TW452629B - Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engine - Google Patents

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TW452629B
TW452629B TW089127538A TW89127538A TW452629B TW 452629 B TW452629 B TW 452629B TW 089127538 A TW089127538 A TW 089127538A TW 89127538 A TW89127538 A TW 89127538A TW 452629 B TW452629 B TW 452629B
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TW
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fuel ratio
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air
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TW089127538A
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Masaki Ueno
Shusuke Akazaki
Yoshihisa Iwaki
Hiroshi Kitagawa
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Honda Motor Co Ltd
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Description

•ί-ι^^^^^ρ'Μ消費合作社印製 45 262 9 Α7 -----Β7 五、發明說明（1 ) [發明所屬之技術領域] 本發明’係關於内燃機之空燃比（air_fue】tati0)控制裝 置，更詳言之，關於一種可評估廢氣淨化用之觸媒裝置的 劣化狀態之空燃比控制裝置。 [發明之背景] 作為用來判別一設在内燃機廢氣通路之廢氣淨化用觸 媒裝置的劣化狀態者，以往即已知有揭露於例如特公報第 2526640號 '和特開平7·丨9033號公報之技術。 該等技術，係於使藉内燃機來燃燒之混合氣體的空燃 比從貧乏（lean)侧變化為豐富（Rich)側、或從豐富側變化為 貧乏側時，利用分別設在觸媒裝置之上游及下游側的氧濃 度感測器之輸出會反轉之事者β更詳言之，此等技術，係 在内燃機之特定運轉條件下（依照特許公報第2526640號 者’乃在内燃機之輸出增量時和燃料切斷時，而依照特開 平7-19033號公報者，即於内燃機之負荷和旋轉數均在給定 範圍内等之給定條件獲得滿足時），使空燃比積極地從貧乏 側變化為豐富側、或從豐富側變化為貧乏側然後，此時， 計測從上游側之氧濃度感測器的輸出反轉到下游側之氧濃 度感測之輸出反轉為止之時間、及下游側氧濃度感測之反 轉周期等，根據那些計測值來評估觸媒裝置之劣化狀態。 又’依照此等技術’在内燃機之通常運轉狀態（不進行 觸媒裝置之劣化狀態的評估之運轉狀態）時，隨前述氧濃度 感測器之輸出反轉而回授控制空燃比，以便内燃機之空燃 比被保持在理論空燃比附近’藉此，確保觸媒裝置之適當 本轶張叉度遇用中S國家標準（CNS)A·!規格（2】ϋ X 297公笼） (請先ΜΛ背面二;:1意事項再填窵本頁) 訂：---'-----線！ r If I * 4 B： ，1 fr U- iy； 五、發明說明（2 )
淨化性能E 然而，如像上述一般之觸媒裝置劣化狀態之評估手法 的活為了 6乎估觸媒裝置之劣化狀態而必須使空燃比積極 地從貧乏側變化為豐富側、或從豐富側變化為貧乏側。因 此，若將内燃機之空燃比回授控制以便確保觸媒裝置之 適當淨化性能的狀態時，無法評估觸媒裝置之劣化狀態_ 因此，在其評估時，存在著難以確保觸媒裝置之適當的淨 化性能等缺點c 又，本申請人已先提案了在觸媒裝置之下游側設置一 用來檢出廢氣中之特定成分的濃度。例如氧濃度之廢氣感 測Is同時，操作藉内燃機來燃燒之混合氣以便使該廢氣感 測器之輸出收東於給定目標值’藉此確保觸媒裝置之最佳 淨化性能的技術（例如，特開平9-324681號公報、特開平 11-1 5305 1號公報或美國專利第5852930號、美國專利 09/153300等）。 此技術，係使用滑動模式控制來依次算出進入於觸媒 裝置之廢氣空燃比（詳述之.其係從廢氣之氧濃度掌握之空 燃比）的目標值（目標空燃比）’俾使前述廢氣感測器之輪出 (氧濃度之檢出值）收束於給定目標值（一定值）。然後，隨其 目標空燃比而操作藉内燃機來燃燒之混合氣體的空燃比， 藉此確係觸媒裝置之最佳淨化性能。 這種技術由於可在如上述之空燃比控制下，穩定確 保觸媒裝置之最佳淨化性能，所以希望一面進行其空燃比 控制一面可評估觸媒裝置之劣化狀態。 -------------------- I 訂 * I ---I I I I (-.-圮？5-?面之'xt事項再填寫本頁) 297 -¾ 452629 Λ： Β： 五、發明說明（ 本發明之目的係鑑於此種背景而提供一種内燃機之空 燃比控制裝置’以便一面確保設在内燃機排氣通路之觸媒 裝置的所需淨化性能，一面可將該觸媒裝置之劣化狀態適 當地評估》 [發明之摘要] 本發明内燃機之空燃比控制裝置，係為了達成這種目 的而包含有： 廢氣感測器’其係為了檢出通過該觸媒裝置之前述内 燃機廢氣中的特定成分濃度’而配置在一設在内燃機排氣 通路之觸媒裝置的下游惻； 空燃比操作量生成機構，其係依次生成用來規定進入 於前述觸媒裝置之廢氣空燃比的操作量，俾使該廢氣感測 器之輸出收束於給定目標值；及 空燃比操作機構，其係隨該操作量而操作藉前述内燃 機來燃燒之混合氣的空燃比；其中，特徵在於：備有劣化 狀態評估機構，其係在藉助於前述空燃比操作機構之前述 此合氣的空燃比之操作中，從前述廢氣感測器之輸出的時 間序列資料’求出將該時間序列資料作為變數成分表示的 給定劣化料用祕函數值，根據其所求得之劣化評枯用 線性函數值，來評估前述觸媒裝置之劣化狀態。 即右依本發明者等之知識，則依次生成用來規定進 入於觸媒裝置之廢氣的空燃比之操作量（例如該空燃比之 目標幻’俾使前述觸媒裝置下游側之廢氣感測器的輸出收 東於給定目標值’當於隨著其操作量而操作前述混合氣之 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 幻- 線
發明說明（4 ) 空燃比的狀態，即，進行對於廢氣感測器之輸出的前述目 標值之收東控制的狀態中，從前述廢氣感測器之輸出的時 間序列資料，求出以其時間序列資料作為變數成分的、用 某適當之給定線性函數（如表現於廢棄感測器之輸出的時 間序列資料之線性結合形式的函數）值時，其線性函數值即 在同該觸媒裝置之劣化進行程度間有呈現特徵性相關性之 趙向。 例如，當觸媒裝置為大致新品狀態時，前述線性函數 之值，有集聚於某給值附近之趨向。而且，當觸媒裝置之 劣化進屐下去時.前述線性函數之值，即有易於採取從上 述給定值偏離之值的趨向。也就是說，隨著觸媒裝置之劣 化的進行，而該線性函數值之偏著程度變大。 於是'於本發明’前述劣化狀態評估機構，係將上述 線性函數作為劣化評估用線形函數，從前述廢氣感測器之 輸出的時間序列資料依次求出此劣化評估用線性函數值。 d後根據此劣化評估用線性函數值，評估觸媒裝置之劣 化狀態。 4右依本發明’則成為評估觸媒裝置劣化狀態之基礎的 I述劣化评估用線性函數之值，便隨著由前述空燃比操作 量生土機構所生成之操作量’而在由前述空燃比操作機構 抽？]述混合氣之空燃比的狀態了，從廢氣感測器之輸出 的％間序㈣料求ώ，俾使廢氣感:職之目標值收東於給 2標值者1是、前述劣化㈣料性函㈣.可在操 、k之狀fc取得.以便確保前述觸媒裝置之所需淨化 452629 A7 B7 五、發明說明（5 ) 機能。 為此，進行根據該劣化評估用線性函數值之觸媒裝置 的劣化狀態之評估，藉此可一面確保觸媒裝置所需的淨化 性能一面進行其劣化狀態之評估。 於這種本發明，若依本發明者等之知識，則對應於前 述劣化評估用線性函數值之如前述一般的觸媒裝置劣化進 行程度之趨向，便在使用回授控制之一手法即滑動模式控 制來進行藉助於前述空燃比操作量生成機搆之前述操作量 的生成時，易於變成適宜的顯著者。而且，若像這樣空燃 比操作量生成機構為使用滑動模式控制來生成前述操作量 之機構時’同觸媒裝置之劣化狀態的相關性高之劣化評估 用線性函數，尤其是’密接地關聯於用於該滑動模式控制 的切換函數。因此’宜將隨該切換函數而決定之線性函數 作為劣化評估用線性函激β 此時’更具艏言之’前述空燃比操作量生成機構所使 用之滑動模式控制，例如，將前述廢氣感測器之輸出與前 述目標值之偏差的時間序列資料作為變數成分表示之線性 函數，作為前述切換函數來使用。而且，若將這種切換函 數用於滑動模式控制時，前述劣化評估用線性函數，即宜 將關於其變數成分之係數值’作成與關於前述切換函數之 變數成分的係數值同一之線性函數。又，此線性函數，也 可為滑動模式控制用之前述切換函數其本身者。 像這樣，將隨滑動模式控制用之切換函數而定之線性 函數，作成前述劣化評估用線性函數，藉此使該劣化評估 本紙張尺度適用中因舀家捃進（CNS)AJ規格（2】〇x 297公釐） <待先"讀背面之^意事項再填芄本頁)
•X'·—----If 訂·-----I--線--- I -----I I Λ: _________Β：___— 五'發明說明（6 ) 用線性函數值與觸媒裝置之劣化狀態的相關性變成顯著 者，因而可適當地進行根據該劣化評估用線性函數值之觸 媒裝置的劣化狀態之評估。 又，即使為藉PID控制（比例•積分.微分控制）等，其 他回授控制手段之處理來生成之場合，只要例如將與前述 滑動模式控制用之切換函數同樣形態的線性函數，作為劣 化評估用線性函數來決定’即可在其劣化評估用線性函數 值與觸媒裝置之劣化狀態間持有前述一般之趨向的相關 性。 依照本發明，前述劣化狀態評估機構，係將用來表示 前述劣化評估用線性函數值之時間序列資料的偏差程度之 資料，作為劣化評估用參數，從前述劣化評怙用線性函數 值求該劣化評估用參數，根據其所求得之劣化評估用參數 值來評估前述觸媒裝置之劣化狀態者為理想。 即，如上所述’隨著觸媒裝置之劣化的進行，而前述 劣化評估用線性函數值變成易採從給定值偏離之值，以致 該劣化評估用線性函數值之偏差程度變大。於是，本發明 乃將用來表示其偏差程度之資料作為劣化評估用參數，從 前述劣化評估用線性函數值之時間資料求出該劣化評估用 參數。當求得這種劣化評估用參數時，該劣化評估用參數 值’其與觸媒裝置之劣化狀態之相關係變成明確，因而可 根據玆劣化评價用參數值更適當地進行觸媒裝置之劣化狀 態的評估… 此時' 前述劣化評估用參數.雖說例如可為劣化評估 -------------裝---I — — 丨—訂-------- I (烤先^讀背面之-1¾事項再填寫本頁} 經-扪智11·?^產局R工消費合作社印製 45 2 629 a: B7 五、發明說明（7 ) 用線性函數值及給定值之偏差的平方值或該偏差之絕對值 等，但前述劣化狀態評估機構，最好將低通特性之濾除處 理施於同預定給定值之平方值或絕對值，以作為前述劣化 評估用線性函數值之時間序列資料的各資料值及該劣化評 估用線性函數值之中心值，藉此求出前述劣化評估用參數。 當像這樣對於前述偏差之平方值或絕對值施加低通特 性之濾除處理以求得劣化評估用參數時，其劣化評估用參 數值，即變為適當值以作為表示劣化評估用線性函數值之 偏差程度者。而且，該劣化評估用參數值，隨著觸媒裝置 之劣化的進行而變為單調地增加下去，因而與觸媒裝置之 劣化狀態之相關性變為明顯。因此，可根據此劣化評估用 參數值，以高可靠性來確實地進行觸媒裝置之劣化狀態的 評估。 再者此時，前述低通特性之濾除處理，宜為藉助於逐 次型統計處理運箕法之濾除處理。 像這樣，在藉助於逐次型統計處理運算法之渡除處理 下’求出前述劣化评估用參數’藉此，不需要用來記憶前 述偏差和其平方值或絕對值之資料的記憶體，可用不多之 記憶容量來求出該劣化評估用參數》 又，作為前述逐次型統計處理運算用者，宜使用例如 最小平方法、加權最小平方法、漸減增益法、固定增益法 等之運算法。 又，依照本發明，如前所述之劣化評估用參數’係隨 著觸媒裝置之劣化進行’而單調地增加《因此，前述劣化 本紙張灵度適用中1 i家標準（CNS>A4規格（210 χ 297公发） PI .^1 ^1 ϋ n 11 I n n n 一"J· n I «1 . · < 先閱it背面之;it事碩再填寫本頁) 10 .5' 五、發明說明（8 ) 狀態評估機構，可藉著將前述劣化評枯用參數值同給定之 閎值比較.而判斷前述觸媒裝置之劣化狀態是否劣化到對 應於前述閾值之劣化程度以上β 且說，依進入觸媒裝置之廢氣的流量變化狀態，而在 評估觸媒裝置之劣化狀態上，有時候無法獲得適當之劣化 評估用線性函數值和前述劣化評估用參數值。於是，本發 明之則述劣化狀態β平估機構，乃備有一隨進入於前述觸媒 裝置的廢氣之流量變化狀態，而判斷是否進行前述觸媒裝 置之劣化狀態的評估之機構。 此時，更具體言之，例如若將廢氣流量穩定地維持於 一定之狀態時，由於少有干擾，而藉由前述滑動棋式控制 等之回授控制’使廢氣感測器之輸出穩態地穩定，從而易 維持於前述目標值。因此，在這種情況下.前述劣化評估 用線性函數值，即使為已進行觸媒裝置之劣化的狀態，也 易於聚集於給定值附近，難以與觸媒裝置為大致新品狀態 之情況區別。 於是，前述劣化狀態評估機搆，係將進入於前述觸媒 裝置之廢氣的说量維持於大致一定之狀態時，不進行前述 觸媒裝置之劣化狀態的評估，而在前述廢氣之流量被維持 於大致一定之狀態下進行前述觸媒裝置之劣化狀態的評 估。 像2樣.只在狰氣流量之變化狀態為適當之狀態（產生 廢氣流量之某程度的變動之狀態卜進行觸媒裝置之劣化狀 態的評估，藉此可提高觸媒裝置之劣化狀態的評估結果之 象:H u_\：~厂」 π --------------^---------^---------線 rii先"if背¢--急事項再填芎本頁> 45 2 629 A： ___ _ B7 五、發明說明（9 ) 可靠性。 又，如前所述’就求出劣化狀態用參數之本發明而言， 前述劣化狀態評估機構，係在進入於前述觸媒裝置之流量 被維持於一定之狀態時’不進行前述劣化評估用參數之算 出’而在前述廢氣流量被維持於大致一定之狀態下，進行 則述劣化評估用參數之算出。藉此，可只使用以適當之狀 態算出廢氣流量之劣化評估用參數，來評估觸媒裝置之劣 化狀態。進而可提高其評估結果之可靠性。 又，依照本發明’前述空燃比操作量生成機構，備有 一推疋機構，其係逐次求出一表示徒勞時間（由從前述觸媒 裝置之上游側至前述廢氣感測器之系統所具有）後之前述 廢氣感測器的輸出推定值之資料，使用該推定機構所求得 之資料來生成前述操作量。 或者’前述空燃比操作量生成機構，具有用來求出一 表示合计徒勞時間後之前述廢氣感測器輪出推定值的資料 之推定機構，並使用由該推定機構所求得之資料來生成前 述操作量’其中’該合計徒勞時間係將始自前述觸媒裝置 之上游側至前述廢氣感測的系統所具有之徒勞時間、及由 剛述空燃比操作機構及前述内燃機所成之系統所具有的徒 勞時間加在一起者。 即，在從前述觸媒裝置之上游側至前述廢氣感測器之 系統（此系統為從藉前述操作量來規定之廢氣空燃比來生 成廢氣感測器之輸出的系統。以下，在此處稱為對象廢氣 系統）中，一般而言，具有_起因於該對象廢氣系統包含 本紙張尺度il用中Θ囚家標準（CNS)A4規格（210 X 297公:g > Γ4先閱it背面之注t事項再填鸾本頁) 經濟部智,1?財產局誇工消费合作社印製 -I'4λ» I n^-dJ1 ϋ I I i .t 1 I I- *1 12
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AT S. t? J ¢- 五、發明說明（10 ) 之觸媒裝置而具有較長之徒勞時間… 旋轉數較低之狀皞時 特別在内燃機之 〜、時，由前述空燃比操作機 機所成之系統(此“ & “ 馒構及則述内燃 媒裝置之廢氣空燃比的系统：作-進入於觸 也具有較長之 1以下…燃比操作系統) 廢氣感測器之輸出收束於目標在使别述 響’所以錢償其料。 有時候會給予不良影 本發明乃藉推定機構來求出：用來表示上述對 象廢氣系統徒勞時間後廢 潑钆感測15的輸出推定值之資 …或’用來表示將此徒勞時間與前述空 徒勞時間加在一起之人計祕成p，说 柴作承統〜 起之。計徒勞時間後的、廢氣感測器的輪 出推疋值之:貝料。進而使用其資料來生成前述择作量。 藉此，變為可補償上述徒勞時間之影響，進而可良好 地進行廢氣感測器之對於輸出目標值之收束控制。其结 果 '可-面良好地確保觸媒裝置之所需淨化性能，一面達 行該觸媒裝置之劣化狀態的評估。 再者，當如上所述具有推定機構時，更具體言之，前 述空燃比操作量生成機構’即生成前述操作量以便在滑動 模式控制下’使藉由前述推定機構所求得之資料來表示的 1述廢氣感測器之輸出推定值，收束於前迚目標值。藉此， I適當地補償前徒勞時間之影響。因此，可提高對於廢氣 氮測器之榦出目標值的收束控制之穩定性，進而'可穩定 it確保觸媒裝置之所需淨化性能r 又，用來表示廢氣感測器之輸出指定值的資枓例如， 4_r ---------------裝---------訂----------線 ί^先閱沭背面之^意事項再填寫本頁) 一叹-部智"^產局員工消费合作社印製 45 2629 A7 --β： 五、發明說明（ii ) 可使用廢氣感測器之輸出'及前述空燃比操作量生成機構 過去所生成的前述操作量或成為對應於該操作量者之觸媒 裝置的上游側廢氣空燃比之檢出值，來生成。 又，依本發明，前述滑動模式控制，宜為適應滑動模 式控制》 即，適應滑動模式，係為了極力排除干擾等之影響， 而對於通常之滑動模式控制，加進所謂適應則（適應運算法） 之控制側者。使用此種適應滑動模式控制來生成前述操作 量，藉此可提鬲該操作量之可靠性，以高應性良好地進行 對於廢氣感測器之輸出目標值的收東控制^又，對於隨滑 動模式控制用之切換函數而定之劣化評估用線性函數值， 抑制由觸媒裝置之劣化狀態以外的單純干擾等原因而引起 之影響。因此’可提高根據用來表示該劣化評估用線性函 數值之偏差程度之前述劣化評估用參數的、觸媒裝置之劣 化狀態的評估之可靠性。 又’依照本發明，由前述空燃比操作量生成機構所生 成之前述操作量，係進入於觸媒裝置之廢氣目標空燃比， 同時’在該觸媒裝置之上游側備有一用來檢出進入於該觸 媒裝置之廢氣空燃比的空燃比感測器：而前述空燃比操作 機構，則藉回授控制來操作前述混合器之空燃比，以便收 東該空燃比感測器之輸出於前述目標空燃比。 像這樣，將前述操作量作為進入於觸媒裝置之廢氣目 標空燃比，把檢出進入於該觸媒裝置之廢氣空燃比的空燃 比感測器之輸出（空燃比之檢出值）回授控制成目標空燃 本纸張尺度適用中S國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公芨） 14 ^1- n n I 1 IK i f n n 1 i^BJfe I I 1 I. (請先閱讚背面之泫意事項再填窵本頁) B： ----- ----- 五、發明說明（U ) 比，藉此可進行廢氣感測器之對於輸出目標值之收東# 制’進而可更佳地確保觸媒裝置之所需淨化性能。 