado a partir de la cantidad de suministro de combustible, y la cantidad de aire de admisión del motor de combustión interna 1, o puede ser detectado 25 directamente utilizando un sensor de flujo.

Entonces, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b efectúan, un proceso de filtración previamente determinado, en el volumen de gas de escape estimado calculado en el PASO 12-3-1, en cada período de determinación de la variación del volumen del gas de escape, para determinar de este modo el parámetro SVMA, de variación del volumen del gas de escape, que representa la condición variable, del volumen del gas de escape en el PASO 12-3-2. El proceso de filtración anterior es expresado por la siguiente ecuación (43) : SVMA = (ABSV (n) - ABSV (n-l) ) + (ABSV (n-2) - ABSV (n-3) ) + (ABSV (n-4) - ABSV (n-5)) (43) Específicamente, el parámetro SVMA de variación de volumen de gas de escape, es calculado determinando los promedios de cambio de movimiento del volumen de gas de escape estimado ABSV, sobre una pluralidad de períodos de determinación de variación del volumen del gas de escape (tres períodos de determinación de variación del volumen del gas de escape en la presente modalidad). En la ecuación (43), "n" representa el número ordinal del ciclo del período de determinación de variación del volumen del gas de escape . El parámetro SVMA de variación de volumen del gas de escape calculado de este modo representa, un índice de cambio en el volumen ABSV del gas de escape estimado. Por consiguiente, como el valor del parámetro SVMA de variación del volumen del gas de escape, es más cercano a "0", el cambio-dependiente del tiempo del ABSV del volumen del gas de escape estimado es más pequeño, es decir, el volumen ABSV del gas de escape estimado es substancialmente constante. Luego, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, comparan el cuadrado del parámetro SVMA de variación de volumen de gas de escape, es decir, el cuadrado SVMA2 , con un valor d previamente determinado en el PASO 12-3-3. El valor d previamente determinado es un valor positivo cercano a "0". Si SVMA2 > d, es decir, si el volumen presente en el gas de escape sufre una variación relativamente grande, entonces los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, establecen el valor de un contador de cronómetro (cronómetro de cuenta descendente) TMCRSJUD en un valor inicial X/TMCRSJST previamente determinado en el PASO 12-3-4. Como el volumen del gas de escape no se encuentra en la condición de crucero, es decir, el volumen del gas de escape no se mantiene en un nivel substancialmente constante, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, establecen la señal F/CRS en "0" en el PASO 12-3-5, después de lo cual el control retorna a la rutina principal mostrada en la Fig.16. Si SVMA2 < d en el PASO 12-3-3, es decir, si el volumen del gas de escape presente sufre de una variación relativamente pequeña, entonces los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, cuentan de manera descendente el valor del contador del cronómetro TMCRSJUD por un valor previamente determinado en el periodo de determinación de variación del volumen del gas de escape siempre que, el volumen del gas de escape presente sufre una variación relativamente pequeña, en el PASO 12-3-6. Entonces, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, determinan si el valor del contador del cronómetro TMCRSJUD llega a "0" o es menor, es decir, si el tiempo de ajuste del contador del cronómetro TMCRSJUD ha transcurrido o no, en el PASO 12-3-7.

Si TMCRSJUD < O, es decir, el tiempo de ajuste del contador del cronómetro TMCRSJUD ha transcurrido, entonces los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, deciden que el volumen del gas de escape se encuentra en la condición de crucero, y mantienen el valor del contador TMCRSJUD en "0" en el PASO 12-3-8. Posteriormente, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, establecen el valor de la señal F/CRS en "1" en el PASO 12-3-9, después de lo cual el control retorna a la rutina principal mostrada en la Fig. 16. Si TMCRSJUD > 0 en el PASO 12-3-7, es decir, si el tiempo de ajuste del contador de cronómetro TMCRSJUD no ha transcurrido, entonces los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, establecen el valor de la señal F/CRS en "0" en el PASO 12-3-5, después de lo cual, el control retorna a la rutina principal mostrada en la Fig. 16. La secuencia del procesamiento descrita anteriormente con referencia a la Fig. 17, representa el procesamiento en el PASO 12-3 ilustrado en la Fig. 16. De acuerdo con el procesamiento en el PASO 12-3, si el SVMA2 de variación de volumen del gas de escape es SVMA es SVMA2 < d, por ejemplo, la variación del volumen del gas de escape es pequeña, continuamente durante un tiempo, por ejemplo 10 a 15 segundos, correspondiente al valor inicial X/TMCRSJST del contador de cronómetro TMCRSJUD, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, deciden que el volumen de gas de escape se encuentra en la condición de crucero, y establecen el valor de la señal F/CRS en "1". De otro modo, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, deciden que el volumen del gas de escape no se encuentra en la condición de crucero, y establecen el volumen de la señal F/CRS en "0". El procesamiento del PASO 12-3, permite un reconocimiento apropiado de la condición, en la cual se mantiene el volumen del gas de escape en un nivel substancialmente constante. En cada ciclo de control, la unidad de control de lado del escape 7a, en un período de determinación de variación de volumen del gas de escape, se mantiene constante el valor de la señal F/CRS. Haciendo nuevamente referencia a la Fig. 16, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, realizan un proceso de cálculo del parámetro LSs de evaluación de deterioro en el PASO 12-4.

El proceso de cálculo del parámetro LSs de evaluación de deterioro, se describirá a continuación haciendo referencia a la Fig. 18. Los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, determinan si ciertas condiciones del cálculo del parámetro LSs 2 de evaluación de deterioro son satisfechas o no, en el PASO 12-4-1. Las condiciones incluyen el valor de la señal F/CRS establecida en el PASO 12-3, y el valor de la señal f/prism/on establecida por la unidad de control de lado de motor 7b, en el PASO d mostrado en la Fig. 10. Si F/CRS = 1, es decir, si el volumen del gas de escape se encuentra en la condición de crucero, entonces los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, deciden que la condición para el cálculo del parámetro LSs 2 de evaluación de deterioro (al que nos referimos en lo sucesivo como "condición de evaluación de deterioro") no es satisfecho. Por lo tanto, sin calcular el parámetro LSs de evaluación de deterioro, el control retorna a la rutina principal mostrada en la Fig. 16.