又’前述操作量，係在前述目標空燃比以外，也可舉 出例如内燃機之燃料供應量的補正量等。又，對應於前述 操作量之前述混合氣的空燃比之操作，可從該操作量藉回 授控制來進行。更且，於本發明，在一面確保觸媒裝置之 最佳淨化性能’ 一面評估該觸媒裝置之劣化狀態上，宜使 用氧濃度感測器（0:感測器）作為前述廢氣感測器，將其目 標值作成給定之一定值。 [發明之實施形態] 參照第1〜19圖來說明本發明之第一實施形態。 第1圖為一方塊圊’係顯示本發明實施形態之裝置全體 的系統構成=圖中，1為四氣缸之引擎（力燃機），其係作為 車耗之推進源而裝載在汽車或併合車者。在引擎]之每各氣 虹由燃料及空氣之混合氣的燃燒所生成的廢氣，係在引擎^ 之附近聚集於共同之排氣管2(排氣通路），透過排氣管2， 排出於大氣中。在排氣管2，為了淨化廢氣，從上游惻依序 安裝有例如由三元觸媒所構成之兩個觸媒裝置3 , 4。 又，在本實施形態中用來評估劣化狀態之觸媒裝置， 係上游惻之觸媒裝置3，所以省略下游側之觸媒裝置也可。 本κ施形怨之裝置，基本上，係用來控制進入於觸媒 裝置3之廢氣空燃比（詳言之，從進入於觸媒裝置3之廢氣中 的氧濃度掌握之空燃比：，以下·有時候單純稱謂引擎】之空 燃比以便確保觸媒裝置之最佳淨化性能...又，一面進行 -------------------------------線 乇¾汶背面>1音？事項再填耳本頁) 15 5 2629 A： _____Β：___ 五、發明說明（η ) 此空燃比控制，一面評估觸媒裝置3之劣化狀態。 而且，為了進行此種處理，而備有：空燃比感測器5， 其係在觸媒裝置3之上游側（更詳言之，引擎1之每各氣缸之 廢氣聚集處），設在排氣管2 ; 02感測器（氣濃度感測器）6， 其係在觸媒裝置3之下游側（觸媒4之上游側）設在排氣管2 之作為廢氣感測器用者；及控制單元7，其係根據此等感測 器5、6之輸出等來進行後述之控制處理和觸媒裝置3之劣化 狀態的評估。 又’在控制裝置7，除了前述空燃比感測器5和02感測 器6之輸出以外，也給與用來檢出引擎1之運轉狀態的未圖 示之旋轉數感測器和吸氣壓感測器、冷卻水溫感測器等各 種感測器之輸出。 〇2感測器6，係用以生成適應於通過觸媒裝置3之廢氣 氣濃度的能階之輸出V02/0UT(表示氧濃度檢出值的、一 般性之0:感測器。在此，廢氧中之氧濃度，係對應於藉燃 燒來生成其廢氣之混合氣的空燃比者。而且，此〇:感測器 6之輸出V02/0UT，係如第2園之實線a所示，以對應於廢 氣中之氧派度的空燃比存在於理論空燃比附近之範圍△的 狀態’產生與該廢氣中之氡濃度大致成比例的高靈敏度之 變化者 <=又，於對應於逸離其範圍△之空燃比之氧濃度， 〇2感測器ό之輸出V02/OUT成飽和，成為大致一定之能階。 工燃比感測器5 ’為用以生成輸出KACT者，其係用以 表示藉由進入於觸媒裝置3之廢氣氧濃度來掌握之引擎 空燃比檢出值"此空燃比感測器5 ,係由例如本案申請人在 本紙張尺度適用中园國家標準（CNS>A4規格（21〇χ297公爱） ' -- n I t t ί— - *1- ϋ n n I * I ϋ (錡乇閲讀背面之事項再填骂本頁》 訂. •線. 經濟郜智.^財產局員工消費合作社印製 16 B： it 五、發明說明（I4 ) 特開平4-36947 3號公報或美國專利第539丨282中詳細說明 的咼通空燃比感測器所構成者。而且，此空燃比或測器5 , 係如實線b所示，於比〇 2感測器6更廣之廢氣中氣濃度之範 圍’生成與其成比例的能階之輪出。換言之，該空燃比感 測器5 (以下稱為LAF感測器5 )，係在對應於廢氣中氧濃度 之空燃比之廣範圍’生成與其成比例的能階之輸出KaCT = 控制單元7 ,包含有：控制單元7a(以下，稱為排氣側 控制單元7a).其係擔負用以算出作為規定引擎1空燃比之 操作量用的目標空燃比KCMD(引擎1之空燃比的目標值） 之處理、及用以評估觸媒裝置3之劣化狀態的處理：及控制 單元7b(以下’稱為内燃機側控制單元7b)，其係擔負按照 上述目標空燃比KCMD來調整引擎1之燃料噴射量（燃料供 應量）、藉此作為空燃比操作機搆使用，其中空燃比操作機 構係用來擔負在引擎1所燃燒之混合氣空燃比之操作處理。 此等控制嚴元7a、7b，係使用微電腦來構成者，而以 給定之周期來實行各處理。在此’依照本實施形態，由排 乱側控制單元7a來實行其處理（目標空燃比KCMD之生成 處理和觸媒裝置3之劣化狀態的評估處理）的控制周期，係 考慮起因於觸媒裝置3之後述徒勞時間和運算負荷，而作成 預定的一定用期（例如3〇〜1〇〇ms)。 又’由鬥燃機側控制單元7b所實行之處理（燃料噴射量 之课整處理卜有必要同步於引擎丨之旋轉數（詳言之，引擎 1之燃燒周期）來進行：為此，由内燃機側控制單元7b來實 门其處理之控制周#月.被作成同步於引擎丨之曲軸角周期 -------------裝---------訂---------線 t烤先閱面二'^意事項再填寫本頁) 17 Λ7 B： 452629 五、發明說明（I5 (所明TDC)的周期。 又，排氣侧控制單元7a之控制周期的一定周期，被作 成比前述曲軸角周期（TDC)還長。 參照第1 ®，進一步說明前述内燃機側控制單元7b。内 燃機側控制單元7b，係作為其機能之構成而備有：基本燃 料喷射量算出部8,其係用以求出對於引擎丨之基本燃料喷 射量Tim;及第一補正係數算出部9和第二補正係數算出 部1 〇，其係分別求出用以補正基本燃料噴射量T im之第一 補正係數KTOTAL及第二補正係數KCMDM。 前述基本燃料喷射量算出部8,係從引擎丨之旋轉數1^^ 及吸氣壓PB，使用預先設定之囷來求出由NB&pB所規定 之引擎1的基準燃料噴射量（燃料供應量），按照引擎1之未 圖示的節流閥之有效開口面積來補正其基準燃料喷射量， 藉此算出基本燃料喷射量丁㈤者。
又’由第一補正係數算出部所求出之第一補正係數 KTOTAL，係考慮引擎1之排氣回流率（含在引擎1之吸入空 氣中的廢氣比例）、及引擎1之未圓示的過濾裝置箱之清除 時供應引擎1的燃料之清除量、引擎丨之冷卻水溫、吸氣溫 度等’而補正前述基本燃料喷射量丁丨阳者D 又，由第二補正係數算出部所求出之第二補正係數 KCMDM，係考慮吸入空氣之填充效率來補正基本燃料喷 射量丁 im者，其中該吸入空氣係如後述對應於由排氣側控 制單元7a具出之目標空燃比KCMD而依照流入於引擎1之 燃料冷卻效果而得者。 本紙張尺度洎用中國國家標準（CNS)A4規格<210 * 297公楚） iti先¾¾背面之;i意事項再填窵本頁} &濟部^'ifii產局KK工消f合作社印製 · i,--------t·---------^ ! ------------------------- 18 A： _____B：_____ 五、發明說明（l6 ) 此等藉助於第一補正係數KTOTAL及第二補正係數 KCMDM之基本燃料噴射量的補正，係藉著將第一補正係 數KTOTAL及第二補正係數KCMDM乘於基本燃料喷射量 T im來進行，在此補正下取得引擎1之要求燃料喷射量τ cyl-' 又’前述基本燃料喷射量T im、及第一補正係數 KTOTAL、第二補正係數KcMDM之更具體的算出手法，由 於由本案申請人揭露於特開平5·79374號公報或美國專利 第5253630號等，所以在此處省略其詳細說明= 内燃機惻控制單元7b，係除了上述之機能構成以外， 更備有回授控制部14，其係在回授控制下調整下調整引擎1 之燃料噴射量’藉此操作在引擎1燃燒的混合氣之空燃比， 俾使LAF感測器5之輸出KACT(引擎1之空燃比檢出值）收 束於由排氣側控制單元7a所算出之目標空燃比kcmD。 此回抆控制都14 '係被區別為：大局性回授控制部1 5 其係用以回授控制引擎丨之各氣虹的全體性空燃比：及局部 性的回授控制部16,其係用以回授控制引擎1之每各氣缸的 空燃比= 前述大局性回授控制部丨5，係用以逐次求出回授補正 係數KFB，其中該回授補正係數KFB係用來補正前述要求 燃料噴射量丁 Cyl(乘於要求燃料喷射量），以便前述Laf感 測器？之輸出KACT收束於前述目標空燃比。 此大局性回授控制部15分別獨立地備有：pm控制器 1 /，其係按照LAF感測器5之輸出KAC丁與目標空燃比 KCMD之偏差.使用周知之piD控制來生成作為前述回授補 _ --- ί ΐ'-^ίΓ""-'1急事項再填 tr 本頁} 訂· 丨線- 19 452629 A： B7 五、發明說明（I7 經浯部々產而e、工消费合作钍印製
正係數KFB用之回授操作量KLAF :及適應控制器18(圈中 稱為STR) ’其係從LAF感測器5之輸出KACT及目標空燃比 KCMD考慮引擎1之運轉狀態的變化和特性變化等，將規定 前述回授補正係數KFB的回授操作量KSTR適應性地求出。 在此’依照本實施形態，由前述PID控制器π所生成 之回授操作量KLAF，係在LAF感測器5之輸出KACT(空燃 比之檢出值）一致於目標空燃比KCMD之狀態下成為「1」， 而成為可將該操作量KLAF照舊作為前述回授補正係數 KFB使用。一方面’由適應控制器丨8所生成之回授操作量 KSTR，係在LAF感測器5之輸出KACT—致於目標空燃比 KCMD之狀態下成為「目標空燃比KCMD」者。為此作成， 可將回授操作量kstr(=KSTR/KCMD)作為前述回授補正係 數KFB使用’其中該回授操作量kstr係在除法處理部19藉目 標空燃比KCMD來除該回授操作量KSTR而成者。 大局性回授控制部15 ’係藉切換部20來適宜且擇一地 選擇：由PID控制器17所生成之回授操作量KLAF、及藉由 目標空燃比KCD除由適應控制器18所生成之回授操作量 KSTR而成之回授操作量kstr。而且，將任一方之回授操作 量KLAF或kstr作為前述回授補正係數KFB使用，並將該補 正係數KFB乘於前述要求燃料噴射量τ cy卜藉此補正該要 求燃料喷射量T cy卜又，關於此種大局性回授控制部丨5(尤 其是適應控制器1 8) ’即留在後文更詳細地說明之。 前述局部性回授控制部16，備有：觀察者2 1，其係從 L AF感測器5之輸出KACT推定每各氣缸之實空燃比#nA/F 中1舀家標準（c>; (CNS)A4 (210 x 297 ) <請先閱背面之注意事項再填寫本頁> ‘^---------線！· - I _ 20
五、發明說明（IS 1—3.4) ’及多數PID控制器22 ‘其係使用㈣控制來分 別求出每錢缸之燃料噴射量的回授補正係數#nKLAF。 在此，觀察者21 ’簡言之，為一種如下所述地進行每 各花缸的實空燃比之推定者。即，將始自引擎丨至以^感測 器5處（每各氣缸之廢氣的聚集部）的系統’認為從引擎1之 每各氣缸的實空燃比#nA/F生成由LAF感測器5所檢出之空 燃比的系統。而且，考慮LAF感測器5之檢出回應延時（例 如，一次延時）、及對於由LAF感測器5所檢出之空燃比的' 引擎1每各氣缸之空燃比的時間性貢獻度，藉此將此系統樣 機化。而且，依據其樣機，從L AF感測器5之輸出KA(：丁， 逆具地推定每各氣缸之實空燃比#nA/F。 又’這種觀察者2丨，由於由本案申請人詳細揭露於例 如特開平7·83094號公報或美國專利第553 1 208號，所以在 此處省略進一步之說明。 又，局部性回授控制部16之各PID控制器22 ,係將藉 一關於回授補正係數#nKLAF之全氣缸的平均值來除lAF 感測态5之輸出K ACT而成之值，作為各氣紅之空燃比之目 標值’其中該回授補正係數#nKLAF係在前次之控制周期 由PIO控制器22所求得者。進而求出此次之控制周期中之 每各氣缸的回授補正係數#nKLAF，以便解除其目標值與 由觀察者22所求得之每各氣缸的實空燃比#nA/F推定值之 而且.局都性回授控制都1 6，係將每各氣缸之回授補 土係數enKL AF .乘於將大局性回授控制部1 5之回授補正 J9： 裝--------訂---------線 ί ίτ先閲:,背面之';χ意事項再填寫本頁) 2 ] η 45 2 629 A7 _ B； 五、發明說明（19 ) 係數KFB乘於前述要求燃料噴射量丁 cyl而成之值，藉此求 出各氣缸之輸出燃料喷射量#nT out (n=l,2.3.4)。 如此求出之各氣缸的輸出燃料噴射量#n T out，係藉由 設在内燃機側控制單元7b之每各氣虹的附著補正部23，在 每各氣缸完成一考慮有在吸氣管之燃料壁面附著的補正之 後，給與引擎1之未圖示的燃料噴射裝置。然後，按照已完 成其附著補正之輸出燃料喷射量#nT out’來進行對於引擎 1之各氣缸的燃料噴射。 又，關於上述附著補正，本案申諳人曾在例如特開平 8-21273號公報或美國專利第5568799號詳細地揭露，所以 在此省略進一步之說明。又，於第1囷中，符號24之感測器 輸出選擇處理部，係隨引擎I之運轉狀態而選擇一適於每各 氣缸之實空燃比#nA/F之推定的、LAF感測器5之輸出 KACT，所以關於此者已由本案申請人在特開平7-259588 號公報或美國專利第5540209號詳細地揭露，因此在此處省 略進一步之說明。 一方面，前述排氣側控制單元7 a，備有：運算處理部 11，其係用來求出LAF感測器之輸出KACT與給定基準值 FLAF/BASE之偏差 kact(=KACT-FLAF/BASE):及運算處理 部12，其係用來求出〇2感測器6之輸出V02/OUT與其目標 值 V02/TARGET之偏差 V02(=V02/0UT-V02/TARGET)。 此時’於整定02感測器6之輸出V02/OUT成某給定一 定值V02/TARGET(請參照第2圖）那樣的引擎1空燃比之狀 態’不靠觸媒裝置3之劣化狀態下發揮最佳之淨化性能。為 本纸張尺度適用中@國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） {請先閱謂背面之::i意事項再填寫本頁) .—文____ 桂浯部智社財產局BX工消費合作社印製 ' · ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 I tl· 4 I ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ί ^^1 ^^1 ^^1 _ 22 E； 一 __气 五、發明說明（2〇 ) 此，本實施形態，乃將上述一定值V〇2 /Target作為〇:或 測器6之輸出V〇2/〇UT的目標值v〇2/TARGET。又，對於 LAF感測器5之輸出KACT的前述基準值flaF/BASE ’在本 實施形態’乃設定為「理論空燃比」， 又’於以下之說明中’將由前述減法處理部I丨、丨2分 別求出之偏差kact、V02分別稱為乙AF感測器5之偏差輸出 kact及Ο:感測器6之偏差輸出v〇2。 排氣側控制罝元7a更備有排氣側主運算處理部丨3，其 係將上述偽差輸出kaei、V〇2之資料分別作為LAF感測器-之輸出及0:感測器6之輸出資料給予者。 此排氣側主運算處理部丨3,係如第3圖所示，作為其機 能而備有：目標空燃比算出機構13a，其係根據前述偏差輸 出kaCt、V02之資料，作為一逐次算出引^之目標空燃比 KCMD的空燃比操作量決定機構使用；劣化狀態評估機構 別，其係根據◦:偏差輸出v〇2之資料來評估觸媒裝置之劣 化狀態。 此時，更詳言之，目標空燃比算出機構⑴，係將包含 有始自排氣管2之LAFU器處至〇:感測器6處之觸媒裝置 3的排氣系統(在第丨圖之符號£的部分），作為控制對象。而 且，-面考慮此對象排氣系統_具有之徒勞時間’和前 述引擎！及⑽機側控制單元7b所具有之徒勞時間、對象排 氣系統之㈣變化等…面使用滑動模式控制（詳言之為 適應；骨動模式控制）來逐次算出弓丨擎】之目標1 p K⑽.俾使0:感測器6之輸出州2/〇1)了.收束於其：標值 -------------裝--------訂.--------線 (請乇閱讀背st/:,i音：>事項再填茑本頁) c：: 4 5 2629 A： E： 五、發明說明（） V02/TARGET 者。 又’劣化狀態評估機構13b，係根據從〇2感測器6之偏 差輸出V02的時間序列資料決定之後述劣化評估用線性函 數值’評估觸媒裝置3之劣化狀態同時，按照其評估結果控 制一設在本實施形態裝置劣化報知器19之動作者。又，劣 化報知器29 ’係藉燈之點燈或點滅、或蜂鳴器之鳴動、或 者文字或圊形之顯示等，向外部報知觸媒裝置3之劣化狀態 者。 進一步說明前述目標空燃比算出手段13a及劣化狀態 評估機構13b » 首先’關於目標空燃比算出手段13a，本實施形態係為 了進行該機構13a之處理，而將前述對象排氣系統e，視為 從前述LAF感測器5之輸出KACT(引擎1之空燃比之檢出 值），透過徒勞時間要素及回應延時要素來生成〇2感測器6 之輸出V02/OUT(通過觸媒3之廢氣中的氧濃度之檢出值） 的系統，將其舉動預先在離散時閉系統加以樣機化。 再者，將成自前述引擎1及内燃機側控制單元7b之系 統’視為從目標空燃比KCMD透過徒勞時間要素來生成 LAF感測器5之輸出KACT的系統（以下，將此系統稱為空燃 比操作系統），將其系統預先在離散時間系統加以樣機化。 此時，依照本實施形態，在離散時間系統表現對象排 氣系統之樣機（以下，稱為排氣系統樣機），係使用LAF感 測器5之前述偏差輸出kact(=KACT-FLAF/BASE)及02感測 器6之前述偏差輸出V02(=V02/0UT-V〇2/TARGET)，以替 24 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用申Qi家標準（CNS)A4規格（210 X 297公蓳） 片··， 五、發明說明（二） 代LAF感測器5之輸出KACT及LAF感測器5之輸出 V02/0UT，並藉下式⑴來表達。 [數1] V〇2(k本 1 )=a】 .V02(k)丄a2 .V02(k-1)十bl .kact(k-dl) (1) 此式（1)，係將對象排氣系統E視為，從LAF感測器5之 偏差輸出kact ’透過徒勞時間要素及回應延時要素來生成 〇2感測器6之偏差輸出V02之系統，用離散時間系統之樣機 (更詳言之’於作為對象排氣系統£之輸入量使用之偏差輸 出kact具有徒勞時間的自回歸樣機）來表現該對象排氣系 統E之舉動者。 在此’於上式（1)中，「k」係表示前述棑氣側控制單元 7 a之離散時間性控制周期之號碼數（以下，同樣）；「d丨」係 用控制周期數來表達存在於對象排氣系統E之徒勞時間（詳 言之，由LAF感測器5所檢出之各時間點之空燃比被反映於 〇；!感測6之輸出V02/0UT之前所必需要的徒勞時間） 者。此時，前述對象排氣系統E之徒勞時間’若將排氣側 控制单元7a之控制循環的周期（本實施形態為一定）作成3〇 1 00ms時，一瓜而言，為3〜丨〇控制周期份之時間（d κ 〜1〇卜而且’依照本實施形態’對於與對象排氣系統£之 實際徒勞時間相等、或比其更長一點者，③定預先設定之 給定-定值（本實苑形態為例如dl=7)，以作為由式⑴所表 示之排氣系統樣機中的徒勞時間c ^又 '式⑴之右邊第一項及第二項，係分別對應於對象 排氣系統E之回應延時要棄者；丨中第一項為第一次之 ' i · -----------I--- 《--閱讀背面-,1¾事項再填舄本頁)
•ii.
經-^^·11.·-財產局發二消费合作社印*-K 452629 五、發明說明（23) 自回歸項，第二項為第二次之自回歸項。而且，「a〗」、「a2」 分別為第一次之自回歸項的增益係數，及第二次之自回歸 項之增益係數。此等之增益係數a 1、a2用另外之說法的話， 為作為對象排氣系統E之輸出量使用的關於02感測器6之 偏差輸出V02的係數。 再者，式（1)之右邊第三項，係將對象排氣系統E之徒 勞時間dl含在作為對象排氣系統E之輸入量使用的LAF感 測器5之偏差輸出kact來表達者；「bl」為關於其輸入量 (=LAF感測器5之偏差輸出kact)的增益係數《此等之增益係 數al、a2、bl為用來規定排氣系統樣機之舉動的參數；依 照本實施形態，其乃藉後述之鑑定器來逐次鑑定者。 一方面，由引擎1及内燃機側控制單元7b所成的前述空 燃比操作系統之離散時間系統的樣機（以下，稱為空燃比操 作系統樣機），係在本實施形態，與排氣系統樣機之情況同 樣’使用LAF感測器5之前述偏差輸出kact(=KACT-FLAF/ BASE)來替代LAF感測器5之輸出KACT，同時，與之對應 地使用對於該目標空燃比KCMD之前述基準值FLAF/BASE 的偏差（=KCMD-FLAF/BASE。這是相當於LAF感測器5之 偏差輸出kact之目標值。以下，將之稱為目標偏差空燃比 kcmd)，以替代目標空燃比KCMD，並藉下式（2)來表示。 [數2】 kact(k)=kcmd(k-d2) (2) 此式（2)係將空燃比操作系統視為，從前述目標偏差空 燃比kcmd透過徒勞時間要素來生成LAF感測器5之偏差輸 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)AJ規格（2】〇χ297公釐） (詩先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I I I I I — - . --------— Μ '1---------------- _ I I I . 26 發明說明（24) 出kact之系統(各控制周期中之偏差輸出kact —致於徒勞時 間前之目標偏差空燃比kcmd那樣之系統），用離散時間系 統之樣機來表現者。 在此’於式（2)中，r d2」係用排氣側控制蕈元7a之控 制周期數來表示空燃比操作系統之徒勞時間（詳言之，各時 間點之目標空燃比KCMD被反映於LAF感測器5之輸出 KACT之前所需之徒勞時間）者。此時’空燃比操作系統之 徒勞時間’係依引擎1之旋轉數NE而變化，引擎1之旋轉數 愈低，變為愈長。而且，依照本實施形態，就由式（2)所表 示的空燃比操作系統中之徒勞時間d2之值來，考慮如上所 述之空燃比操作系統的徒勞時間特性，例如於引擎丨之旋轉 數中使用對於與實際空燃比操作系統所有之徒勞時間（這 是’於引擎1之任意旋轉中由空燃比操作系統得以採取之最 大側的徒勞時間）相等，或比其長一點者預先設定之給定一 之值（依本實施形態，例如d2 == 3) c 又，在前述空燃比操作系統中，實際上，除了徒勞時 間要素以外，也含有起因於引擎1之回應延時要素。然而， 對於目標空燃比KCMD之LAF感測器5的輸出KACT之回應 延時，卻在其本上因藉前述内燃機側控制單元7b之回授控 制部14(尤其I適應控制器】8)來補冑，而從排氣側控制單 元7&達到之空燃比操作系統，即使不考慮起因於回應延時 要素也無妨。 前述排氣側主運算處理部13之目標空燃比算出機構 丨j a，係藉排氣側控制單元7 a之控制周期(―定之控制周期 给;>1部智^.>財產均3'工消費合作社印製 45 2629 A7 ___ B： 五、發明說明（25 ) 來進行根據由式（1)及式（2)所分別表現之排氣系統樣機及 空燃比操作系統樣機的目標空燃比KCMD之算出處理者。 而且，為了進行此處理，而具有如第3圈所示之機能性構成。 即’目標空燃比异出機構13a’備有：鑑定器25，其係 每一控制周期逐次求出，前述排氣系統樣機（式丨）之應設定 的參數即前述增益係數al、a2、bl之鑑定值ai隨機碼、a2 隨機碼、bi隨機碼（以下，稱為鑑定增益係數31、32隨機碼、 bl隨機碼）：推定器26 ’其係每一控制周期逐次求出，將對 象排氣系統E之徒勞時間dl及空燃比操作系統之徒勞時間 d2加起來之合計徒勞時間d(=dl+d2)後的、〇2感測器6之偏 差輸出V02之推定值V02bar(以下，稱為推定偏差輸出 V〇2bar);及滑動模式控制部27，其係在適應滑動模式控 制之處理下，每一控制周期逐次算出前述目標空燃比。 這些藉助於鑑定器25、推定器26及滑動模式控制器27 之運算處理的運算法，被構築成如下。 首先’前述鑑定器25係以實時逐次鑑定前述增益係數 al、a2、bl之值’俾使對於由前述式（1)所表現之排氣系統 樣機的實際對象排氣系統之樣機誤差，盡量變少者，將其 鑑定處理進行如下。 即，由鑑定器25,每各排氣側控制單元7a之控制周期， 首先使用：現在剛設定好之排氣系統樣機的鑑定增益係數 al隨機碼、a2隨機碼、bl隨機碼，即用前次之控制周期來 決定之鑑定增益係數al(k-l)隨機碼、a2(k-l)隨機碼、bl(k-l) 隨機碼之值、以及LAF感測器5之偏差輸出kact及02感測器 本紙張尺度適用中舀舀家標準（CNS)A4規格（210x29：公釐） I I I I I - - n n I n f I * -- I I I I - - n - - .n h 1 - I (H先1¾¾背面之注4事項再填寫本頁) 28 •產-..1'- :"";帏社‘£4r' 五、發明說明（26 ) 6之偏差輸出V〇2的過去值資料kact(k-dl-l)、v〇2(k-l) ' V02(k-2) ’藉下式（3)來求出在排氣系統樣機上之◦，感測器 6的偏差輸出V02(排氣系統樣機之輸出）之值v〇2(k)隨機 碼（以下稱為鑑定偏差輸出V02(k)隨機碼）。 [數3] V 02(k)=a l(k-l) *V〇2(k-l)^a2(k-l) *V02(k-2)+b l(k-l) 4cact(k-dl-l) (3) 此式（3)，係將表示排氣系統樣機之前述（i)，位移於過 去側一控制周期份’作為增益係數a〗' a2、b 1來使用鑑定 增益係數al(k-I)隨機碼、a2(k-l)隨機碼、bl(k-l)隨機碼 者。又，在式（3)之第三項使用之對象排氣系統e之徒勞時 間d 1的值，係使用如前所述地設定之一定值（本實施形態為 dl=7)= 在此’導入由下式（4)、（5)所定義的向量Θ及f的話， 式（4)、（5)中之附加字~丁」即意咮著轉置。以下同樣。 [數4] ®T(k)=[^ l(k)d2(k)b l(k)] (4) [數5] f T(k) = [V〇2(k-l)V02ik-2)kact(k-dl-l)] (5) 前式式（3 H系用次式（6)來表示。 [數6] V〇2(k)-0T(k.n (k) (6) 再者、鑑定器25 .係藉下式來求出由前述式或式（6) 所未出之0:感測器6的鑑定偏差輸出v〇2( 10隨機碼、與現 t n II ^^1 I n 1^1 ^^1 n ^^1 I— I *1— I ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 I n n ^^1 ^^1 n - i· I (請先¾¾背面之fit事項再填寫本I) 29 一一) 4 i2 629五、發明說明（27 Λ7 B： *£;?耶智丛.2.·產局具工消f合作社印stf 在之〇2感測器6的偏差輸出V02(k)間之偏差id/e(k)，以作為 示對於排氣系統樣機之實際對象排氣系統E的樣機誤差（以 下’將偏差id/e稱為鑑定誤差id/e)。 [數7] id/e(k)=V〇2(k)-V〇2(k) (7) 而且’鑑定器25,係用來求出新鑑定增益係數ai(k)隨 機碼、a2(k)隨機碼、bl(k)隨機碼，換言之，求出將此等鑑 定增益係數作為要素之新前述向董0(k)(以下，將此向量稱 為鑑定係數Θ)者；而藉下式（8)來進行其算出。即，鑑定器 25 ’係使藉前次控制周期來決定之鑑定增益係數隨 機碼、a2(k-l)隨機碼、bl(k-l)隨機碼，變化一與鑑定誤差 ide/(k)成比例之量，藉此求出新的鑑定增益係數ai(k)隨機 碼、a2(k>隨機碼、bl(k)隨機碼》 [數8] 0(k)=0(k-l)+K Θ (k) -id/e(k) (8) 在此處，式（8)中之「ΙίΘ」係由下式（9)所決定的三次 向量（規定適應於各鑑定增益係數31隨機碼、a2隨機碼、bl 隨機碼之鑑定誤差id/e的變化程度之增益係數向量）者。 [數9] K0(k) - 1) * ξ(1〇 (9) [+ ξτ(ΐ〇· P(k - l) · ξ(ΐί) 又，上式（9)中之「ρ」為由下式（ι〇)之漸化式所決 正方矩陣者。 定的 ! I n I H ϋ I ϋ n I * I n t ϋ I f l n ϋ ϋ ^ I <請先|53讀背面之;£意事項再填罵未頁) 30 X2(k)· P(k - 1)· ξ〇〇 · ξτ(1〇 Xl(k) + λ2〇ζ) · ξτ〇ί) * P(k - 1) · 4(k) P(k - 1) (10) Λ： ______B7 五、發明說明（28 ) [數 10] P(k) = . 雜） 又，式（10)中之「λ1」、「λ2」係被設定成滿足0<λ1$1 及0^λ2<2之條件；又，「Ρ」之始值Ρ(〇)，係將各對角成分 作為正數的對角矩陣者。 此時，依式（10)中之Γλ1」、「λ2」之設定方法，而構 成固定增益法、漸減增益法、加權最小平方法、最小平方 法、固定描繪法等之各種具體性之鑑定運算法：本實施形 態’即採用了例如最小平方法（此時，λ1=λ2=1)。 本實施形態中之鑑定器25,係在基本上藉由如前述之 運算法，每一控制周期逐次求出排氣系統樣機之前述鑑定 增益係數al隨機碼、a2隨機碼、b〗隨機碼，俾使前述鑑定 誤差id/e變為最小化者。在這種處理下，可逐次取得適合 於實際對象排氣系統E之鑑定增益係數al隨機碼、a2隨機 瑪。 以上說明的運算法就是由鑑定器25所實行的基本運算 法者。 其次，前述推定器26，係在藉助於滑動模式控制器27 之目標空燃比KCMD的算出處理時，為了補償對象排氣系 統E之徒勞時間dl及前述空燃比操作系統之徒勞時間d2的 影饗，而每一控制周期逐次求出前述合計徒勞時間 d(=dl+d2)後之〇2感測器6的偏差輸出V02之推定值，即前 述推定偏差輸出V02bar ;此事將在後文更詳細說明之。其 本紙張尺度通用中國國家標準（CNSM4規格（2】ϋ X 297公楚> ----------— I* 裝 i ------訂 -----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 31 (452629 B7
五、發明說明（29 ) 推定處理之運算法，係被構築成如下c 首先’若適用表示空燃比操作系統樣機之式（2)的話， 可獲得下式（Π)。 [數 11] V02(k+l)=al .V02(k)+a2 -V02(k-l)+bl 4ccmd(k-dl-d2) =al -V02(k)+a2 *V02(k-l)+bl .kcmd(k-d) (11) 此式（Π)’係將合併對象排氣系統e及空燃比操作系統 之系統，當作從目標偏差空燃比kcmd透過對象排氣系統E 及空燃比操作系統兩者之徒勞時間要素、及對象排氣系統 E之回應延時要素，來生成〇2感測器6之系統，用離散時間 系統E之樣機來表現該系統之舉動者。 而且’在使用此式（11>下，各控制周期中之前述合計 徒勞時間d後之Ο:感測器6的偏差輸出V02(k+d)之推定 值’亦即前述推定偏差輸出V02(k+d)bar，便使用〇:感測器 6之偏差輸出V02的現在值及過去值之時間序列資料 V02(k)及V02(k-丨）、以及相當於由潸動控制器27所求出之 目標空燃比KCMD(具體之求法將在後文說明文）的目標偏 差空燃比kcmd(=KCMD-FLAF/BASE)過去值之時間序列資 料kcmd(k-j)(j = 1.2,...,d)，藉下式（12)來表示。 [數 12] __ d V〇2(k + d) = αΐ · V02(k) + α2 · V02(k - 1) + Σ Pj * kcmd(k - j) (12) 但， 本紙張尺度埤用中园园家標準（CNS)A4規格（2】0 χ 297公笼> 32 I I I n n ! n ^ I n I I I I I I I I 一6J I I i I n I I I tr I I n t— av I I n ] ! ϋ n ϋ p* I . (靖先閱fr背面t/沒音？事項再填罵本頁} ________Β7______ -五、發明說明（) αΐ = Ad之第1行第I列成分 (x2 = Ad之第1行第2列成分 β』=AK B之笫1行成分 [al a2' -A = [ΐ Ο _ 「Μ Β = [〇_ 在此，於式（12)中，d 1、d2係分別由該式（12)中之補充 說明所定義的、矩陣A之寬方Ad(d :合計徒勞時間）的第一 行第一列成分、第一行第二列成分者。又，召j(j= 1,2.....d)， 係分別由矩陣A之寬方AW(j=1.2，….d)及該式（12)中之補充 說明所定義的 '向量B之之積A』·1 .B的第一行成分者。 再者’在式（12)中之目標偏差空燃比kcmd的過去值之 時間序列資料kcmd(k-j)(j=1.2，...，d)中，從現在回溯空燃比 操作系統之徒勞時間d2以前的目標偏差空燃比kcmd過去 值之時間序列資料 kcmd(k-d2)， kcmd(k-d2-l)，.. kcmd(k-d) ’係利用前述式（2) ’可分別置換成laf感測器5 之偏差輸出kact的現在以前所得之資料kact(k) kact(k-l). .... kact(k-d+d2) e [數η] 本紙張尺度通用中因囷家標準（CNS)A-i規格（210 χ 297公发） ------------*裝--- (請先纪讀背面之:χ意事項再填罵本頁> 訂· -線 33 452629 Λ： Β: 五、發明說明（31 V02(k + d) = α1· V02(k) + α2· V02(k -1) dp·-! d—d·» + ^ pj · kcmd(k - j) + ^βί + d2* kact(k - i) = α1· V02(k) + a2* V02(k-1) d. kcmd(k - j) + 艺 βί + d2· kact(k - i) (13) j-〇 ^-^智"吋產^吾，工消费合作社印製 此式（13)就是於本實施形態中，用以藉推定器26來算 出前述推定偏差輸出V02(k+d)bar之基本式者》就是說，依 本實施形態，由推定器26 ’每一控制周期，使用〇2感測器 6之偏差輸出V02的時間序列資料V02(k)及V02(k-1)、用來 表示滑動模式控制器27在過去求得之目標空燃比KCMD的 目標偏差空燃比kcmd過去值之時間序列資料 kcmd(k-j)(j=l，….d2-l)、及LAF感測器5之偏差輸出kact的 現在值及過去值之時間序列資料kact(k-i)(i=0.....d)，來進 行式（13)之運算’藉此求出〇2感測器6之推定偏差輸出V02 (k+d)bar。 此時’於本實施形態’為藉式（13)來算出推定偏差輸 出V02(k+d)bar而成為必需的係數α卜α 2及冷j(j=1.2.....d) 之值，係在基本上，使用前述係數al、a2、b〗（此等為由式 (12)之補充說明所定義的矩陣A及向量B之成分）之鑑定值 即前述鑑定增益係數a 1隨機碑、a2隨機碼、b 1隨機碼，來 算出。又，在式（13)之運算）成為需要的徒勞時間dl、d2之 值，係使用如前述所設定之值》 又，推定偏差輸出V02(k+d)bar，雖可不使用LAF感測 器5之偏差輸出kact資料，而藉式（12)之運算來求出，但在 提高推定偏差輸出V02(k+d)bar之可靠性上，宜藉式 本纸張尺度適用中因國家標聿（eras)A4規格（210* 297公* > (U先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) -1------^---------^ I ^ w 11 -----1---------^ -34 - ί£;ρ. f智MV时產局as：工消f合作社印¾- Λ7 __B：___ 五、發明說明（32 ) (13)(使用有用來反映引擎1等實際舉動之LAF感測器5的偽 差輸出kact之資料）之運算來求出推定偏差輸出 V02(k+d>bar。又，若可將空燃比操作系統之徒勞時間d2 設定為「1」時，可將式（12)中之目標偏差空燃比kcmd過去 值的所有時間序列資料kcmd(k-j)(j=1.2,3，....d)分別置換 為’在LAF感測器5之偏差輸出kact的現在以前所得之時間 序列資料kact(k)，kact(k-l).....kact(k-d+d2)。為此，在此 時，推定偏差輸出V02(k+d)bar，可藉由不包含目標偏差空 燃比kcmd資料之下式（14)，來求出。 [數 14] V〇2(k + d) = al * V02(k) + α2 · V02(k - 1) + pj + 1· kcmd(k - j)(14) 其次，說明前述滑動棋式控制器27 « 本實施形態之滑動棋式控制器27，係在加進用來極力 排除干擾等影響之適應則於一般滑動模式控制下，決定應 給與控制對象即前述對象排氣系統E之輸入量[詳言之， LAF感測器5之輸出KACT(空燃比之檢出值）]與前述基準 值FLAF/BASE之偏差的目標值（這是等於前述目標偏差空 燃比kcmd。以下，將此輸入量稱為SLD操作輸入Usl>，俾 使〇2感測器6之輸出V02/OUT調整為其目標值 V02/TARGE(俾使02感測器6之偏差輸出V02收束於「0」）， 然後從其所決定之SLD操作輸入Us丨決定前述目標空燃比 KCMD者。其用來處理之運算法係構築成如下。 首先，就由滑動棋式控制器27實行之適應滑動模式控 本紙張尺度ϋ用中s B家標芈（CNS)A4规格<210 * 297公« ) 35 -------------裝--- <請先RaiT背面之;xt事項再填筠本I > 6,' ，線 511--·^-.^產局眞工消贷合作社印製 d