Aunque el volumen del gas de escape se encuentra en la condición de crucero, es decir, mientras el volumen del gas de escape es mantenido en un nivel substancialmente constante, el parámetro LSs2 de la evaluación de deterioro, no es calculado por la siguiente razón: En la condición de crucero, la salida V02/0UT del sensor 02 6, es probable que se mantenga estable en el valor V02/TARGET objetivo, y de ahí el valor de la función s lineal de la evaluación de deterioro, está menos apta para cambiar aun cuando el deterioro del convertidor catalítico 3 haya progresado. En la condición de crucero, el valor de la función o lineal de evaluación de deterioro no tiende a tener una tendencia dependiente de la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, descrita anteriormente con referencia a la Fig. 7. Por lo tanto, en la presente modalidad, el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro no es calculado en la condición de crucero. Si f/prism/on = 0 en el PASO 12-4-1, es decir, si el modo de operación del motor de combustión interna 1, es diferente al modo de operación normal, en el cual el suministro de combustible del motor de combustión interna es controlado dependiendo del KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo que es determinada por el controlador de modalidad de deslizamiento 27 de la unidad de control de lado del escape 7a, entonces los medios de evaluación de condición de deterioro 13b, también deciden que la condición de evaluación de deterioro no es satisfecha, y no calculan el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, y el control retorna a la rutina principal mostrada en la Fig. 16. Esto se debe a que para una evaluación apropiada de la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, con el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, es preferible determinar un parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, utilizando los datos de la salida diferencial V02 del sensor 02 6, que son obtenidos mientras la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna 1 está siendo controlada dependiendo del KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo generada por el controlador de modalidad deslizante 27, de acuerdo con el proceso de control de modalidad deslizante adaptable. En el PASO 12-4-1, los medios de evaluación de condición de deterioro 13b, también determinan si la velocidad del vehículo, con el motor de combustión interna 1 montado en el mismo se encuentra o no en un rango previamente determinado, si ha transcurrido o no cierto tiempo después del arranque del motor de combustión interna 1, y si el convertidor catalítico 3 ha sido activado o no. Si estas condiciones no se satisfacen, entonces los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, determinan que la condición de evaluación de deterioro no está satisfecha. Por lo tanto, sin calcular el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, el control retorna a la rutina principal mostrada en la Fig. 16. Si la condición de evaluación de deterioro es satisfecha en el PASO 12-4-1 (en este momento, F/CRS = 0 y f/prism/on = 1), entonces los medios de evaluación de la condición de deterioro calculan el s2 cuadrado de la función, s lineal de deterioro determinada en cada ciclo de control, de la unidad de control de lado del escape 7a en el PASO 12-1 mostrado en la Fig. 16 en el PASO 12-4-2. Los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, calculan un nuevo parámetro LSs2 (k) de evaluación de deterioro a partir del valor presente s 2(k) del s z cuadrado, el valor presente LS s 2 (k-l) del LSs 2 parámetro de evaluación de deterioro y el valor presente BP(k-l) del BP del parámetro de ganancia determinada por la fórmula recursiva expresada por la ecuación (30), de acuerdo con la ecuación (29) en el PASO 12-4-3. Después de actualizar el valor del BP del parámetro de ganancia de acuerdo con la ecuación (30) del PASO 12-4-4, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, se incrementan por "1", el valor CB1P del contador, el cual cuenta el número de veces que el - parámetro LSs2 de evaluación de deterioro y el BP del parámetro de ganancia son actualizados, cuyo número corresponde al número de valores de la función o lineal de evaluación de deterioro utilizada para determinar el parámetro LSs2, de evaluación de deterioro, en el PASO 12-4-5. Posteriormente, el control retorna a la rutina principal mostrada en la Fig. 16. Los valores del parámetro LSs2 de evaluación de deterioro y el BP del parámetro de ganancia que son determinados respectivamente en los PASOS 12-4-3 y 12-4-4, son almacenados en una memoria no volátil, tal como una memoria EEPROM o similar (no mostrada) cuando el motor de combustión interna 1 está apagado, de modo que esos valores no serán perdidos cuando el motor de combustión interna 1 no está en operación. Cuando el motor de combustión interna 1 opera la siguiente vez, los valores almacenados del parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, y el BP de parámetro de ganancia son utilizados como su valor inicial. Los valores iniciales del parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, y el BP del parámetro de ganancia al momento en que opera el motor de combustión interna Ipor primera vez, son "0" y "1", respectivamente. El valor CB1P del contador es inicializado en "0" al momento del arranque del motor de combustión interna 1. En la Fig. 16, después de calcular (actualizar) el valor del parámetro LSs2 de evaluación de deterioro como se describió anteriormente, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, evalúan la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, basados en el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro en el PASO 12-5. El proceso de evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3, se describirá a continuación haciendo referencia a la Fig. 19. Los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, determinan si el valor presente BP(k) del BP del parámetro de ganancia y el valor anterior BP(k-l) del mismo, son substancialmente iguales uno al otro o no, es decir, si el BP del parámetro de ganancia ha sido convergido substancialmente o no, en el PASO 12-5-1, y posteriormente, determinan si el valor de CB1P del contador es igual a, o mayor a un valor CB1CAT previamente determinado, es decir, si el número de valores de la función lineal s de evaluación de deterioro utilizado para determinar el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, ha alcanzado el valor CB1CAT previamente determinado o no, en el PASO 12-5-2. En la modalidad presente, si los datos del parámetro LSs2 de evaluación de deterioro y el BP del parámetro de ganancia no son sostenidos, es decir, si los valores de los mismos son inicializados en "0", como cuando la batería del vehículo (no mostrada) se ha removido temporalmente antes de arrancar el motor de combustión interna 1, o cuando el motor de combustión interna 1 opera por primera vez , entonces el valor predeterminado que va ser comparado con el valor del CB1P del contador, en el PASO 12-5-2 es establecido en un valor mayor, si los datos del parámetro LSs2 de evaluación de deterioro y el BP del parámetro de ganancia son sostenidos . Si cualquiera de las condiciones del PASO 12-5-1 y el PASO 12-5-2 no son satisfechas, entonces el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro determinado en el PASO 12-4 en el ciclo de control presente, son considerados como que no son