五、 發明說明（33 ) 制的運异法断需之切換函數、及由此切換函數所定義之超 平面（此也可稱為滑面）說明如下。 就本實施形態中之滑動控制的基本想法來說，例如使 用在各控制周期取得之〇2感測器6的V〇2(k) '及在其1控制 周期前取得之偏差輸出V〇2(k-i)，將滑動模式控制用之切 換函數σ ’如下式（15)所示’當做以此等偏差輸出v〇2(k)、 V02(k-1)為變數成分之線性函數來定義。又，將由式（]⑴ 中之補充說明所定義之向量x(以下，稱為狀態量X)，作為 以此等偏差輸出V02(k)、V02(k-1)為變數成分之線性函 數。 [數 15] a(k)=sl *V〇2(k)+s2 -V02(k-1) =S ·Χ 'V02(k) _V02(k - 1)_ 此時，將切換函數σ之係數s 1 式16之條件 [數 16] (但S=[sl s2]· X: ς〇K sT<] ~'請先閱汸背面之-1音？事項再填芎本頁> -1 *Λ______ (15) s2，設定成可滿足下 (Sl=l時 -1<S2<1) (16) 又’本實施形態’係為了簡略化而作成係數s〗=丨（此 時，s2/s 1 =s2) ’設定係數s2之值，以便滿足-1 <S2<I之條件。 對於這種切換函數σ ’滑動模式控制用之超平面，係由 本紙張纥度適用中s國家標皋（CNS)A-i規格（2】(J X 297公S ) 訂·--------線！----- n n - 36 社 t!'· 五、發明說明（34 0之式所定義者。此時，狀態量x為二次系，所以超年面 〇係如苐4圖所示成為直線。該超平面’係依相位空間 之次數，而也可稱為切換線或切換面= 又’依本實施形態’實際上乃使用由前述推定器所 求出之前述推定偏差輸出V02bar之時間序列資料，以作為 ’月動控制用之切換函數的變數成分，但關於此即後述之。 在本實施形態使用之適應滑動模式控制，係藉由使狀 態量X=V〇2(k)、V02(k-1)收束於如上述所設定之超平面σ -〇用之控制則即到達則，及收束於其超平面σ =〇時.用來 補償干擾等影響之控制則即適應則（適應運算法），使該狀 態量X收東於超平面σ=0(第4圖之模式丨）。而且，將該狀態 X ’ 一面藉所§胃等價控制輸入來拘束於超平面σ =〇，一面 使邊狀％里X收束於超平面<7 =〇上之平衡點即v〇2(k }= V02(k-1)之點，即’如Ο:感測器6之輸出V02/OUT的時間 序列資料V ◦ 2 / 0 U T (k >、V Ο 2 / 〇 U T (k -1) —致於目標值 V02/TARGET之點（第4圖之模式2)。 一如上述’為使狀態量X收束於超平面σ =〇之平衡點 而由滑動模式控制器所生成之前述SLD操作輸入Usl( = 目標偏差空燃比kcmd)，係藉等價控制輸入Ueq(即，按照 用來枸束狀態量x於超平面σ =0上之控制則，應給與對 排氣系統Ε之輸入成分按照前述到達則應給與對象排 系統Ε之輸入成分Uarch(以下、稱為到達則輸入urch)， 按照前述適應則應給與對象排氣系統E之輸八成 Uadpi以—卜.稱為適應則輸人L'adp)之總和，來表示（下式 象氣 及 分 --------------裝--- Γ4-"ίτ"面-.丄4事項再填艿本頁) 上0 線- [if. ji ；21u
A 37 A7 &-卽智^-^產-員工消费合作杜印製 452629 ____B：__ 五、發明說明（35 ) (Π))» [數 17]
Usl=Ueq+Urch+Uadp (夏7) 而且，此等之等價控制輸入Ueq，到達則輸入Urch及 適應則輸入Uadp ’係於本實施形態，根據由前述式（〗丨）所 表示之離散時間系統的樣機（將式（1)中之LAF感測器5之偏 差輸出kact(k-dl) ’藉使用了合計徒勞時間d之目標偏差空 燃比kcmd(k-d)來置換之樣機），決定如下。 首先，為將狀態量X拘束於超平面σ=〇而應給與對象 排氣系統Ε之輸入成分即前述等價控制輸入Ueq，係用來滿 足σ (k+1) σ (k)=0之條件的目標偏差空燃比kcmd者。而 且’滿足這種條件之等價控制輸入Ueq，係使用式（11)及式 U5)，藉下式（8)來給與。 [數 18]
Ueq(k)=-(S ·Β)1 *{S *(A-1)} -X(k+d) = S\^bl *{[sl •ial-1)+s2] *V02(k + d) +(sl ^2-52)，V02(k+d-1)} (18) 此式（】8) ’係於本實施形態中，每一控制周期，用來 求出等價控制輸入Ueq(k)之基本式者。 其次，前述到達則輸入Urch，係於本實施形態中，基 本上藉下式（19)來決定者。 [數 19]
Urch(k)=-(S -B)·1 *F ·〇 (k+d) 甲§ S家標準（CNS)A.l規格（2】0 X 297公笼） (請先聞讀甘面之·1意事項再填窵本頁)
本紙張尺度適用 38 Λ： Β： 五、發明說明（
sfrB •F ·σ (lc;d) (19) 即’到達則輸入Urch，係考慮前述合計徒勞時間d來决 定以便與合計徒勞時間d後之切換函數σ的值σ (k+d)成 比例5 此時’式（9)中之係數F(這是用來規定到達則之增益）， 係設定成可滿足下式（20)之條件。 [數 20] 〇<F<2 (20) 又’關於切換函數cr值之舉動，有該切換函數σ值對 於'超平面σ=0產生振動性變化（所謂振動）之虞；為了控制 此振動’而宜設定到達則輸入之有關係數F，以便更可滿 足下式（2!)之條件； [數21] 0<F<1 (21) 其次’於本實施形態，假定前述適應則輸八Uadp為， 在基本上’由下式（22)所決定者（式（22)中之ΔΤ係排氣側控 制單元7a之控制循環的周期）。 [數 22] --------訂--------- <-^"^*"*-1-事項再雄'茑本頁) 產 χ,Ι
Si· w >-·► 1.1 •G _Σ (σ(ι) · (ΔΤ) (22) 即由適應則輪八Uadp .考慮合計徒勞時間，進而子 tCNb-Λ； ί.|.ί&· 4 5 2629 A7 _______ B： 五、發明說明（37 ) 以決定以便與至該合計徒勞時間d後為止之切換函數σ的 值與排氣側控制單元7a之周期ΛΤ的每控制周期之積算值 (這是相當於切換函數σ值之積分值）成比例。 此時’將式（22)中之係數G(這是用來規定適應則之增 益），設定成可滿足下式（23)之條件。 [數 23] (但，0<J<2) (23) 又，關於前述式（16)、（20)、（21)、（23)之設定條件的 更加具體之導出方法，由於本案申請人已在特開平 11-93741號公報或美國專利申請09/153032等中詳細地說 明過，所以在此省略詳細之說明。 本實施形態中之滑動模式控制器27，雖說在基本上將 藉前述式（18) ' (19)、（22)來決定之等價控制輸入Ueq，到 達則輸入Urch及適應則輸Uadp之總和（Ueq+Urch+Uadp)， 作為應給予對象排氣系統E之SLD操作輸入來決定，但由於 在前述式（18)、（19)、（22)使用之02感測器6的偏差輸出 V02(k+d)、V02(k+d-l)、及切換函數σ之值σ (k+d)等為未 來值，所以無法直接獲得。 於是，本實施形態之滑動模式控制器27，實際上，乃 使用藉前述推定器26來求出之推定偏差輸出 V02(k+d)bar、V02(k+d-l )bar，以替代藉由前述式（18)來決 定前述等價控制輸入Ueq之02感測器6的偏差輸出 V02(k+d)、V02(k+d-l)，用下式（24)來算出每控制周期之 本紙張尺度通用中囚囡家標準（CNS)A-!規格（2】ϋ X 297公髮） 40 (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 訂广 -線 五、發明說明（38 等價控制輸入Ueq。 [數 24]
Ueq(k)= [[sl_(al - 1) + S2].兩化 + d) ~<sl *a2-s2) ·ν〇2〇； ^ d - 1)} (24) 又，本實施形態，實際上，乃將藉由推定器26按照前 述逐次求得之推定偏差輸出V02bar之時間序列資料，作為 應控制之狀態量，藉下式（25)來定義滑動模式控制用之切 換函數σ bar(此切換函數σ bar，係相當於用推定偏差輸出 V02bar之時間序列資料，來置換前述式（15)之偏差輸出 V02之時間序列資料者以替代由前述式（丨5)所設定之切 換函數6。 [數 25] ff(k)=sl -V02(k)+s2 -Vd2(k-1) (25) 再者，滑動模式控制器27，係使用由前述式（25)所表 示之切換函數σ bar值’藉下式（26)來算出每一控制周之到 達則輸入Lirch，以替代藉前述（1 9)來決定前述到達則輸入 Urch用之切換函數σ值。 [數 26] 裝--------訂--I------線 ("-閱-·*··'背面";1音？事項再填寫本頁j
Urch(k)= ❿卞.G(k-d) (26) 表 之 同樣，滑動模式控制器27，係使闬由前述式（25)所 示之切換函數σ bar值' 藉下式(.27)來算出每一控制周期 適應則輸' Uadp '以替代藉前述（22)來決定前述適應則輸 ;!S C 標 $ .Ai規彳Uu 4ί 41 蛵;^„<,;;1?^.-.^產^!0£:工消費合作社印製 4 5 2629 A7 B7 五、發明說明（39 ) 入Uadp用之切換函數σ值。 [數 27]
UadP(k)=iTi *Σ^)·δΤ) (27) j = 0 又’就藉由前述式（24) ' (26)、（27)來算出等價控制輸 入Ueq，到達則輸入Urch及適應則輸入Uadp時成為必需之 前述增益係數al，a2，bl而言，本實施形態，在基本上乃 使用由前述鑑定器25所求得之最新鑑定增益係數ai(k)隨機 碼、a2(k)隨機碼、bl(k)隨機碼。 而且’滑動模式控制器27，係將藉前述式（24)、（26)、 (27)分別求出之等價控制輸入Ueq，到達則輸入Urch及適應 則輸入Uadp之總和，作為應給予對象排氣統e之前述SLD 操作輸入Us丨來求出（請參照前述式（π))。又，於此時，在 前述式（24)、（26)、（27)中使用之前述係數si、S2、F、G之 設定條件係與前述一樣。 這是’於本實施形態中，為藉由滑動模式控制器27， 給予對象系統E，而每一控制周期決定SLD操作輸入Usl(= 目才尔偏差空燃比KCMD)之基本運算處理（a丨gorithm)者。如 此決定SLD操作輸入Usl，藉此使〇2感測器6之推定偏差輸 出V〇2bar ’收束於「〇」（就結果而言，使〇2感測器2之輸 出V02/0UT收束於目標值/TARGET) » 且說’本實施形態中之滑動模式控制器27，雖是最後 按各控制周期來逐次求出前述目標空燃比kcmd者，但按照 前述所求之SLD操作輸入Usl，卻是由LAF感測器5所檢出 本紙張尺度通吊中國國家標羋（CNS)A-l規格（210 X 297公釐） -------------Λ * ί I -^BJi ϋ m ammt I i 線-r <請*閱讀背面之:1意事項再填窵本頁) 42 -1-.·"赀- .Λ- ____Β：___ 五、發明說明（4〇 ) 之空燃比與前述基準值FL AF/B ASE間之偏差的目標值，g[7 前述目標偏差空燃比KCMD者。為此，滑動模式控制器, 最後一如下式（28 >所示，每一控制周期，將前述基準值 FLAF’BASE加於如前述所求得之SLD操作輸入Usl·藉此決 定目標空燃比。 [數 28]
KCMD(k)=Usl(k)+FLAF/BASE =Ueq(k)+Urch(k)+Uadp(k)+FLAF/BASE (28) 以上，就是在本實施形態藉滑動模式控制器2 7來決定 目標空燃比KCMD之基本運算處理者。 又，本實施形態，雖說可判別藉助於滑動模式控制器 27之適應滑動模式控制之處理穩定性，以限制前述SLD操 作輸入Usl之值，但關於此即留在後文說明之。 其次，說明前述劣化狀態評估機構13b之處理。 根據本案發明者等之各種檢討，一如前述，當藉由滑 動模式控制器27逐次求出目標空燃比KCMD，進而藉前述 内燃機側控制單元76來調整引擎1之燃料噴射量，俾使LAF 感測益。之輸出KACT(引擎1之空燃比的檢出值）收束於此 目標空燃比時，判明了 〇:感測器6之輸出v〇2/〇u丁之時間 序列資料將對於前述超平面σ=0，呈現適應於觸媒裝置3 之劣化狀態的特徵。 參照第5〜7圊來說明此情況。此等第5〜7圖.係分別 就新品之觸媒裝置3 ·較小之劣化程度的觸媒裝置3，較大 〜劣〜私乂的觸媒釔置_、，一如上述按照目標空燃比 -------------' I------訂·！11111· ^^ (-•先览汸背&之注"事項再填寫本頁) 43 4 5 2 6 2 9 a： 一 _ _ Β： 五、發明說明（41 ) 調整引擎〗之燃料噴射量時，以點描表示按排氣側控制單元 7a之各控制周期取得之〇2感測器6的偏差輸出v〇2之時間 序列資料V02(k)、V02(k-1)之組，即前述狀態量X之取樣 資料者。又，併載於此等第5〜7圊之直線，為前述超平面 σ =0 〇 在此第5〜7圖中，如第5圖所見，狀態量X，係在觸媒 裝置3之新品狀態時，有集聚於超平面（7=〇附近之趨向。 而且，當觸媒裝置3之劣化進行下去時，一如第6圖和第7 圖所見，狀態量X即有自超平面¢7 =0向間離之一邊分散（超 平面σ =0周圍之偏差變大）之趨向。而且，有觸媒裝置3之 劣化程度愈大（劣化愈進行下去），其分散化愈提高之趨 向。換言之’由前述式（5)所定之切換函數σ之值，隨著觸 媒裝置3之劣化進行，而變成易於採取從「〇」間離之值， 對於切換函數σ值之「0」之偏差即變大。這是，隨著觸媒 裝置3之劣化的進行，而易於產生前述式（丨）之排氣系統樣 機之误差’所以S忍為對於狀態量X之超平面0 = 〇之收束性 因此而降低。 又，如上述一般之趨向，也有：將由推定器26所求得 之推定偏差輸出V02bar作為變數成分，就由前述式（25)所 定之切換函數bar(本實施形態為作為滑動模式控制用之切 換函數來實際使用之切換函數）之值，同樣地加以處理之趨 向。 基於這種事，本實施形態’乃根據由前述式（15)所定 之切換函數σ值，來評估觸媒裝置3之劣化狀態。又，依本 本纸張尺度適用中國舀家標準（CNS1IA1規格<210 X 297公釐） (請乇£?讀背面之:lt事項再填寫本頁} I - - I I I I 扣ej« n - - I I 1 —a t 幽«^ -- - - I I I . 44