lo suficientemente convergidos a un valor central del s2 cuadrado de la función o lineal de la evaluación de deterioro. Por lo tanto, el procesamiento del PASO 12-5 es terminado sin evaluar la condición de deterioro del convertidor catalítico 3, basado en el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro. Si cualquiera de las condiciones de los PASOS 12-5-1 y 12-5-2 son satisfechas, entonces debido a que el parámetro LSs2 de evaluación del deterioro determinado en el PASO 12-4 en el ciclo de control presente representativo del valor central del o2 cuadrado de la función o lineal de evaluación de deterioro, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, comparan el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro con el umbral CATAGELMT mostrado en la Fig. 8 en el PASO 12-5-3. Si LSs2 > CATAGELMT, entonces los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, deciden que la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, se encuentra en una condición de deterioro-en-progreso en la cual necesita ser reemplazado inmediatamente o rápido. Los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, controlan el indicador de deterioro 29 para indicar la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 en el PASO 12-5-4. Después de establecer el valor de la señal F/DONE en "1", que indica que la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3 está terminada, en el PASO 12-5-5. El procesamiento del PASO 12-5 es terminado. Si LSs2 < CATAGELMT, en el PASO 12-5-3, como el convertidor catalítico 3 se encuentra en una condición no-deteriorada, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, no controlan el indicador de deterioro 29, pero establecen el valor de la señal F/DONE en "1" en el PASO 12-5-5. Ahora se termina el procesamiento del PASO 12-5. El procesamiento anterior representa el proceso que llevan a cabo los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, en el PASO 12, mostrado en la Fig. 12. En el aparato de acuerdo con la modalidad anterior, los medios de cálculo de la proporción aire-combustible objetivo 13a, del procesador principal de lado del escape 13, determinan de manera secuencial, una proporción de aire-combustible objetivo para el motor de combustión interna 1, es decir, un valor objetivo para la proporción de aire-combustible del gas de escape que entra en el convertidor catalítico 3, de acuerdo con el proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable, con el objeto de convergir (establecer), la salida V02/OUT del sensor 02 6, en la parte inferior del convertidor catalítico 3, en un valor objetivo V02/TARGET. Los medios de cálculo de la proporción aire-combustible objetivo 13a, ajustan la cantidad de combustible inyectado en el motor de combustión interna 1, con el objeto de convergir la salida KACT del sensor LAF 5, con el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, para controlar de este modo, por retroalimentación la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna 1, en el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo. De esta manera, la producción de la señal V02/0UT del sensor 02 6, es convertida en el valor V02/TARGET, y el convertidor catalítico3 puede mantener su funcionamiento de purificación óptima del gas de escape, sin ser afectado por su propio envej ecimiento . Junto con el control anterior de la proporción de aire-combustible del motor de combustión internal, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, del procesador principal de lado del escape 13, determinan de manera secuencial una función s lineal de evaluación de deterioro, a partir de los datos de tiempo-serie de la salida V02 diferencial del sensor 02 6. Los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b determinan, un parámetro LSs2 de evaluación de deterioro como el valor central (el valor central del mínimo cuadrado de la presente modalidad) del a 2 cuadrado de la función s lineal de evaluación de deterioro, de acuerdo con un algoritmo secuencial de procesamiento estadístico (el algoritmo del método de mínimos cuadrados ponderados de la presente modalidad) . Los medios de evaluación de la condición de deteriorol3b, 5 comparan entonces, el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro con el umbral previamente determinado CATAGELMT para evaluar de este modo, la condición deteriorada del convertidor catalítico 3. • De este modo, es posible evaluar la condición 10 deteriorada del convertidor catalítico 3, mientras se mantiene un funcionamiento de purificación óptima del convertidor catalítico 3. Como el parámetro LSs2 de deterioro es el valor central del o2 cuadrado, de la función s lineal de 15 evaluación de deterioro, su correlación con la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 es alta, de modo que la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 puede ser evaluada correctamente basada en el parámetro LSs2 de 20 evaluación del deterioro. En la presente modalidad, en situaciones donde el volumen de escape de gas es mantenido en un nivel substancialmente constante, es decir, la condición de crucero, por ejemplo, las variaciones 25 del volumen de gas de escape son pequeñas, y el valor de la función o lineal de evaluación de deterioro no es probable que cambie, el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro no es calculado. En otras situaciones, el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, es calculado para evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico 3. El parámetro LSs2 de evaluación de desarrollo representativo de la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, es altamente confiable, permitiendo que la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, sea evaluada de una manera exacta. El controlador de la modalidad de deslizamiento 27, un KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, para convergir en la salida barra V02 diferencial estimado del sensor 02 6, determinado por el calculador 26 en "0", y como resultado, convergir en la salida V02/OUT del sensor 02 6, para el valor V02/TARGET. De este modo es posible compensar el efecto de tiempo muerto di, del sistema de escape objetivo E, y el efecto de tiempo muerto t2 del sistema de manipulación de la proporción de aire-combustible, el cual está formado por el motor de combustión interna 1, y la unidad de control de lado de motor 7b, y para mejorar la estabilidad del proceso de control de convergencia de la salida V02/0UT del sensor 02 6, por el valor objetivo V02/TARGET. Mientras tanto, los coeficientes de ganancia al, a2, bl que son parámetros del sistema de escape que es utilizado por el sistema de control de deslizamiento 27, y el calculador 26, y sus procesos son identificados de manera secuencial por el identificador 25, que se mantengan en un mínimo cualquier efecto que cambie el comportamiento del sistema de escape objeto E, que esté en el sistema de convergencia de la salida V02/OUT del sensor 02 6, y que el valor objetivo V02/TARGET se mantengan en un mínimo. Como consecuencia, el proceso de control de convergencia de la salida V02/OUT del sensor 02 6, al valor objetivo V02/TARGET puede ser llevado a cabo de manera estable. En el aparato de acuerdo con la presente modalidad, la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, puede ser evaluada de una manera altamente confiable, mientras- que el funcionamiento de purificación deseado del convertidor catalítico 3, se mantiene también de manera confiable.