五、發明說明（42 貫施形態’滑動模式控制用之實際函數乃是，如前所述， 將推定器26所求之推定偏差輸出v〇2bar作為變數成分，藉 前述式（25)來定義之切換函數σ bar者。也就是，嚴密地言 之’由式（1 5)所定之切換函數σ，並不是在本實施形態之 滑動模式控制用的切換函數。於是，以下之說明，乃將由 式0 W所定之函數σ ’稱為劣化評估用線性函數C7。 根據此劣化評估用線性函數σ而由前述劣化狀態評估 機構13b用來評估觸媒裝置3之劣化狀態的運算處理，依照 本實施形態，乃構成如下。 即’考慮伴隨觸媒裝置之劣化進行的，如前所述之劣 化評估用線性函數¢7值的變化趨向，使劣化狀態評怙機構 13b’每各控制周期逐次求出該劣化評估用線性函數σ值之 平方值σ 2。 而且，對於平方值σ :施行低通特性之濾除處理，藉此 作為劣化評估用參數來求出該平方值σ :之中心值（以下， 對此附諸符號LSiJ 。 此時’用來求出劣化評估用參數Ls fJ :之上述濾除處 理，係由逐次型之統計處理運算法所構成，由下式（29)所 授給： [數 29] LS^(k) = LSo^(k-I)-r^_J)_ .( σ ：(k).LSf7^(k.1)f29) 卽，每排氣控制J|_元7a之控制周期，從劣化評估用參 數LS σ ___之前次值LS σ、k-丨p前述平方值σ :之現在值卩： n n f—- I n I n D -^1 t - i -- - - n Ϊ nf 一OJ· I—T 丨 <-"^^背面之;_1急事項再填芎本頁> 45 ^-那智"时產^員工消費合作社印柴 45 2629 A7 ___ B7 五、發明說明（43 ) (k)，及每一控制周期藉下式（3〇)之漸化式來更新之增益參 數BP，一面逐次更新一面求出劣化評估用參數lScj:。 [數 30] BP(k卜矿(1 _ ηΐΐ η2·告(k 2 汐.BP(k-l) (30) 在此，式（30)中之「7?1」、「”2」被設定成可滿足〇< 7?1各1及0S ?72<2之條件，依其設定之方法，而構成固定 增益法、漸減增益法、加權最小平方法、最小平方法、固 定描繪法等各種之具雜運算法《依照本實施形態，例如將 7/ 1設定成小於「1」之小正的給定值（0< D同時，作成 ?7 2=1，而採用加權最小平方法。 當如此進行之後，求出作為劣化評估用線性函數口之 平方值σ -(本實施形態為最小平方中心值）用之劣化評估 用參數LS(J 2時’該劣化評估用參數LSc; 2之值，即對於觸 媒裝置3之劣化狀態，呈現如第8圓所示之趨向。第8圖係 於前述第5〜7圖之觸媒裝置3之各劣化狀態中，顯示按照前 述求出之劣化評估用參數L S σ 2與流經觸媒裝置3之廢氣流 量（以下，稱為廢氣體積）之關係者。 如第8圖所見’劣化評估用參數l s σ 2，係於觸媒裝置3 各劣化狀態中不依靠前述廢氣體積而成為大致一定之同 時，值隨著觸媒裝置3之劣化進行而變大β因此，劣化評估 用參數LSc; 2之值成為用來表示觸媒裝置3之劣化程度。 又，依照本實施形態，例如分為是否需要觸媒裝置3 之父換或違觸媒裝置3劣化至近乎其交換時期之狀態（以下 本紙張尺度適用中S g家標準（CNS)A-l規格（210 X 297公爱） (ίτ先閱讀背面之;1音？事項再填寫本頁) 8J·----- 線 46 ).-i-di >-^.货-"社"; Λ； —--------------- 五、發明說明（44 ) 稱為未劣化狀態）’及不劣化到那個程度之狀態（以下.稱 為未劣化狀態）’以作為掌握觸媒裝置3之劣化狀態，於上 述；劣化狀態“，藉前述劣化報知器29來報知其趣旨。 於疋，依,B‘?、本實施形態* 一如第8圖所示，預先設定對 於劣化評估用參數L S ¢7 :之閭值C ATAGELMT。然後，當劣 化評估用參數LS σ :成為上述閾值CATAGELMT以上時，判 斷觸媒裝置3之劣化狀態為「劣化進行狀態」，若劣化評估 用參數LSa2未達到上述閭值caTAGELMT時，判斷觸媒裝 置3之劣化狀態為「未劣化狀態」c 以上貺明的運算法，就是藉助於劣化狀態評估機構1 3b 之觸媒裝置3的劣化狀態評估之基本運算法者。又，劣化狀 態丨3b，雖是在觸媒裝置3之劣化狀態的評估時也進行廢 氣體積之變化狀態的掌握等之附加處理，但關於此即留在 後文敘述之。 其次’進一步說明前述内燃機側控制單元几之大局性 回授控制部15，尤其前述適應控制器18。 凊參照前述第1圖。大局性回授控制部1 5 ’係如前所 述，進行回授控制，俾使LAF感測器5之輸出KAC丁（空燃比 之檢出值）收束於目標空燃比KCMD者。此時，若只藉周知 之PID控制來進行這種回授控制的話對於引擎1之運轉狀 態的變化和經年之特性變化等，動態之舉動變化難以確 保穩定的控制性t. 前述適應控制器18'為—使補償如上述之引擎！的動態 舉動變化之回授控制變為可能的控制器其包含有：參數 ------ 裝--------訂---------線 ί-先'"^背面之^意事項再填寫本！》 47 4 5 2 6 2 9 Λ： Β： 五、發明說明（45 ) 調整部30 ’其係如第9圖所示，使用由LD.朗道（Landau)等 所提倡之參數調整則’來設定適應參數：及操作量算出部 3】，其係使用所設定的適應參數來算出回授操作量KSTR。 在此，就參數調整部30說明的話，依照明道等之調整 則’當將離散系統之控制對象的傳輸函數Β(Ζ·1)/A(Z.1)分母 分子之多項式’一般地置成下式（31)、（32)時，由參數調整 部30所設定之適應參數0隨機碼(j)(j係顯示控制周期之號 碼數），係按照式（33)用向量（轉置向量）來表示。又，對於 參數調整部30之輸入（（j)，係按照式（34)來表示。 此時’依本實施形態，考慮大局性回授控制部1 5之控 制對象即引擎1為一次系統且持有控制周期份之徒勞時間 dp(引擎I之燃燒周期之三周期份的時間）之設備，在式（3!) 〜式（34)中設為m=n=l、:要設定之適應參數即設定 為s0 ' rl ' r2、r3、b0之五個（請參第9圖），又，式（34)之上 段式及中段式之us、ys，雖是一般用來表示對於控制對象 之輸入（操作量）及控制對象之輸出（控制量），但本實施形 態’乃將上述輸入回授操作量KSTR、控制對象（引擎丨）之 輸出作為前述LAF感測器5之輸出KACT(空燃比之檢出 值）’用式（34)之下段式來表示對於參數調整部30之輸入（ ⑴(請參照第9圖）。 [數31] Α(Ζ·')=卜 alZ】+...................+anZ'n (31) [數 32] B(Z'1)=bO+blZ'l+...................+bmZ'm (32) 本紙狀度翻中邮家標準（CNS〉A1規格⑵D X 297公爱） 48 ί請先閱？^背面之泌急事項再媾寫本頁) A----I---訂----I----線 — ·--------
(36) ι η-1 (37) 五、發明說明（46 [數 33] eT(j) = [bO(j) BR(Z-'> j)' S(Z^' ' j)] = [bO(j). rl(j)........ rmTdp-l(j)，sO⑴...... sn-l〇)] -[bO(j). ri(j). r2(j). r3(j)- sO(j)] (33) [數 34] ζ T(j)=[us(j)....us(j-m-dp-1 ) ys(j).....ys(j-n+ 1)] =[us(j). us(j-l). us(j-2), us(j-3), vs(j)] = [KSTR(j). KSTR(j-l)，KSTR(j-2), KSTR(j-3). KACT(j)] (34) 在此，示於前述式（33)之適應參數θ隨機碼，係由用 來決定適應控制器8之增益的標量要素b〇隨機碼（j),使用 操作量來表現之控制要素（z·1.j)所構成，而分别藉下式（35) 〜（37)來表現（請參照第9圖之操作量算出部31之方塊圓卜 [數 35] b〇(jj = ^ (35)
[數 36J
Br(Z*'. j) = r1Z't+r:Z';-...... = r,Z —+ [數 37] §(Z、j)=s(」’s|Z-1 -........... =s„ 參數調整都3(丨.係用以m 〜 , M叹文此年之標量要素和控制長 素的各係.數.作為將之示於ι (n^ ^ ）之適應參數0隨機碼聋 给予_作量具出都者.而伟 无用從現在至過去之回授操作！ ---------------------訂---------線 iff-^"背面之;-t事項再填寫本3 49 A： 452629 _______B：_____ 五、發明說明（47 ) KSTR之時間序列資料及LAF感測器5之輸出KACT，來算出 適應參數(9隨機碼，以便該輸出KACT —致於前述目標空 燃比KCMD = 此時’具體地言之，適應參數0隨機碼，係藉下式（38) 來算出。 [數 38] e(j)=e(j-l)+r(j-l) -r (j-dp) -e*(j) (38) 於該式（3 8)中，Γ (j)，係表示用以決定適應參數0隨 機碼之增益矩陣（此矩陣之次數為m+n+dp)，而e’(j)則表示 適應參數β隨機碼之推定誤差者，分別用如式（39)、（40) 那樣之漸化式來表示。 [數 39]
r ·Ini - 1卜 λ办·r(j - 〇·如-dp) · 〇卜 dp).D Λ,ϋ) L λ,〇) + λ2〇) · ςτ〇 - dp) · r〇 - l) · ;〇 - dp) _ 但 ’ 〇< λ i(j)S 1，λ 2(j)<2，Γ (0)>0(39) [數 40] e * (j )= - 9T(j - 1> ζ〇 - dp) i+ ^ o - dp) r〇 - ]). ς〇 - dP) 、} 在此’式（40)中之「D(Z-i)」，係用以調整收束性的、 漸近穩定之多項式，係本實施形態，設D(Z-_)=1 » . 又’依式（39)之λ l(j)、λ 2(j)之選法，而獲得漸減增 益運算法、可變增益運算法，固定描繪運算法、固定增益 運算法等之各種具體運算法β引擎〗之燃料喷射或空燃比等 之時變設備，均適於漸減增益運算法、可變增益運算法、 本紙張尺度過用中Ξ國家標準（CNS)A.l規格（2]0 X 297公爱） .J— I I n I I t ! I I i 1 ^. I I (請先閱讀背面之泫意事項再填窵本頁> 訂:· -線 陘;&卽智3i t局員工消費合作社印製 50 Λ： _____—_____ 五、發明說明（狀） 固定增益運算法= 如前所述’使用由參數調整部3〇所設定之適應參數Θ 隨機碼（sO、rl、r2 ' d、b0),及由前述排氣側主運算處理 部1 3之目標空燃比算出機構13a所決定之目標空燃比 KCMD，由操作量算出部31，藉下式（41)之漸化式來求出 回授操作量KSTR。第9圊之操作量算出部3丨，係用方塊圊 來表示該式（41)之運算者。 [數 41] KSTR〇)=X {KCMD〇-)-SO 4CCAT(j)-rl 4CSTR(j-l) -r2 4CSTR(j-2)-r3 -KSTRCi-3)] (41) 又，由式（41)所求出之回授操作量KSTR，係於LAF感 測器5之KACT—致於KCMD之狀態’成為「目標空燃比 KCMD _ =為此，如前所述，藉由除法處理部丨9以目標空燃 比除回授操作量KSTR ’藉此求出可作為前述回授補正係數 KFB使用之回授操作量KSTR。 如此構成之適應控制器丨8，一如前述所顯示為一種 考慮了控制對象即引擎丨之動態舉動變化的漸化式形式之 控制Is，換言之’為了補償引擎！之動態舉動變化，而用漸 化式形式來記述之控钊器者。而且，更詳言之，可定義為 備有漸化式形式之適應參數調整機構的控制器。 …又？種漸化式形式之控制器，也有所謂使用最佳調 ^器來構条之情形，但此情況時，一般而言，並沒有參數 調整機搆之設置.在補償引擎】之動態舉動 又丨一丄，如刖迷 it. (_；R. -----* I 1 1 訂-1 t I I I I I I 《-.-^1^.面--0.¾項再填寫本頁 > 51 4 5 2 6 29 ΛΓ _ Β： 五、發明說明（49) 所構成之適應控制器1 8較為適宜。 以上’就是在本實施形態中採用之適應控制1 8之詳細。 又’與適應控制器18 —起設在大局性回授控制部1 5之 PID控制器17，係與一般之PID控制同樣，從LAF感測器5 之輸出KACT與其目標空燃比KCMD之偏差，算出比例項（p 項）、積分項（I項）及微分項（D)項，將該等各項之總和作為 回授操作量KLAF來算出》此時’依照本實施形態，將積 分項（I項）之初值作成“1 ”，藉此在LAF感測器5之輸出KACT 一致於目標空燃比KCMD之狀態下，作成回授操作量KLAF 成為“】”，同時作成可將該回授操作量LKAF作為照舊補正 燃料喷射量之前述回授補正係數KFB來使用。又，比例項、 積分項及微分項之增益’係從引擎1之旋轉數ΝΕ及吸氣壓 FB’使用預定之圊解來決定。 -^-¾智ΰ財產局員工消费合作社印製 <請^閱讀背面之江意事碩再填寫本頁) 又，大局性回授控制部1 5之前述切換部20，係在引擎1 之冷卻水溫之低溫時、高速旋轉運轉時、吸氣壓之低壓時 等 '引擎1之燃燒易成為不穩定者之情況時，或，目標空燃 比KCMD之變化大時、空燃比之回授控制之開始後不久 等，對應於此之LAF感測器5之輸出KAC丁因其LAF感測器5 之回應延時等而缺欠可靠性之情況時，或，如引擎丨之空載 運轉時一般，引擎1之運轉狀態極為穩定而不需要藉助於適 應控制器1 8之尚增益控制的情況時，將由fid控制器丨7所 求出之回授操作量KLAF，作為用來補正燃料喷射量之回 授補正量數KFB來輸出•而且，在上述一般之情況以外之 狀態，將用目標空燃比KCMD除由適應控制器18所求出之 本纸張反度適用中國舀家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297 ^7 52 -.ΐίίί'κΐ''ΐΗil 二,ul_-:'t祍，tr!3:i A： ___B： 五、發明說明（50 ) 回授操作量KSTR而成之回授操作量KSTR ,作為用來補正 燃料噴射量之回授補正係數來輸出。這是因為：適應 控制器1 8係在高增益控制下工作，俾使LAF感測器5之輸出 KACT南速度地收束於目標空燃比，所以若如上述一般引 擎1之燃燒成為不穩定’缺欠於LAF感測器5之輸出KACT 的可靠性等時，如果使用適應控制器1 8之回授操作量KS丁R 話·反而有空燃比之控制成為不穩定者之虞。 這種切換部20之作動，例如己由本案申請人詳細地揭 露於特開平8-105345號公報或美國專利第5558〇7號，所以 在此省略進一步之說明= 其次’詳細說明本實施形態之裝置的作動。 首先，參照第1 0圖之流程圖，就為控制藉助於前述内 燃機側控制單元7b之引擎1的空燃比而算出引擎1之每各氣 缸的輸出燃料噴射量扑丁 〇ut(n = ：l .2.3.4)之處理，說明之。内 燃機側控制單元7b ’係藉由與引擎丨之曲細角周期（丁〇c)同 步之控制器，來進行母各氣缸之輸出燃料噴射量#nT〇ut之 算出處理如下。 由内燃機側控制單7b，首先，讀入包括前述LAF感測 器及0:感測器6在内之各種感測器的輸出（STEpa)。此時， L AF感測器5之輪出KACT及0；；感測器6之輸出v〇2 /〇u丁， 便將分別在過去所得包括在内者’記憶保持於未時間序列 地圖示之記憶體。 其次.藉基本燃料喷射量算出部8.來求出按照節流間 之有效開口面積1補正對應於引擎丨之旋轉數N£&吸氣壓 'U ..ih v21*. - 297 ~ ----- ----1-----If» --------訂 — i — — — — · (ίτ乇父汸背面--¾事項再填寫本頁) 53 .^-¾智"財產局員工消费合作社印裂 4 5 2B29 A： ___ B7 五、發明說明（51 ) PB的燃料喷射量而成之基本燃料噴射量Tim(STEpb)。進 而’藉第一補正係數算出部9，來算出對應於引擎1之冷卻 水溫和過濾裝置箱之清除量等的第一補正係數KTOTAL (STEPc)。 接著’由内燃機側控制單元76來進行，由引擎1之運轉 模式使用目標空燃比KCMD(由排氣側主運轉處堙部13之 目標空燃比算出機構13a所生成）來判別是否為用來進行燃 料喷射量之調整的運轉模式（以下，稱為通常運算模式）之 處理’以設定用各值「1」、「〇」來表示該運轉模式是否為 通常運算模式之標誌f/prism/or^(STEPd)。 於上述之判別處理，一如第11圖所示，進行〇2感測器 6及LAF感測器5是否已活性化之判別（STEPd-1，d-2)。此 時’若有任何一個未活性化時’無法高精度地獲得用於排 氣側主運算處理部13之處理的〇2感測器6和LAF感測器5之 檢出資料。因此，引擎1之運轉模式並不是通常運轉模式， 從而將標誌f/prism/on之值設定於「0」（STEPd-10)。 又，進行判別：是否為引擎1之貪乏運轉中（稀薄燃燒 運轉中KSTEPd-3);為了謀求引擎1之剛起動後不久之觸媒 裝置3的早期活性化而引擎1之點火時期是否被控制在滯後 角（STEPd-4);引擎l·之節流閥是否略全開（STEPd-5);及是 否為對於引擎1之燃料供應的停止中（燃料中斷 中）(STEPd-6)。若此等之任一個之條件成立時，不宜使用 由排氣側主運算處理部13所生成之目標空燃比KCMD來控 制引擎1之燃料供應，或者無法控制。因此，引擎丨之運轉 本纸張又度適用中舀舀家標準（CNS)A4規格（21ϋ χ 297公釐） ------------- n tt ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 I <請先閱讀背面之;1意事項再填寫本頁) 54 B； 五、發明說明（52 ) ..i 模式並不是通常運轉模式，從而將標誌f/prism/on之值設定 於O(STEPd-lO) c 再者 '進行引擎！之旋轉數NE及吸氣壓pb是否在各規 定範圍内之判別（STEPd-7.d-8)，此時若有任何一個不在 給定範圍内時，不宜使用由排氣惻主運算處理部丨3所生成 之目標空燃比KCMD來控制引擎】之燃料供應。因此，引擎 i之運轉模式並不是通常運轉模式，從而將標誌f/prism/〇n 之值設定於「0_ (STEPd-9)。 接著，若滿足STEPd-1、d-2、d-7、d-8之條件，且， STEPd-3、d-4、d-5、d-6之條件不成立時（這是，引擎丨之 通常性運轉狀態），將引擎1之運轉模式當作通常運轉模 式’設定f/prism/’on之值於「1_ (STEPd-9)。 轉回第10圖之說明=俟如上所述設定f/prism/〇n的值之 後，由内燃機側控制單元7b，來判斷標誌f/prism/〇n之值 (STEPe) ’若是f/prism/〇n=i時，讀入由排氣側主運算處理 部1 3所生成的最新目標空燃比KCMD(STEPf)。又，若是 f/prism/〇n=0時，將目標空燃比kcMD設定於給定值 (STEPg)。此時，作為目標空燃比KCMD設定之給定值，例 如，從引擎1之旋轉數丨之旋轉數NE和吸氣壓pB使用預定之 圖解等來決定。 接著’由内燃機惻控制單元7b ,於前述局部性回授控 制部1 6，根據藉由如前所述之觀察者2丨從L AF感測器5之輸 出KACT推定之每各氣缸的實空燃比#nA/F<n叫，2丄4)，藉 PID控制b 22來箕出回授補正係數_nKL AF，以便去除每各 ! 裝i "•"^璜背面-^音〕事項再填寫本頁 -^· -線 ^ U；XS) Λ ! ) 55 452629 A7 B7_ 五、發明說明（53 ) 氣缸之偏差（STEPh)。進而，藉大局性回授控制部15，來算 出回授補正係數KFB(STEPi)。 (ίτ先閱讀背面之fit事項再填寫本頁) 此時，由大局性回授控制部15，如前所述，從由PID 控制器1 7所求出之回授操作量KLAF，及以目標空燃比 KCMD除由適應控制器18所求出之回授操作量kstr而成之 回授操作量kstr，藉由切換部20按照引擎1之運算狀態等來 選擇任何一方之回授操作量KLAF或KSTR(通常選擇適應 控制器18側之回授操作量kstr)。然後，將所選擇之回授操 作量KLAF或kstr，作為用來補正燃料噴射量之回授補正係 數補正量數KFB來輸出。 又，當將回授補正係數KFB，從PID控制器1 7側之回授 操作量KLAF切換於適應控制器1 8側之回授操作量kstr 時，為了迴避該補正係數KFB之急變，而由適應控制器18 求出回授操作量KSTR，以便只要是其切換時之控制周期， 即把補正係數KFB保持於前次之補正係數KFB(=KLAF)， 同時，當將補正係數KFB，從適應控制器18側之回授操作 量KSTR切換於PID控制器17側之回授操作量KLAF時，PID 控制器17，即假定本身在前次之控制周期求得之回授操作 量KAF為前次之補正係數KFB(=kstr)，而算出此次之補正 係數KLAF。 如上述那樣地算出了回授補正係數KFB之後，進一 步，藉第二補正係數算出部10來算出，對應於由前述STEPf 或STEPg所決定的目標空燃比KCMD之第二補正係數 KCMDM(STEPj)= 56 本紙張尺度適用甲1國家標準（CNS)Al規格（2]0 X 297公釐） 五、發明說明（54) 其次，甴内燃機側控制單元7b，將第一補正係數 KTOTAL、第二補正係數KCMDM '回授補正係數KFB、及 每各氣缸之回授補正係數#nKLAF，乘於如前述所求得的 基本燃料噴射量Tim ’藉此求出每各氣缸之輸出燃料喷射 量#nTout(STEPk)。然後’將此每各氣虹之輸出燃料 #nT〇ut ’藉由附著補正部23 ’施予引擎1之吸氣管中的燃料 壁面附著方面之補正後（STEPm) ’輸出至引擎1之未圖示的 燃料噴射裝置（STEPn)。 而且，在引擎1方面，即隨每各氣缸之輸出燃料喷射量 存nTout ’而進行對於各氣缸之燃料噴射。 以同步於引擎1之曲轴角周期之周期時間，逐次進行如 上所述之母各氣缸的輸出燃料噴射量#nT〇l]t之算出及對應 於該算出之對於引擎1的燃料噴射，藉此控制引擎1之空燃 比，俾使LAF感測器5之輸出KACT(空燃比之檢出值）收束 於目標空燃比KCMD =此時，特別，在使用適應控制器18 側之回授操作量kstr以作為回授補正係數KFB之狀態中，對 於引擎】之運轉狀態的變化和特性變化等之舉動變化，具有 南穩定性，使得L AF感測器5之輸出KACT迅速地被收東控 制於目彳*空燃比KCMD =又，也可適當地補償引擎1所具有 〜回應延時的影響。 一方面，與如前述那樣之引擎丨的燃料供應之控制並行 地，由前述排氣侧控制單元7a '以一定周期之控制周期來 實行—示於第丨2圖之流程圖的主程序處理。 財夺照第！ 2圖：由推氣側控制單元7a，首先 '進行 --------------裝·-------訂--------- fn"^i?背*-;±t事項再填寫本頁) 5? 45 2629 λ： ___Β7__ 五、發明說明（55 ) 是否實行前述排氣側主運算處理部13中之運算處理的判別 處理’以設定用來規定其實行之可否的標諸f7.prisni/ca丨之 值（STEP1) »又’標誌f/prism/cal之值，係在其為「〇」時， 意味著不進行排氣側主運算處理部13中之運算處理，而在 「1」時則意咮著進行排氣側主運算處理部13之運算處理= 上述之判別處理，係按照第13®之流程围來進行。 即，進行〇2感測器6及LAF感測器5是否活性化之判別 (STEP 1-1. 1-2)。此時’若有任何一個未活性化時，由於 無法高精度地獲得用於排氣側主運算處理部13之處理的 〇2感測器6及LAF感測器5之檢出資料.所以將標誌 f/prism/cal之值設定於「〇」（STEP1-6)。進而在此時’為了 進行鑑定器25之初始化，而將用來規定是否進行其初始化 之標誌f/id/reset之值設定於「1」（STEP1-7)。在此處，標 誌f/id/reset之值，係在其為「1」時，意味著進行鑑定器25 之初始化，而其為「〇」時，即意味著不進行初始化。 又’判別是否為引擎1之貪乏運轉中（稀薄燃燒運轉 中MSTEP1-3) ’及是否為了謀求引擎1之始動後不久的觸媒 裝置3之早期活性化，而引擎1之點火時期被控制在滯後角 側（STEP 1 ·4)。若此等任何_個之條件成立時，即使算出了 使〇2感測器6之輸出V02/0UT調整成V02/TARGET那樣之 目標空燃比KCMD，也無法將之用於引擎1之燃料供應的控 制’所以將標tt· f/prism/ca丨之值設定於「〇」。再者在此時， 為了進行鑑定器25之初始化，而將標誌f/id/reset之值設定 於「1」（STEP1-7)。 本纸張反度適用中S國家標準（CNS)A-l規格（210 X 297公笼） ί ϊτ先s?ti背面之;t*?事項再填寫本頁) 經濟耵tD-*A-时產局SH工消f合作社印裂 I I I I ^ I- I 一6J11111111 I I f I I .1 1 I I ^ tt 58 A： B7 4σ Η iJ i kj t n 吞， i焱 五、發明說明（56 ) 回第12圖之說明。俟進行了如上述那樣之判別處理之 後，排氣側控制單元7a，更進行是否實行藉助於鑑定器25 之前述增益係數al、a2、bl之鑑定（更新）處理的判別處理. 以5又疋用來規疋其實行之可否的標誌_ |yi(j/ca丨之值 (STEP2)=又’標tt f/id/cal之值’係在其為「〇」時，意咮 著不進彳丁藉助於鑑疋器25之前述增益係數a〗、、bl的鑑 定（更新）處理’而在「1」時’即意味著進行鑑定（更新）處 理。 依照此STEP2之判別處理’來判別引擎i之節流閥是否 略全開，及對於引擎1之燃料供應是否停止中（燃料中斷 中），若此等中之任一條件成立時，即難以適當地鑑定前述 增益係數a 1、a2、b 1，所以將標誌f/id/ca!之值設定於「0」。 反之’若上述之任何條件均未成立時.為了實行藉助於鑑 定器25之前述增益係數ai ' 、b 1之鑑定(更新）處理，而 將標坊f / i d / c a丨之值設定於Γ 1 :。 其次，排氣側控制單元7 a，係藉由前述減法處理部π , 12分別算出最新之前述偏差輸出kact(k>(=KACT(k)-FLAF/ BASE)及 V〇2(k)=(=V02/〇UT〇〇-V02 TARGET) (STEP3)。此 時’由減法處理部1 1、1 2 ’從LAF感測器5之輸出κACT(於 月1J述第10圖之STEPa ’被取進而記憶於未圖示之記憶體）及 〇:感測器6之輸出V02/0UT之時間序列資料中，選擇最新 者來真出前述偏差輸出kact(k)及V02(k丨。然後將此偏差輸 ikact(k丨及V02(k)'於排氩側控制側輩元7a，包括過去所 算出者在内-併記錄保持於未圖元之記憶體= 玉ϋ Α-ί 規格 ί „:k:- -----*-------^-----— f»^ <請-閱^背面之;-意事項再填^本頁) 59 4 5 26 29 a： B： 五、發明說明（57) 其次，由排氣側控制單元7a，判斷由前述STEP 1所設 定之標誌f/prism/cal之值（STEP4)。此時，若為f/prism/cal=0 時，即，不進行排氣側主運算處理部13之運算處理時，將 應在滑動控制器27求出之前述SLD操作輸入Us丨（目標偏差 空燃比kcmd)強迫地設定於固定值（STEP 13)。此時，該給 定值為，預定之固定值（例如「0」）或在前次之控制周期決 定的SLD操作輸入Usl之值。 又，於像這樣將SLD操作輸入Usl作為給定值之場合， 由排氣側控制單元7a，將前述基準值FLAF/BASE加於其給 定值之SLD操作輸入Us] ’藉此決定此次之控制周期中的目 標空燃比KCMD(STEP14)，完成此次之控制周期的處理。 —方面’在STEP4之判斷下，若為f/prism/cai=i時，即， 進行排氣側主運算處理部13之運算處理時，由排氣側控制 單元7a，首先，進行藉助於前述目標空燃比算出機構丨3a 之鑑定器25的運算處理（STEP5)。 如第14圖之流程圖所示，藉鑑定器25來進行運算處理。 ^-¾智-"一財產局g、工消货合作社印製 -------- ----- I--- ____ , · ·- {請先閱讀t面之:i意事項再填寫本頁) 即，由鑑定器25，首先判斷’在前述STEP2所設定之 標諸f/id/cal的值（STEP5-2)。此時，若是f/id/ca丨=0，則不進 行藉助於鑑定器25之增益係數al ' a2、bl之鑑定處理，所 以立即回歸於第12圖之主程序。 一方面，若是f/id/cal = l，則進一步判斷關於該鑑定器 25之初始化的前述標誌，f/id/reset之值（這是，在前述STEP1 設定其值）（STEP5-2) ’若是f/id/reset=l時，則進行鑑定器 25之初始化（STEP5-3)。依照此初始化，前述鑑定增益係數 本紙張尺度適用中函舀家標革（CNS)A‘}規格（210 >= 297公釐） 60 A： 13； 五、發明說明（58 ) al隨機碼' a2隨機碼、bl隨機碼各值被設定為預定初值（式 (4)之鑑定增益係數向量@之初始化），又，在前述式所使 用之矩陣p(對角矩陣）的各成分被設定為預定初始值。更 且，將標tt. f/id/reset值復位於「〇」。 其次，由鑑定器25，使用現在之固定增益係數a 1 (k-1) 隨機碼、a2(k-2)隨機碼' bi(k-l)隨機碼之值，及在前述 STEP3每一控制周期所算出之偏差輸出乂〇2及kact之過去 值的資料 V〇2(k-l)、V02(k-2) ' kact(k-d-l)，藉前述式（3) 來算出前述鑑定偏差輸出V02(k)隨機碼（STEP5-4)。 再者由鑑定器25，藉式（9)來算出，在決定新之鑑定增 益係數al隨機碼、a2隨機碼、b 1隨機碼時使用之前述向量 ΚΘ (k)之後（STEP5_5),算出前述鑑定誤差id/e(k)(前述鑑定 偏差輸出V02隨機碼，與實際偏差輸出ν〇2之偏差。請參 照式（7)>(STEP5-6)。 i-一;^f1/*t--'I:..Kiv 1.1 :-4¾ 合:>·让ί!: -------------裝— t靖先父*ί背面之;'1意事項再填寫本頁) -線. 在此1前述鑑定誤差id/e(k)，在基本上，按照前述式 (7)來算出即可’但本實施形態卻是，從藉前述第12圖之 STEP3按各控制周期算出之v〇2、及藉前述STEP5-4按各控 制周期箕出之鑑定偏差V〇2隨機碼，更將低通特性之渡除 砲予由式（7)之運算所得之值（ = V〇2(l〇-V02(k)隨機碼），藉 出求出鑑定誤差id/e(丨.> t 這是因為*包含觸媒裝置3之對象排氣系統£之舉動， 一般而言，具有低通特性‘所以在適當地鑑定前述排氣系 統樣機之增益係數a 1、a2、b〗上，宜重視對象排氣系綈£ 之低頻率惻之舉動， Μ ^^^629 a： B7 五、發明說明（59 ) 又，這種濾除，就結果而言，在偏差輸出V02及鑑定 偏差輸出V02之V02隨機碼的兩者，施有同一低通特性之 濾除即可，例如對於偏差輸出V02及鑑定偏差輸出V02隨 機碼分別各別地施予濾除之後，進行式（7)之運算以求出鑑 定誤差id/e(k)也可。又，前述之濾除，例如，藉數位濾清 器之一手法即移動平均處理來進行。 接著，由鑑定器25,使用藉STEP5-6來求得之鑑定誤 差id/e(k)、及藉前述STEP5-5來算出來之ΚΘ(1〇,用前述式 (8)來算出新的鑑定增益係數向量€>(k)，即，新的鑑定增益 係數al(k)隨機碼、a2(k)隨機碼、bl(k)隨機碼（STEP5-7)。 像這樣算出了新的鑑定增益係數al(k)隨機碼、a2(k) 隨機碼、b 1 (k)隨機碼之後，由鑑定器25，進行用來限制該 鑑定增益係數al隨機碼、a2隨機碼、bl隨機碼（鑑定增益係 數向量Θ之要素）之值的處理，以便滿足給定之條件 (STEP5-8)。然後，由鑑定器25，為了處理下一次之控制周 期’而藉前述式（10)來更新前述矩陣P(k)之後（STEP5-9)， 恢復第12圖之主程序。 此時’於上述STEP5-8中，限制鑑定增益係數a丨隨機 碼、a2隨機碼、bl隨機碼之值的處理，係由將鑑定增益係 數al隨機碼、a2隨機碼之組合限制於給定組合之處理[將點 (al隨機碼、a2隨機碼）限制於以鑑定增益係數“隨機碼、 a2隨機碼作為成分之座標平面上的給定區域内之處理]，及 將鑑定增益係數b 1隨機碼之值限制於給定範圍内之處理所 構成。依照前者之處理’若藉由在STEP5_7算出之鑑定抻 本紙張尺度適甩1f S國家標違（CNS)A1規格（21ϋ χ 297公《 ) (請先圮讀背面之.ϋ?事項再填窵本頁>