La presente invención no está limitada a la primera modalidad, pero puede ser modificada de la manera siguiente: En la primera modalidad, el valor central del o2 mínimo cuadrado, de la función s lineal de evaluación de deterioro, es utilizado como el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro. Sin embargo, el valor central del mínimo cuadrado del valor absoluto de la función o lineal de evaluación de deterioro, puede ser determinado como el parámetro de evaluación de deterioro. De acuerdo con dicha modificación, en el PASO 12-4 mostrado en la Fig.16, es determinado el valor absoluto de la función s lineal de evaluación de deterioro, en vez del o2 cuadrado de la función o lineal de evaluación de deterioro y "s2" en la ecuación (29) es reemplazado por el valor absoluto para obtener, un parámetro de evaluación de deterioro que exhiba la misma tendencia que el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, con respecto a la condición deteriorada del convertidor catalítico 3. Comparando el parámetro de evaluación de deterioro obtenido con un valor previamente determinado, la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, puede ser evaluada de la misma manera que en la primera modalidad. En vez del o2 cuadrado de la función s lineal de evaluación de deterioro o el valor central del mínimo cuadrado del valor absoluto, el valor central del valor promedio del s2 cuadrado, o el valor absoluto pueden ser determinados como el parámetro de evaluación de deterioro. Alternativamente, pueden determinar una variación del valor de la función s lineal de evaluación de deterioro, o más exactamente, una variación con respecto a "0" y un valor promedio del s2 cuadrado del valor de la lineal función o de evaluación de deterioro, o una desviación estándar (la raíz cuadrada de una variación), como el parámetro de evaluación de deterioro. El parámetro de evaluación de deterioro determinado de este modo, exhibe la misma tendencia que el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, con respecto a la condición deteriorada del convertidor catalítico 3. Por lo tanto, comparando el parámetro de evaluación de deterioro obtenido con un valor previamente determinado, puede evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico 3.

En la primera modalidad, la función s lineal de evaluación de deterioro, es determinada de acuerdo con la ecuación (15) cuyos componentes variables son representados, por dos datos de tiempo-serie de la salida V02 diferencial del sensor 02 6. Sin embargo, la función lineal de evaluación de deterioro, puede ser definida por una función lineal cuyos componentes variables son representados, por más datos de tiempo-serie, de la salida V02 diferencial. De acuerdo con dicha modificación, la función de cambio del proceso de control de modalidades de deslizamiento, es definida de preferencia por una función lineal, en donde los datos de tiempo-serie de la salida V02 diferencial, incluidos en la función lineal de evaluación de deterioro, son reemplazados por los datos de tiempo-serie de la salida V02 barra diferencial estimada. La función lineal de evaluación de deterioro puede ser determinada alternativamente, por una ecuación similar a la ecuación (15), en donde las salidas V02(k), V02(k-1) diferenciales de la ecuación (15), son reemplazadas por las salidas V02/OUT (k), V02/OUT (k-l) del sensor 02 6. De acuerdo con esta modificación, el valor central de la función lineal de evaluación de deterioro, es representado básicamente por "(si + s2) V02/TARGET". Un parámetro que representa el grado hasta el cual el valor de la función lineal de la evaluación de deterioro, varía con respecto del valor central (sl +s2) • V02/TARGET, de modo que el cuadrado de la diferencia entre el valor central (si + s2) • V02/TARGET, y el valor de la función lineal de evaluación de deterioro, o el valor central del mínimo cuadrado del valor absoluto, es determinado como, el parámetro de evaluación de deterioro, entonces se puede evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico 3, de la misma manera que en la primera modalidad. Además, una función lineal cuyos componentes variables son representados por los datos de tiempo-serie de la función barra s de cambio de acuerdo con la ecuación (6), por ejemplo, los datos de tiempo-serie de la salida barra V02 diferencial estimada del sensor 02 6, puede ser utilizada como la función lineal de evaluación del deterioro. Se prefiere, con el propósito de aumentar la confiabilidad del resultado evaluado, usar la función s lineal de evaluación de deterioro de acuerdo con la ecuación (15) que emplea la salida V02 diferencial real del sensor 02 6 como componente variable, en vez de la función barra s de cambio, la cual emplea la salida barra V02 diferencial estimada que es el valor estimado después del tiempo total muerto d de la salida V02 diferencial del sensor 02 6, porque la función s lineal de evaluación de deterioro refleja mejor la condición real del convertidor catalítico 3. En la primera modalidad, el s2 cuadrado de la función s lineal de evaluación de deterioro es utilizado para evaluar condición de deterioro del convertidor catalítico 3. Sin embargo, es posible usar el producto del valor de la función s lineal y su índice de cambio, el cual representa el Pstb del parámetro de determinación de estabilidad usado en el PASO 9 para determinar la estabilidad de la condición SLD controlada, para evaluar la condición de deterioro del convertidor catalítico 3. Si se determina en dicha modificación, una variación del producto, o más generalmente, un valor que representa el grado hasta el cual varía el valor del producto, como el parámetro de evaluación de deterioro, entonces es posible evaluar condición de deterioro del convertidor catalítico 3, basada en el parámetro de evaluación de deterioro determinado de este modo. En la primera modalidad, condición de deterioro del convertidor catalítico 3 es evaluada como una de dos condiciones, por ejemplo, la condición de deterioro en progreso y la condición no deteriorada. Sin embargo, si se utilizan un número aumentado de umbrales para la comparación con el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, entonces condición de deterioro del convertidor catalítico 3, puede ser evaluada como tres o más condiciones deterioradas. En este caso, se pueden indicar las evaluaciones diferentes, dependiendo de esas tres o más condiciones de deterioro. En la primera modalidad, el algoritmo del proceso de control de modalidad de deslizamiento es construido en base al modelo del sistema de escape expresado como un sistema de tiempo separado. Sin embargo, el algoritmo del proceso de control de modalidad de deslizamiento puede ser construido en base a un modelo, el cual expresa el sistema de escape objetivo E como un sistema de tiempo continuo. En esta modificación, la función de cambio para el proceso de control de modalidad de deslizamiento puede ser expresada, por ejemplo, por una función lineal cuyos componentes variables son representados por la salida V02 diferencial del sensor 02 6, y su índice de cambio. En la primera modalidad, el proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable es empleado para calcular el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo. Sin embargo, se puede emplear el proceso de control de modalidad de deslizamiento, el cual no usa la ley de control adaptable (algoritmo adaptable) . En esta modificación, el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo puede ser determinado de acuerdo con una ecuación que es similar a la ecuación (28), excepto que es eliminado el término del Uadp de entrada de la ley de control adaptable de la misma. En la primera modalidad, el efecto del tiempo muerto d total es compensado por el calculador 26 al calcular el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo. Si el tiempo muerto del sistema de manipulación de la proporción de aire-combustible es tan pequeño que resulta insignificante, entonces se puede compensar solamente el tiempo muerto di del sistema de escape objeto E. En esta modificación, el calculador 26 determina en forma secuencial, en cada sitio de control, el valor V02(k+dl) estimado después del tiempo muerto di de la salida V02 diferencial del sensor 02 6, de acuerdo con la siguiente ecuación (44) la cual es similar a la ecuación (12) excepto que "kcmd" y "d" son reemplazados respectivamente por "kact" y "di": di V02(k + di) - al • V02(k) + a2 • V02(k - 1) + fi - kact(k - j) <4 > en donde al = la primera fi la , elemento de la primera columna de Adl , a2 = la primera fila, elemento de la segunda columna de Adl, ßj = elementos de la primera fila de Aj-1-B al a2 A = 1 0 bl- B = 0 En esta modificación, el controlador de la modalidad de deslizamiento 27 determina en cada ciclo de control el Ueq de entrada de control equivalente, el Urch de entrada de la ley de obtención de control y el Uadp de entrada de la ley de control adaptable de acuerdo con las ecuaciones que son similares a las ecuaciones (24) a (27) , excepto que "d" es reemplazado por "di", y agrega el Ueq de entrada de control equivalente, el Urch de entrada de la ley de obtención de control y el Uadp de entrada de la ley de control adaptable para determinar el kcmd de la proporción de aire-combustible diferencial objetivo para determinar de este modo, el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo que ha sido compensado por el efecto del tiempo muerto di del sistema de escape objeto E. De acuerdo con la modificación anterior, el procesamiento del identificador 25, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b, y la unidad de control del lado del motor 7b pueden ser los mismos que en el procesamiento de ellos en la primera modalidad. Sí el tiempo muerto di del sistema de escape objeto E, así como el tiempo muerto di del sistema de manipulación de proporción de aire-combustible es pequeño de una manera insignificante, entonces el calculador 26 puede ser abastecido con ellos. En esta modificación, la operación del procesamiento del controlador de modalidad de deslizamiento 27 y el identificador 25 se pueden realizar con d = di = 0. En la primera modalidad, se emplea el identificador 25. Sin embargo, los coeficientes de ganancia al, a2, bl del modelo de sistema de escape pueden ser de valores fijos previamente determinados, o pueden ser ajustados a valores adecuados provenientes de la velocidad de rotación y la presión de admisión del motor de combustión interna 1 utilizando un diagrama. En la primera modalidad, el sensor 02 6 es utilizado como el sensor de gas de escape en la corriente descendente del convertidor catalítico 3. Sin embargo, para mantener el funcionamiento de purificación deseado del convertidor catalítico 3, se pueden emplear cualquiera de varios de otros sensores, siempre que ellos puedan detectar la concentración de un cierto componente del gas de escape en la corriente descendente del convertidor catalítico que va a ser controlado. Por ejemplo, se emplea un sensor CO, sí es controlado el monóxido de carbono (CO) en la corriente descendente de gas de escape del convertidor catalítico, un sensor de NOx es empleado, si es controlado el óxido de nitrógeno (NOx) en el gas de escape de la corriente descendente del convertidor catalítico-, y se emplea un sensor HC si es controlado el hidrocarburo (HC) en el gas de escape de la corriente descendente del convertidor catalítico. Si se emplea un convertidor catalítico de tres vías, entonces éste puede ser controlado para maximizar su funcionamiento de purificación, independientemente de cual de los componentes de gas es detectado por su concentración. Si se emplea un convertidor catalítico de reducción o un convertidor catalítico de oxidación, entonces su funcionamiento de purificación puede ser aumentado detectando directamente un componente de gas para ser purificado. En la primera modalidad, se emplea el proceso de control de modalidad de deslizamiento como el proceso de control de retroalimentación para convergir la salida V02/OUT del sensor 02 6 al valor objetivo V02/TARGET. Sin embargo, es posible emplear otro proceso de control de retroalimentación para evaluar condición de deterioro del convertidor catalítico 3, mientras converge en la salida V02/OUT del sensor 02 6 al valor objetivo V02/TARGET. A continuación se describirá una segunda modalidad de la presente invención, la cual está enfocada a dicha adaptación, haciendo referencia a las figuras del 20 al 22. La segunda modalidad difiere de la primera, solamente en lo que respecta a la estructura funcional y al procesamiento de la unidad de control del lado de escape 7a. Dichos detalles estructurales y de procesamiento de la segunda modalidad, los cuales son idénticos a los de la primera modalidad, se muestran en figuras idénticas y están indicados por caracteres de referencia idénticos, y no se describirán con mayor detalle más adelante. La figura 20 muestra en forma de bloque, una estructura funcional de una unidad de control del lado del motor 7a de acuerdo con la segunda modalidad. Igual que con la primera modalidad, la unidad de control del lado del motor 7a de acuerdo con la segunda modalidad, realiza un proceso de generación secuencial de un KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo (un valor objetivo para la proporción de aire-combustible detectada por el sensor LAF 5) en ciclos de control determinados, para convergir la salida V02/0UT del sensor 02 6 en la corriente descendente del convertidor catalítico 3 (ver figura 1) al valor objetivo V02/TARGET, y un proceso de evaluación de condición de deterioro del convertidor catalítico 3. Los ciclos de control de la unidad de control del lado del motor 7a son de un período constante, igual que en la primera modalidad. Para llevar a cabo los procesos anteriores, la unidad de control del lado del motor 7a tiene un restador 12 para calcular de manera secuencial una diferencia (= V02/OUT - V02/TARGET) entre la salida V02/OUT del sensor 02 6, y el valor objetivo V02/TARGET para el mismo, es decir, la salida V02 diferencial, y los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b para evaluar condición de deterioro del convertidor catalítico 3, utilizando los mismos datos de tiempo-serie de la salida V02 diferencial, y controlando la operación del indicador de deterioro 29, igual que en la primera modalidad. La unidad de control del lado del motor 7a también tiene medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 30, como medios para determinar la variable manipulada de la proporción de aire-combustible para calcular de manera secuencial el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo a partir de los datos de la salida V02 diferencial, de acuerdo con un proceso de control PID (tapón proporcional integral más derivado), el cual sirve como un control de proceso de retroalimentación. El procesamiento del restador 12, y los medios de evaluación de condición de deterioro 13b, son idénticos a los de la primera