62 ΕΓ 五、發明說明（6〇 ) 益係數aUk)隨機碼、a2(k)隨機碼來決定之上述座標平面上 的，點（al(k)隨機碼、a2(k)隨機碼）係從該座標平面上預先決 定之給定區域逸出時，將鑑定係數al(k)隨機碼、a2(k)隨機 碼之值強迫地限制於上述給定區域内之點的值。又.依照 後者之處理’若藉前述STEP5-7來算出之鑑定增益係數bUk) 隨機碼之值超出給定範圍之上限值或下限值時，將該鑑定 增益係數b〗（k)隨機碼之值強迫地限制於其上限值或下限 值。 這種鑑定增益係數al隨機碼、a2隨機碼、bl隨機碼之 限制處理’係用以確保由滑動模式控制器27所箕出之SLD 操作輸入Usl(目標偏差空燃比kcmd)，及目標空燃比KCMD 之穩定性者。 又，關於這種鑑定增益係數a 1隨機碼' a2隨機碼、b 1 隨機碼之限制處理的更具體之手法，已由本案申請人，例 如在特開平1 1-153051號公報或美國專利申請09/153300號 詳細說明，所以在此省略詳細之說明。 又’在第1 2圖之STEP5-7，為求出新的鑑定增益係數 al 隨機碼、a2(k)隨機碼、bl(k)隨機碼而使用之鑑定增 益係數之前次值al(k)隨機碼、a2(k)隨機碼、bl(k>隨機碼， 係進行前次控制周期中之STEP5-8的限制處理後之鑑定增 益係數值者。 以上就是第□圖之STEP5中的鑑定器25之詳細運算處 理者， 轉回第丨2圖之說明炸上所述進行了鑑定器25之運算 — I* -------丨訂- 111 —---I tiT乇Γ>2ΐϊ背面之;i总事項再填寫本頁) 經-^智-|1-时產-脅工消費合作社印製 f d5 2 β P-9 λ? _ Β： 五、發明說明（） 處理之後，由排氣侧控制單元7&來決定增益係數al、a2、 bl之值（STEP6)。依照此處理，若藉前述STEP2來設定之標 諸f/id/cal之值為「1」時，即’進行了藉助於鑑定器25之 增益係數al ' a2、bl之鑑定處理時，分別藉前述STEP5來 設定，按照前述藉鑑定器25來求得之最新給定係數ai(k)隨 機碼' a2(k)隨機碼、bl(k)隨機碼（施有STEP5-8之限制處理 者）’以作為增益係數al、a2、bl之值。又，若為f/’id/c al=0 時’即，未進行藉助於鑑定器25之增益係數al、a2、bl之 鑑定處理時’將增益係數a 1、a2、b 1之值分别當做預定之 給定值" 其次，由排氣側控制單元7a，進行藉助於前述推定器 26之運算處理（推定偏差輸出v〇2bar之算出處理）(STEP7)。 ep，由推定器26，首先，使用由前述STEP6所決定之 增益係數a 1、a2、b 1 (此等值，基本上為前述鑑定增益係數 al隨機碼、a2隨機碼、bl隨機碼），遵照式（12)之補充說明 的定義算出要在前述式（13)使用之係數值α 1、《 2、点 j(j=l，…，d)。 接著，由推定器26，使用02感測器6之偏差輸出V02 的現在控制周期以前之時間序列資料V02(k)、V02(k-1)(在 前述STEP3按各控制周期算出）以及LAF感測器5之偏差輸 出kact的現在控制周期以前之時間序列kact(k-j)(j=〇，...， dl)，從滑動模式控制器27按各控制周期授給之前述偏差空 燃比kcmd( = SLD操作輸入Usl)的前次控制周期以前之時間 列1^111(1(1;-])(=1151(14-_})。>| = 1’...’（12-1)’及如上戶斤述算出 本紙伤尺度遗用中S國家標準（CNS)A-3規格（2iO X 29Γ公犮） ----------I--X * n n n n n n I (埼先閱ift"面之dt事項再填寫本頁) 64
GrI, i.^:..a_-if〈ni,l-^i^;k ___E：__ 五、發明說明（6二） 來的係數值α 1、' /5j ’用前述式（13)來算出推定偏差 輸出V02(k-d)bar(比此次控制周期之時間點更前述合計徒 勞時間d後的偏差輸出V02之推定值）。 排氣惻控制單元7a，接著，藉滑動模式控制器y來算 出前述SLD操作輸入Us卜目標偏差空燃比kcmd)(sTEp8卜 即，由滑動模式控制器27,首先，使用—在前述STEp7 由推定器2 6所求得之推定偏差輸出v 〇 2 b a r的時間序列資 料V02(k4)bar、VC^O^d-Ubar，來算出由前述式（25)所定 義之切換函數σ bar的，比此次控制周期更前述合計徒勞時 間d後之值（7(k-d)bar(這是，相當於由式（ι5)所定義之線性 函數σ的合計時間d後之推定值）。 又，此時，若將切換函數σ bar之值納入預定之給定容 許範si内’且，如上所述地求出之σ (k州）bar超出了其容 許範圍之上限值或下限值時，分別將^71?耵之值 強迫地限制於該上限值或下限值。這是因為：如果切換數 σ bar過大的話，前述到達則輸入urch會變為過大之同時， 產生刖述適應則輸入Uadp之急變，所以有〇:感測器6的輸 出V02/0UT之對於目標值V02/TARGET的收束控制穩定 性受到傷害之虞^ 更且’由滑動模式控制器27，將σ (k+d) ·△丁（將排氣 側控制單元7a之控制周期之周期△丁（—定周期）乘於上述 切換函數a bar之值<7 (k〜d)bar而成者）積累地加上去，即， 將藉此：又之控制周期來真出來的σ (k+d)bar與周期△ T之 積σ (k-d)bar T加於由前次控制周期所求得之加法結 3'ίί* ί !CNS；A1 裝 訂--------線 f^乇^;4背面之注意事項再填寫本頁) 65 A： 4 5 2 6 2 9 _______B：____ 五、發明說明（63 ) 果，藉此算出前述式（27)之Σ(σ (k+d)bar .△ T)項之運算 結果即σ bar之積算值（以下，用Σ ¢7 bar來表示此精算值）。 又，此時’依照本實施形態，若將積算值納入預定之 給定容許範圍内’且，該積算值Σ £7 bar超出其容許範圍之 上限值或下限值時，分別將孩積算值Σ abar強迫地限制於 該上限值或下限值《這是因為，如果積算值Σ cr bar過大的 話’由前述式（27)所求出之適應則輸入Uadp即變為過大， 〇2感測器的輸出V02/0UT之對於目標值V02 /TARGET的 收束控制穩定性，便有受到損害之虞。 接著，由滑動模式控制器27使用，在前述STEP7由推 定器26所求得之推定偏差輸入V〇2bar的現在值及過去值 之時間序列資料V02(k+d)bar及V02(k+d-l)bar，如上述所 求得的切換函數¢7 bar之值σ (k+d)bar及其積算值Σ σ bar、及藉STEP6來決定之增益係數al、a2、bl(此等之值， 基本上，為最新之鑑定增益係數al(k)隨機碼、a2(k)隨機 碼、bl(k)隨機碼），遵照前述式（24)、（26)、（27)，分別算 出等價控制輸入Ueq，到達則輸入Urch及適應則輸入Uadp。 接著，由滑動模式控制器27，相加此等價控制輸入 Ueq，到達則輸入Urch及適應則輸入Uadp，藉此算出為使 SLD操作輸入Usl，即02感測器6之輸出V02/0UT，收束於 目標值V02/TARGET而需要的對於對象排氣系統E之輸入 量（=目標偏差空燃比kcmd)。 如上述那樣算出了 SLD操作輸入Us丨之後，由排氣側控 制單元7a，進行判別藉助於滑動模式控制器27之適應滑動 本纸乐尺度適用中Ξ國家標準（CN:S)A.l蜆格（210 X 297么、釐） 請先"背面之it事項再填寫本頁)
I =D • .^1 t 1· β. 4 t ϋ n 66 A： B7 si--:1r,l-i,!i 局 p-."费合：-社£" 五、發明說明（64) 模式控制的穩定性[更詳言之’根據適應滑動模式技制之 0:感測器6的輸出V02/0UT之控制狀態（以下，稱為SLD控 制狀態）之穩定性]之處理，以設定用各值Γ 1 ;、- 〇 來表 示該SLD控制狀態是否穩定之標tt f/s丨d,/stb值（STEP9)。 此穩定性之判別處理係按第1 5圖之流程圖來進行。 即’由排氣側單元7a ’首先，算出藉前述sTEp8來算 出之切換函數σ bar的此次值σ (k+d)bar與前次值a (k+d)bar之偏差△ σ bar(此係相當於切換函數bar之變化速 度）(STEP9-1) c 接著，由排氣側控制單元7a，判斷上述偏差△ σ bar 與切換函數σ bar之此次值σ (k+d)bar的積△ (j bar。cr (k + d)bar[此係相當於關於¢7 bar之里亞布諾夫（y 7 / 7 ) 函數σ bar^2之時間微分函數]是否預定之給定值έ ( g 〇) 以下（STEP9-2)。 在此，就上述積△ σ bar . σ (ktd)bar(以下，將之稱為 穩定判別參數P stb)說明的話，此穩定判別參數p stb的值 成為P stb>0之狀態，在基本上，為切換函數σ bar值正從 「〇 —間離中之狀態。又，穩定判別參數P stb之值成為 P stb ‘ 0之狀態’在基本上，為切換函數σ bar之值收束於 〇或者正在收束中之狀態。.而且，一般而言，在滑動 模式控制時’為使其控制量穩定地收束於目標值，而有要 將切換函數之值穩定地收束於—〇 :之必要因此.在基本 上’依前述穩定判別參數p stb之值是否「〇_以下，而可 分和判斷前述SLD控制狀態為穩定或不穩定； icxs- 67 裝--------訂---------線 (請先父汸背面之^意事項再填寫本頁) 4 5 A： B7 經;-“="->,!1產局8工消费合作社印装 五、發明說明（65) 但，若將穩定參數P stb之值同「0」比較，藉以判斷 SLD控制狀態之穩定性的話，儘管在切換函數cr bar之值含 有一點之噪聲，也會對於穩定性之判別結果給與影響。因 此，依照本實施形態，其在前述STEP9-2同穩定判別參數 P stb比較之給定值ε，被設定為比「0」大一點之正值。 而且，若在STEP9-2之判斷下，Pstb>e時，將SLD控 制狀態視為不穩定，為了在給定時間禁止一使用有由 STEP8所算出之SLD操作輸入Usl的目標空燃比KCMD之決 定，而將定時計數器tm(遞減計數計時器）之值設定於初值 TM(定時計數器之起動。STEP9-4)。進而，將前述標誌 f/s丨d/stb之值設定於「〇」之後（STEP9-5)，恢復第12围之主 程序。 一方面，若在前述STEP9-2之判斷下，P stbS e時， 由排氣側控制單元7a，判斷切換函數σ bar之此次值σ (k+d)bar是否在預定之給定範圍内（STEP9-3)。 此時，切換函數σ bar之此次值σ (k+d)bar不在給定範 圍内之狀態’係意咮著該此次值σ (k+d)從「0」大幅地間 離之狀態，所以可認為SLD控制狀態為不穩定。因此，若 在STEP9-3之判斷下，切換函數σ bar之此次值σ (k+d)bar 不在給定範圍内時，視為SLD控制狀態並不穩定，而與前 述之情況同樣，進行STEP9-4及9·5之處理，將定時計數器 tm起動之同時，把標誌f/sid/stb之值設定於「0」。 又，依照本實施形態，由於在前述STEP8之處理，將 切換函數σ bar之值限制於給定之容許範圍内，所以省略 f^先'"ΪΪ背面之主意事項再填寫本頁) '*Λ 訂· 線. 關家辟（cns)a!_ 規格（2〗〇χ29Γ公发） 68 Λ； ί.Γ Μ 社 五、發明說明（66 STEP9-3之判斷處理也可。 又，若在STET9-3之判斷下’切換函數此次值 σ (14 + d)bar在給定範圍内時，排氣側控制單元7 π a，則把 前述定時計數器tm遞減計數給定時間Atm份（STEP_6p然 後，判斷此定時計數器tm之值是否「〇」以下，即，從起 動定時計數器tm後是否經過了前述初值τΜ之給定時間 (STEP-7)。 此時，若為tm>0時，即’定時計數器tm尚在計時動作 中而時間尚未終止時，在SETP9-2或STEP9-3之判斷下，判 斷SLD控制狀態並不穩定之後.經過不那麼長之時間，所 以SLD控制狀態易成為不穩定者。因此，若在STEP9-7 tm>0 時’進行前述STEP9-5之處理，將前述標tt、f/sld/stb之值設 定於「。 而且’若在STEP9-7之判斷下tmSO時，即，定時計數 器已為時間到了時，視SLD控制狀態為穩定，將標誌 f/'sld/stb之值設定於「1」（STEP9-8)。 又’以上說明之SLD控制狀態的穩定性之判斷手法係 用來例示者，也可藉其他手法來進行穩定性之判斷。例如， 在比控制周期更長之每給定期間，計數各給定時間内之前 述穩定判別參數P stb的值比前述給定值ε變為更大之頻 度=然後，若其頻度超出預定之給定值時’判斷SLD控制 狀態為不穩定而相反之情況時' 則判斷S L D控制狀態為 穩定也可」 轉回弟i 2圖之說明.如上所述.俟设定用來表示s l d (CNSiAl (JK； , ; 69 n n 1^1 n n I l MAb dm 丨 (-气閱-背面之;xi事項再填"本I ) 經-郁智"^產局目'工消費合作社印奴 A7 B：___ 五、發明說明（67 ) 控制狀怒之穩定性的標然f/sld/stb值之後，由排氣控制單元 73，判斷標誌仏丨£1/5比之值（5丁£?10)。此時，若為仏1山56=1 時’即，判斷SLD控制狀態為穩定時，由滑動模式控制器 27來進行由前述STEP8所算出之SLD操作輸入Us 1的極限 處理（STEP11) *依照此極限處理，判斷藉STEP8來算出之 SLD操作輸入Usl的此次值Usl(k)是否在給定之容許範圍 内’若此次值Usl超出了其容許範圍之上限值或下限值時， 分別將SLD操作輸入Usl之此次值Usl(k)強迫地限制於該上 限值或下限值。 又，經過STEP11之極限處理的SLD操作輸入Usl(=目標 偏差空燃比KCMD) ’係時間序列地被記憶保持在未圏示之 記憶體；就是’為了推定器26之前述運算處理，而使用該 SLD操作輸入Usl。 接著，由排氣側控制單元7 a，藉排氣側主運算處理部 13之劣化狀態評估機構13b來實行用來評估觸媒裝置3之劣 化狀態的處理（於後文詳細敘述之）後（STEP12)，藉由滑動 模式控制器27，將前述基準值FLAF/BASE相加於經過 STEP 11之極限處理的SLD操作輸Usl，藉此算出前述目標空 燃比KCMD(STEP14)，完成此次控制周期之處理。 又，若在前述S丁ΕΡΙΟ之判斷下f/sld/stb=0時，即，判 斷SLD控制狀態為不穩定時，由排氣側控制單元7a，將此 次之控制周期中的SLD操作輸入Usl之值，強迫地設定於給 定值（固定值或SLD操作輸入Usl之前次值）之後（STEP13)， 遵照前述式（28)來算出前述目標空燃比KCMD(STEPM)， 本紙張&度適用中舀國家標準（CNS)A4规格（210 χ 297公茇） n 1 *—- I n K ϋ n I I I 惫Λr n n 1 n i >1 )6J* n If n I 1 ·. (ΪΪ先wi?-?面之;it.事項再填寫本頁) 70 A, B： -ϋ'·:·'^:;··*^!-::-!費合作-1..0¾ 時 五、發明說明（68 完成此次之控制周期的處理。 又’藉由STEP 14最後決定之目標空燃比KCMD，係按 各控制周期’時間序列地被記憶保持在未囫示之記憶體。 而且’當前述大局性回授控制器^ 5等，使用由排氣惻控制 單tl 7a所決定之目標空燃比kcmD時（請參照第10圊之 STEPf) ’如上所述從時間序列地被記憶保持之目標空燃 KCMD中’選擇最新者。 接著’說明前述STEP12中之觸媒裝置3的劣化狀態之 評估處理。 此评姑處理’係藉排氣側控制單元7a之劣化狀態評估 機構13b ’按照第16圖所示之流程圖來進行。 即’由劣化狀態評估機構13b，首先，從藉前述第！2 圖之STEP3來算出之〇:感測器6的偏差輸出v〇2(k)、 V〇2(k-1)、（偏差輸出v〇2之現在值及_控制周期前之過去 值^算出。 又此時使用之係數a 1、a2的值，係與在前述steP8 由滑動模式控制器27為了求出切換函數σ bar之值而使用 之係數si、s2的值同一。 接著’由劣化狀態評估機構]3b，判斷標誌f/d〇ne (STEPI2-2)。在此，此標誌F/D0NE為’分別以—1」、「〇 值來表示引擎1之現在運轉中是否已完成了觸媒媒裝置3之 劣化狀態的評估，而於後述之STEP丨2-5的處理中其值被机 定於-丨..者：而且’該標誌F/D0NE為，引擎丨之起動 其值被初始化於—〇 _者 I-----------I · I —---— — 訂-— II 丨 — —I* "3^ <請乇闈4背面之;it>事項再填芎本頁) ?1 452629 蛀-?"'^->^產-运'工"費合作社印.^ B： 五、發明說明（69 ) 此時’若為F/D〇NE=0時（觸媒裝置3之劣化狀態的評估 尚未完成時），劣化狀態評估機構13b，即進行用來判斷廢 氣體積（流經排氣管口之廢氣的流量）之變動狀態的處理 (STEP 12-3)。此處理，更詳言之，為一種判斷廢氣體積是 否大致被維持於一定之狀態（以下，稱為封閉狀態），將用 各值「1」、「〇」來表示是否為該封閉狀態之F/CIls值予以 设定處理者。