modalidad. En la segunda modalidad, los valores de los coeficientes si, s2 de la función s lineal de evaluación de deterioro requeridos para el procesamiento de los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b (ver PASO 12-1 mostrado en la figura 16), pueden ser idénticos a los utilizados en la primera modalidad. Básicamente, aunque la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna está siendo controlada dependiendo de la proporción de aire-combustible objetivo calculada por los medios de cálculo de la proporción aire-combustible objetivo 30, tal y como se describirán a continuación, se pueden establecer los valores de los coeficientes si, s2 para originar el valor de la función s lineal de evaluación de deterioro que exhiba de manera clara, la tendencia mostrada en las figuras del 5 al 7 con respecto a condición de deterioro del convertidor catalítico 3, a través de la experimentación o de un modo similar. Los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 30 comprenden un controlador PID 31 para generar de manera secuencial un Upid variable manipulado de la proporción de aire-combustible requerida para convergir la salida V02 diferencial del- sensor 02 6 en "0" de acuerdo con el proceso de control PID (que se describirá con detalle más adelante), y un sumador 32 para agregar un valor KBS de referencia de la proporción de aire-combustible previamente determinado al Upid variable manipulado de la proporción de aire-combustible para calcular de este modo, un KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo. El Upid variable manipulado de la proporción de aire-combustible se significa como una cantidad correctiva del KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo con respecto al valor KBS de referencia de la proporción de aire-combustible, y corresponde al Usl de entrada de manipulación SLD (= kcmd de la proporción diferencial de aire-combustible objetivo) en la primera modalidad. El valor KBS de referencia de la proporción de aire- combustible agregado al Upid variable manipulado de la proporción de aire-combustible, es una proporción de aire-combustible central para el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo y corresponde al valor de referencia FLAF/BASE de la primera modalidad. En la presente modalidad, el valor KBS de referencia de la proporción de aire/combustible es un valor cerrado a una proporción estequiométrica de aire-combustible, la cual es determinada a partir de los valores detectados por la velocidad de rotación NE, y la presión de admisión PB del motor de combustión interna 1, utilizando un diagrama previamente determinado . Otros detalles de la unidad de control de lado de escape anterior 7a, es decir, la adaptación funcional de la unidad de control del lado del motor 7b y la adaptación del sistema de escape del motor de combustión interna 1, son exactamente los mismos que los de la primera modalidad. La operación del aparato de acuerdo con la segunda modalidad, incluyendo el procesamiento detallado de los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 30, se describirán más adelante.

El proceso llevado a cabo por la unidad de control del lado del motor 7b es idéntico al proceso de la primera modalidad, y la secuencia de procesamiento mostrada en la figuras 10 y 11, es decir, el proceso de ajuste de la cantidad de inyección de combustible del motor de combustión interna 1, es ejecutado de manera secuencial en ciclos de control sincronizados con el TDC (período de ángulo del cigüeñal) por la unidad de control del lado del motor 7b. Sin embargo, el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo leído por la unidad de control del lado del motor 7b en el PASO f mostrado en la figura 10, es el último KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo que es calculado por los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 30 de la unidad de control del lado del escape 7a. En la presente modalidad, la unidad de control del lado del escape 7a ejecuta una rutina principal mostrada en la figura 21 en ciclos de control determinados concurrente con el procesamiento de la unidad de control del lado del motor 7b.

Específicamente, la unidad de control del lado de escape 7a determina el KBS del valor de referencia de la proporción de aire-combustible a partir de la velocidad de rotación NE y la presión de admisión PB presentes del motor de combustión interna 1 utilizando un diagrama previamente determinado en el PASO 21. Entonces, la unidad de control del lado del escape 7a determina el valor de la señal f/prism/on , el cual es ajustado por la unidad de control del lado del motor 7b en el PASO d mostrado en la figura 10 en el PASO 22. Si f/prism/on = 0, es decir, si el modo de operación del motor de combustión interna 1 no es el modo de operación normal, en el cual la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna 1 es manipulada para convergir en la salida V02/OUT del sensor 02 6 al valor objetivo V02/TARGET, entonces la unidad de control del lado del escape 7a ajusta el KCMD(k) de la proporción de aire-combustible objetivo en el sitio de control presente, al KBS del valor de referencia de la proporción de aire-combustible determinado en el PASO 21 y en el PASO 30. Posteriormente, el procesamiento del ciclo de control presente llega a su fin. Si f/prism/on = 1 en el PASO 22, es decir, si el modo de operación del motor de combustión interna 1 es el modo de operación normal, entonces el restador 12 calcula la última salida diferencial V02(k) ( = V02/0UT - V02/TARGET) del sensor 02 6 del PASO 23. Específicamente, el restador 12 selecciona el último de los datos de tiempo-serie de la salida V02/OUT del sensor 02 6 que ha sido leída y almacenada en la memoria, no ilustrada, en el PASO-a mostrado en la figura 10, y calcula la salida V02 (k) diferencial. La salida V02 (k) diferencial, incluyendo los datos calculados en el pasado (por ejemplo, la salida V02/(k-l) diferencial calculada en el ciclo de control anterior) , es almacenado en una memoria (no mostrada ) . Entonces, la unidad de control del lado de escape 7a realiza el procesamiento de los medios de cálculo de proporción de aire-combustible objetivo 30 del PASO 24 al PASO 27. El controlador PID 31 de los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 30 determina los valores de los coeficientes de ganancia respectivos KVP, KVI, KVD de los términos proporcional, integral y derivativo relacionados con el proceso de control PID para convergir en la salida V02 diferencial del sensor 02 6 en "0", a partir de la velocidad de rotación NE y la presión de admisión PB actuales del motor de combustión interna 1, utilizando un diagrama previamente determinado en el PASO 24. Posteriormente, el controlador PID 31 calcula las ecuaciones del (45) al (47), que se muestran a continuación, utilizando los valores presente y pasado V02(k), V02(k-1) de la salida V02 diferencial del sensor 02 ß determinada en el PASO 23, y los últimos coeficientes de ganancia KVP, KVI, KVD determinados en el PASO 24, para determinar los valores presentes VREFP(k), VREFI(k), VREFD(k) de los términos proporcional, integral, y derivado, respectivamente. El controlador PID 31 también agrega los valores presentes VREFP(k), VREFI(k), VREFD(k) de los términos proporcional, integral y derivativo a la ecuación (48), que se muestra a continuación, para determinar un VREF variable manipulado básico, como la base para el Usl variable manipulado de la proporción de aire-combustible en el PASO 25.

VREFP(k) = V02(k) • KVP (45) VREFI(k) = VREFI(k-l) + V02(k) • KVI (46) VREFD(k) = (V02(k) - V02(k-1) ) • KVD (47) VREF = VREFP(k) + VREFI(k) + VREFD(k) (48) Además, el procesador PID 31 realiza un proceso de limitación, para limitar el VREF variable manipulado básico en el PASO 26. En el proceso de limitación, si el VREF variable manipulado básico determinado en el PASO 25 excede un límite superior o inferior previamente determinado, el controlador PID 31 limita forzosamente la VREF variable manipulada básica, al límite superior o inferior. Entonces, el controlador PID 31 determina un Upid variable manipulada de la proporción de aire-combustible a partir de la VERF variable manipulada básica limitada utilizando una tabla de datos previamente determinados, mostrada en la figura 22. La tabla de datos mostrada en la figura 22, está acomodada básicamente de modo que la VERF variable manipulada básica es más grande, el Upid variable manipulado de la proporción de aire-combustible es más grande. En un rango de valores de la VERF variable manipulada básica, por ejemplo, un rango S en la figura 22, que son determinados por el controlador PID 31 mientras que la salida V02/0UT del sensor 02 6 es convergida de manera substancialmente cercana al valor objetivo V02/TARGET. La Upid variable manipulada de la proporción de aire-combustible cambia en un grado pequeño conforme cambia la VREF variable manipulada básica, y se mantiene substancialmente cercana a "0". Esto se debe a la cercanía del valor objetivo V02/TARGET, cambia de manera importante la salida V02/OUT del sensor 02 6 aún cuando la proporción de aire-combustible cambia de una manera ligera, tal y como lo indica la curva de línea sólida en la figura 2. Después de determinar la Upid variable manipulada de la proporción aire-combustible, el sumador 32 de los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 30 agrega el valor KBS de referencia de la proporción de aire-combustible al Upid variable manipulado de la proporción de aire-combustible, determinando de este modo el KCMD(k) de la proporción de aire-combustible objetivo en el ciclo de control presente en el PASO 28.

El KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo determinado de este modo, es almacenado en una memoria (no mostrada) en una modalidad de tiempo-serie en cada ciclo de control de la unidad de control del lado del escape 7a. Cuando la unidad de control del lado del motor 7b lee el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo en el PASO f mostrado en la figura 10, selecciona los últimos datos del KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo almacenados de este modo en la memoria. Después de que los medios de cálculo de la proporción de aire-combustible objetivo 30 han determinado el KCMD de la proporción de aire-combustible objetivo, como se describió anteriormente, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b realizan un proceso de evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3 en el PASO 29. El proceso de evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3 realizado por los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b en el PASO 29, es exactamente el mismo que el proceso que se utiliza en la primera modalidad. Específicamente, los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b llevan a cabo una secuencia de procesamiento mostrada en las figuras del 16 al 19, tal y como se describió anteriormente, utilizando los datos de tiempo-serie de la salida V02 diferencial del sensor 02 6 determinada en cada ciclo de control en el PASO 23. Los medios de evaluación de la condición de deterioro 13b evalúan la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 como una condición de deterioro en progreso o una condición no deteriorada. Si la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 es una condición de deterioro en progreso, entonces la condición deteriorada es indicada por el indicador de deterioro 29. En el aparato de acuerdo con la segunda modalidad igual que en la primera modalidad, la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 es evaluada mientras la proporción de aire-combustible del motor de combustión interna 1 está siendo manipulada para convergir la salida V02/OUT del sensor 02 6 de la corriente descendente del convertidor catalítico 3 al valor objetivo V02/TARGET. Por lo tanto, la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 puede ser evaluada mientras se mantiene en funcionamiento de purificación apropiado del convertidor catalítico 3. Como la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 es evaluada exactamente de la misma manera que en la primera modalidad, la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 puede ser e-valuada de manera correcta basada en el parámetro LSs2 de evaluación de deterioro, cuya correlación con la condición deteriorada del convertidor catalítico 3 es alta y la cual es altamente confiable . En la presente modalidad, la unidad de control 7a realiza su procesamiento en ciclos de control de un período constante. Sin embargo, la unidad de control del escape 7a puede realizar su procesamiento de manera sincronizada con el TDC de la unidad de control del lado del motor 7b. o en los ciclos de control de un período, el cual es varias veces un TDC (veces plurales) . El parámetro de evaluación de deterioro y la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico 3 basada en el mismo, pueden ser modificados del mismo modo que en la primera modalidad, como se describió anteriormente.

Aplicación Industrial: Como es claro a partir de la descripción anterior, de acuerdo con la presente invención, la condición deteriorada del convertidor catalítico, tal como un convertidor catalítico de tres vías, el cual está colocado en el sistema de escape del motor de combustión interna cargado en un automóvil o en un vehículo híbrido, puede ser evaluada automáticamente y correctamente, por lo tanto, la presente invención es efectiva para usarse, por ejemplo, para el reporte de los resultados de la evaluación.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REI IND C CIONES 1.- Un aparato para controlar la proporción de aire-combustible de un motor de combustión interna el cual comprende: un sensor de gas del escape colocado en la corriente descendente de un convertidor catalítico el cual está colocado en un paso de escape de un motor de combustión interna, para detectar la concentración de un componente particular de un gas del escape emitido por el motor de combustión interna, y que ha pasado a través del convertidor catalítico; una variable manipulada de la proporción de aire-combustible que genera medios para generar de manera secuencial una variable manipulada para determinar la proporción de aire-combustible del gas del escape que entra en el convertidor catalítico para convergir una salida del sensor de gas del escape a un valor objetivo previamente determinado; medios de manipulación de la proporción de aire-combustible para manipular la proporción de aire-combustible de una mezcla de aire-combustible para ser quemada en el motor de combustión interna dependiendo de la variable manipulada; y medios de evaluación de la condición de deterioro para determinar de manera secuencial el valor de una función lineal de evaluación de deterioro a partir de datos de tiempo-serie de la salida del sensor de gas del escape, teniendo la función lineal de evaluación de deterioro componentes variables representados por los datos de tiempo-serie de la salida del sensor de gas del escape, y evaluando una condición deteriorada del convertidor catalítico, basada en el valor determinado de la función lineal de evaluación de deterioro, mientras que la proporción de aire-combustible de la mezcla de aire-combustible está siendo manipulada por los medios de manipulación de la proporción de aire-combustible. 2.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde los medios de evaluación de la condición de deterioro comprenden : medios para determinar datos que representan el grado hasta el cual varían los datos de tiempo-serie del valor de la función lineal de evaluación de deterioro, como un parámetro de evaluación de deterioro a partir de los datos de tiempo-serie del valor de la función lineal de evaluación de deterioro, y la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico basada en el valor del parámetro de evaluación de deterioro determinado . 3.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 2, en donde los medios de evaluación de la condición de deterioro comprenden : medios para determinar el parámetro de evaluación de deterioro efectuando un proceso de filtración de paso bajo sobre el valor cuadrado o absoluto de la diferencia entre cada uno de los datos de tiempo-serie del valor de la función lineal de evaluación de deterioro, y un valor previamente determinado como valor central del valor de la función lineal de evaluación del deterioro . 4.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 3, en donde el proceso de filtración de paso bajo comprende un proceso de filtración de acuerdo con un algoritmo secuencial estadístico. 5.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 3, en donde los medios de evaluación de la condición de deterioro comprenden : medios para comparar el parámetro de evaluación de deterioro con un umbral previamente determinado para determinar si el convertidor catalítico está deteriorado o no, hasta un punto correspondiente a dicho umbral. 6.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde los medios de evaluación de la condición de deterioro comprenden : medios para determinar si la condición deteriorada del convertidor catalítico va a ser evaluada o no, dependiendo de un cambio en el índice de flujo del gas del escape que entra en el convertidor catalítico. 1 . - Un aparato de conformidad con la reivindicación 6, en donde los medios de evaluación de la condición de deterioro comprenden : medios para fallar en la evaluación de la condición de deterioro del convertidor catalítico, si el índice de flujo del gas del escape que entra en "el convertidor catalítico es mantenido en un nivel substancialmente constante, y evaluar la condición deteriorada del convertidor catalítico si el índice de flujo del gas del escape que entra en el convertidor catalítico no es mantenido en un nivel substancialmente constante. 8.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 3, en donde los medios de evaluación de la condición de deterioro comprenden: medios para fallar en la determinación del parámetro de evaluación de deterioro si el índice de flujo del gas del escape que entra en el convertidor catalítico es mantenido en un nivel substancialmente constante, y determinar el parámetro de evaluación de deterioro si el índice de flujo de gas del escape que entra en el convertidor catalítico no es mantenido en un nivel substancialmente constante. 9.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde los medios de generación de la variable manipulada de la proporción de aire-combustible comprenden: medios para generar la variable manipulada de acuerdo con un proceso de control de modalidad de deslizamiento, comprendiendo la función lineal de evaluación de deterioro, una función lineal determinada dependiendo de una función de cambio utilizada en el proceso de control de la modalidad de deslizamiento. 10.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 9, en donde el proceso de control de la modalidad de deslizamiento emplea, como la función de cambio, una función lineal cuyos componentes variables son representados por datos de tiempo-serie de la diferencia entre la salida del sensor de gas del escape, y el valor objetivo, comprendiendo la función lineal de evaluación de deterioro una función lineal, la cual tiene coeficientes de componentes variables que son idénticos a los coeficientes de los componentes variables de la función de cambio. 11.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 9, en donde los medios de generación de la variable manipulada de la proporción de aire-combustible comprenden: medios de cálculo para determinar de manera secuencial datos que representan un valor estimado en la salida del sensor del gas del escape después de un tiempo muerto de un sistema en un rango de una posición ascendente del convertidor catalítico al sensor de gas del escape; y medios para la generación de la variable manipulada utilizando los datos determinados por los medios de cálculo. 12.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 9, en donde los medios de generación de la variable manipulada de la proporción aire-combustible comprenden: medios de cálculo para determinar de manera secuencial datos que representan un valor estimado de la salida del sensor del gas del escape después de un tiempo de datos total, el cual es la suma de un tiempo muerto del sistema en un rango de una posición ascendente del convertidor catalítico, al sensor de gas del escape y un tiempo muerto de un sistema que comprende un sistema de manipulación de la proporción de aire-combustible y el motor de combustión interna; y medios para generar la variable manipulada utilizando los datos determinados por los medios de cálculo. 13.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 11 ó 12, en donde los medios de generación de la variable manipulada de la proporción de aire-combustible comprenden: medios para generar la variable manipulada para convergir el valor estimado de la salida del sensor de gas del escape representada por los datos determinados por los medios de cálculo al valor objetivo, de acuerdo con el proceso de control de la modalidad de deslizamiento. 14.- Un aparato dß conformidad con la reivindicación 9, en donde el proceso de control de modalidad de deslizamiento comprende un proceso de control de modalidad de deslizamiento adaptable. 15.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde la variable manipulada generada por los medios de generación de variable manipulada de la proporción aire-combustible comprenden una proporción de aire-combustible objetivo para el gas del escape que entra en el convertidor catalítico y que comprende además: un sensor de la proporción de aire-combustible colocado en la corriente ascendente del convertidor catalítico para detectar la proporción de aire-combustible del gas del escape que entra en el convertidor catalítico; los medios de manipulación de la proporción de aire-combustible comprenden: medios para manipular la proporción de aire-combustible de la mezcla de aire-combustible de acuerdo con un proceso de control de retroalimentación para convergir la salida del sensor de la proporción de aire-combustible a la proporción de aire-combustible objetivo.