此時’依照本實施形態，此處理，係用比排 氣控制單元7a之控制循環之周期（3〇〜1〇〇ms)更長之周期 (例如1秒。以下’稱為廢氣體積變動判斷周期），按照第17 圊之流程來進行。 即’首先，從引擎1之現在旋轉數ΝΕ及吸氣壓ΡΒ的檢 出資料’藉下式（42)來算出現在之廢氣體積的推定值 ABSV(以下’稱為推定廢氣體積KSTEP12-3-1)。 [數 42] ABSV=I^，PB*SVPRA (42) 在此，依照本實施形態’由於以引擎1之旋轉數為 1500rpm時之廢氣體積作為基準，所以式（42)及以「丨5〇〇」 除旋轉數NE(檢出值）。又，於式（42)中，SVPRA係按照引 擎1之排氣量等預先決定之常數。 又，廢氣體積*係除按照上述來推定以外，更從例如 引擎1之燃料供應量和吸入空氣量推定，或使用流量感測器 直接地檢出也可。 其次，將給定之濾除處理施予每一前述廢氣體積變動 判斷周期即由STEP12-3-1所算出之推定廢氣體積ASSV，藉 本紙張尺度適闬干S舀家標準（CNSM4規格（210 X 297公爱） ___* (讀先"ft背面~fi^事珀再填寫本I > ^ ~ 1 I I I I ^ in — — — —— — I ^ ♦1111111 — 111 —--I — — — — — — I . 72 經濟部智慧时產局員工消費合作钍印製 五、發明說明（7〇 ) 此求出用來表示廢氣體積之變動狀態的廢氣體積變動參數 SXMA(STEPU-3-2)。 此時’藉下式（43)來給予;慮除處理。 [數 43] SVMA=(ABSV(n)-ABSV(n-l)) ‘(ABSV(n-2)-ABSV(n-3)) +(ABSV(n-4)-ABSV(n-5)) (43) 即，求出每一廢氣體積變動判斷周期之推定廢氣體積 ABSV變化量的多數周期份（本實施形態為3周期份）之移動 平均，藉此算出廢氣體積變動參數SVMA。又，式（43)中之 「π」’係表示廢氣體積變動判斷周期之周期次序數者。 當如此箕出了廢氣體積變動參數SVMA時，該變動參 數SVMA .即變成用來表示推定廢氣體積ABSY之變化速度 者3因此，廢氣體變動參數SVMA，係意味著其值愈接近 於「0_’推定廢氣體ABS V之經時變化（隨時間之經過而變 化）成為愈小之狀態（推定廢氣體積為大致一定之狀態）。 由劣化狀態機構13b，接著，與一將上述廢氣趙積變動 參數SVMA之值加以平方者，即，一將該變動參數SVMA 之平方值SVMA·預先決定之給定值5比較（STEP12-3-3)。 在此，該給定值5為_ 0」附近之正值。 此時.若為SVMA:2 ό時（現在之廢氣體積之變動較大 時1，將定時妙數器（遞減計數定時器ITMCRSJUD之值設定 於預定之初始值<STEpl2-3-4) :進而、當作廢體積之變動 狀態非為前述封閉狀態（維持於大致一定之狀態）‘而將前 装--------訂---------線 (請先閱讀背面之-1¾事項再填寫本頁) 經濟郭智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 2^29 λ： __ B7 五、發明說明（71 ) 述標誌F/CRS值設定於「0」之後（STEP 12-3-5)，恢復第16 圖之子程序處理》 一方面，於STEP12-3-3之判斷處理，若SVMA:<<5時 (現在之廢氣體積之變動較小時），只要此狀態繼續下去， 即每一廢氣體積變動判斷周期，每給定值遞減計數 (STEP 12-3-6)。然後，判斷此定時計數器TMCRSJUD之值 是否成為「0」以下，即，該定時計數器TMCRSJUD是否 時間終了（STEPI2-3-7)。 此時’若是TMCRJUD芸0,且，定時計數器TMCRSJUD 已時間終了時，判斷廢氣體積之變動狀態為前述對閉狀 態，而將定時計數器TMCRSJUD之值保持於「0」同時 (STEP12-3-8)，將前述標誌F/CR3之值設定於「1」 (STEP12-3-9)，然後，恢復第16囫之子程序處理。 又，若在STEP12-3-7之判斷處理下，TMCRSJUD>0， 且定時計數器TMCRSJUD尚未時間終了時，在前述 STEP12-3-5將F/CRS之值設定於「0」之後，恢復第16圓之 子程序處理。 以上說明的處理就是第16圊之STEP12-3之處理。在這 種處理下，若繼續了前述廢氣體積變動參數SVMA之平方 值SVMA2成為SVMA2< (5之狀態，即，廢氣體積之變動小 之狀態相當於前述定時計數器TMCRSJUD之初值X/ TMCRSJST之時間（例如10〜15秒）時，當做為前述封閉狀 態’而將標誌F/CRS之值設定於「1」。而且，在此以外之 情況時，當做廢氣體積之變動狀態非為封閉狀態，而將標 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 74 I ,"·!-----訂 0--I----•線 f請先閱讀背面之注意事項再填"本頁) ______ _一本 經-部智慧財產局_工消費合作社印製 A7 ------ β7__ —-------- ----- 五、發明說明（72 ) 誌F ’CRS之值設定於「0」。 在這種STEP 12-3之處理下.可適當地掌握廢氣體積大 致被維持於一定之狀態。又，於前述廢氣體積變動判斷周 期之一周期内中的前述廢氣側控制單元7a之各控制周期. 標誌F/CRS被維持於一定。 轉回第16圖之說明。前述劣化評估機構13b，接著，實 行用來算出前述劣化評估用參數LS σ :之處理 (SETP12-4)。此處理’係按照第丨8圖之流程圖來進行。 即’由劣化狀態評估機構1，判斷用來算出劣化評估 用參數LSct :之給定條件是否成立（SteP 12-4·1)。 就在此處判斷之條件來說，有藉前述第丨〇圖之STEPD 來e又疋内燃機側控制單元7b之f/prism/on值。 此時，若為F/CRS = 1時’即’廢氣體積之變動狀態為 前述封閉狀態時，當做用來算出劣化評估用參數LSfJ:之條 件（以下，稱為評估條件）並未成立，而不進行劣化評估用 參數LSa—之具出處理，立刻轉回第]6圖之子程序處理。 像這樣’其所以在前述封閉狀態，即廢氣體積大致被 維持於一定之狀態下’不進行劣化評估用參數LScj :之算 出’係基於以下理由£即，依照前述封閉狀態，由於02感 測6之輸出ν〇2/〇υτ對目標值v〇2,TARGE丁既穩定且易 於維持戶斤以則述劣化評估用線性函數σ之值，即使觸媒 裝置:’之劣化成為已進行之狀態，其變化也難以產生。為 此，依照前述封閉狀態，劣化評话用線性函數ί7之值，-如參照前述第5、”圖之說明.難以產生適應於觸媒裝置3 〔备（度遠用θ ®忍家樣邊（cw w規格巧7」、κ . ^-----------------線 (琦先閱讀背面之艾4事項再填"本頁) 75 45 2629 a： _ B7 五、發明說明（π ) 之劣化狀態的趨向《於是，於本實施形態，前述封閉狀態， 乃被認為不進行劣化評估用參數LS σ 2之算出。 又，若在5丁£?12-4-1，£7卩)^8111/〇11=0時，即，按照由桃 氣控制單元7a之滑動模式控制器27所求之目標空燃比 KCMD來進行引擎1之燃料供應來控制的，通常運轉模式以 外之運輸模式時，也當作前述劣化評估條件尚未成立，而 不進行劣化評估用參數LS σ 2之算出處理，立刻恢復第16 圖之子程式處理。這是因為：在適當地進行藉助於劣化評 估用參數LSa2之觸媒裝置3的劣化狀態之評估上，由前述 瀾動模式控制器27按照藉適應滑動模式控制來生成之目標 目燃比KCMD，使用在控制引擎1之空燃比的狀態下取得之 〇2感測器6的偏差輸出V〇2之資料，來求出劣化評估用參數 LSC7 2之事，較為理想之故。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 又，依照STEP 12-4-1之條件判斷，除了標誌F/(：RS及 標誌f/prism/on之值以外，更進行例如裝載引擎！之車輛的 車速的車速是否在給定範圍内，引擎1之起動後，是否為某 程度之時間經過之狀態，觸媒裝置3是否已活性化等之條件 判斷，若未滿足此等條件時’認為前述劣化評估條件尚未 成立’而不進行劣化評估用參數LSc? 2之算出處理，立刻恢 復第16圊之子程序處理。 一方面，若在STEP 12-4-1成立了劣化評估條件時（此 時’ F/CRS=0且f/prism/on=l)時，劣化狀態評估機構即 算出，在第16圖之STEP12-1，按排氣側控制單元7a之各控 制周期求出之劣化評估用線性函數σ值的平方值 本紙張尺度適用中國圈家標準（CNS)A4規樁（210 X 297公釐〉 76 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 Λ, ___—_____ 五、發明說明（74 ) (STEP12-4-2)。 而且，從此平方值<7:之現在值C7 :(Κ)，劣化評估用參 數LS σ -之現在LS σ 2(Κ-1)，及藉前述式（30)之漸化式來決 定之增益參數ΒΡ的現在值BP(K-l)，用前述式（29) ·來算出 新劣化評估用參數LS σ :(K)(STEP 12-4-3)。
再者’待利用式（30)來更新增益參數BP之值之後 (STEP12-4-4)’使計算劣化評估用參數LSij :及增益參數BP 之更新次數（這是相當於為求出劣化評估用參數LS σ :而使 用之劣化評估用線性函數《7值之個數）的計數器CB ] Ρ之 值’只增加「1」（STEP12-4-5)，恢復第16圖之子程序處理。 又’如上述那樣’在STEP 12-4-3、12-4-4分別求出之 劣化評枯用參數LSct:及增益參數BP之值，係在引擎1之運 轉終了時分別被記憶在未圖示之EEP ROM等之固定記憶 體’以便引擎1之運轉停止中也不會失去。而且，在下次之 引擎1的運轉時，將其所記憶之劣化評估用參數Ls σ :及增 益參數ΒΡ之值，作為它們之初值來使用。又，引擎丨之最 初運轉時的劣化評估用參數LS σ 2及增益參數ΒΡ之初值， 分別為.0」、「丨」。更且，前述計數器CB丨ρ之值，係在引 擎丨之起動時被初始化為「〇」。 轉回第16圖之說明’待算出了（更新）如上述之劣化平 怙用參數LS σ ‘值之後 '由劣化狀態評估機構丨3b ’進行根 據劣化評估用參數LS (7 :之觸媒裝置3的劣化狀態之評估 (STEP 12〇 1此處理係按照第1 9圖之流程圖來進行： *"P由劣化狀怒#诂機構1 3 b 進行前述增益參數b p 本紙張η度適用如S园家標車(CNS)A4規格（21(4 297公餐' 裝.-------訂*-----— II線 f ir"閱沭背面-立意事項再填寫本頁) 7. 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 5 2 629 A7 ______ B7 五 '發明說明（75) 之現在值BP(k)與前次值BP(k-l)是否大致相等（增益參數 BP是否大致已收東）之判斷，及前述計數器CBIp之值是否 成為給定值CB 1 CAT以上（為求出劣化評估用參數L s σ :而 使用之劣化評估用線性函數cr值之個數是否達到了給定值 CB1CAT)之判斷（STEP12-5-1、12-5-2)。 又，依照本實施形態，若引擎丨之起動前未圖示之車輛 的電池一且被卸下時，和一如引擎丨之初次運轉時等那樣， 引擎1之起動時前次之運轉時的劣化評估用參數LScr2及增 益參數BP之資料未被保持時（此等之值被初始化為「〇」 時）’在前述STEP12-5-2，與前述計數器CB1P比較之給定 值’比保持上述參數LSa 2及BP之場合，設定為更大之值。 若於上述STEP12-5-1、12-5-2之判斷中，該等之任一 條件未被滿足時’現在之控制周期中由STEP 12-4所求得之 劣化用參數L S σ * ’即被認為尚未充份收束於劣化評用線性 函數σ值之平方值σ 2的中心值，所以不進行現在之劣化評 估用參數LS σ :值的觸媒裝置3之劣化狀態評估，即完成 STEP12-5之處理。 一方面’若STEP 12-5-1、12-5-2之任何條件均被滿足 時，於現在之控制周期由STEP12-4所求得之劣化用參數LS σ 2，即成為表示劣化評估用線性函數σ值之平方值σ 2的 中心值’所以將劣化評估用參數LSc;2同前述第8圓所示之 給定閾值 CATAGELMT 比較（STEP12-5-3)= 此時，若為LS(722 CATAGELMT時，即判斷觸媒裝置 3之劣化狀態為前述「劣化進行狀態」（需要觸媒裝置3之交 本紙張尺度適用中固囷家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） IT-^--------訂----'-----線！ f請先"讀背面之生意事項再填K本頁) 78 Λ； 經濟部智慧財產局員工消費合作衽印髮 五、發明說明（76) 換’或觸媒裝置3劣化到接近交換時期之程序的狀態），讓 其趣旨報知給前述劣化報知器29(δΊΈΡι2_5·4)。然後、將 前述標誌F ΌΟΝΕ之值（分別以值_ 1 _、「〇 _表示此次引學！ 之運轉中觸媒裝置3之劣化狀態評估是否終了），設定為「1 _ 之後（STEP12-5-5) ’ 結束STEP12-5之處理《 又，若在STEP12-5-3 ’ LSo^cCATAGELMT時，觸媒 裝置3之劣化狀態即為前述「未劣化狀態」，所以不進行藉 助於劣化報知器29之報知，而在前述STEP 1 2-5〇將標誌 F/DONE之值設定於「1」，結束STEP12_5之處理。 以上說明之處理’係在第12圖之STEP 12由劣化狀態評 估機構13 b進行之處理。 若依以上所說明之本實施形態的裝置，則使用適應滑 動模式控制之處理來逐次決定引擎1之目標空燃比（進入於 觸媒裝置j之廢氣的空燃比目標值），以便藉排氣側主運算 處理部]3之目標空燃比算出機構13 a，使觸媒裝置3下游惻 之〇2感測器6的輸出V02/0UT收束（調整）於目標值v〇2 .'TARGET =進而’調整引擎1之燃料嘖射量，俾使LAF感測 器5之輸出KACT收束於此目標空燃比KCMD，藉此將引筆！ 之空燃比回授控制成目標空燃比KCMD。藉此，將感測 器6之輸出V02/0UT收東控制成目標值V02/TARGF.T，進 而在不靠觸媒裝置3之經時劣化等下，可確保觸媒裝置3之 最诖廢氣淨化性能： 又，與這種引擎1之空燃比控制並行地 '由排氣側主運 算處理部13之劣化狀態評诂機構丨3b 從仏感測器6之偏差 本紙張&度適甲家標道（CNSM+l規格UK! X 297公釐 -------------^ i ---------------線 -79 4 經濟部智慧財產局員工湞費合作社印製 5 2629 Λ_ ΓΙ,ί _______ΒΓ_ ~ ------ 五、發明說明（77 ) 輸出V02的時間序列資料逐次求出劣化評估用線性函數 σ °再者，使用逐次型之統計處理運算法（本實施形態為加 權最小平方法之運算法），來求出作為其劣化評估用線性函 數σ之平方值σ 2的中心值（本實施形態為最小平方中心值） 用之劣化評估用參數LS σ 2。然後，同預先決定此劣化評估 用參數LSc2閭值CATAGELMT比較，藉此評估觸媒裝置3 之劣化狀態。 藉此’可一面確保觸媒裝置3之最佳性能，一面評估觸 媒裝置3之劣化狀態。又，為了此評估而使用之劣化評估用 參數LS σ 2，係因其為劣化評估用線性函數σ之平方值σ 2 的中心值，而與觸媒裝置3之劣化狀態的相關性較高，可適 當地進行根據該劣化評估用參數LSa 2之觸媒裝置3的劣化 狀態之評估。 特別依本實施形態，廢氣體積大致比維持於一定之封 閉狀態’即，廢氣體積之變動小，劣化評枯用線性函數σ 值之變化也不易產生的情況時，並不進行劣化評估用參數 LS σ 2之算出。而且’在這種情況以外之情況下，算出劣化 評估用參數LSct 2，以評估觸媒裝置3之劣化狀態。因此， 作為表示觸媒裝置3之劣化狀態者使用之劣化評估用參數 LSct 2之可靠性隨即提高，可正確地進行觸媒裝£3之劣化 狀態。 又，依照本實施形態，由滑動模式控制器27，使推定 器26所求之02感測器6的推定偏差輸出v〇2bar，收束於 「0」，算出目標空燃比KCMD，俾使〇2感測器6之輸出 ------------:-.li· ί請先閱讀背面之;i意事項再填窵本I) 訂.· .線 本紙張尺度適用争园S家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐〉 80 Λ： ^-部智％財產局_ H"費合作社£裝 五、發明說明（78 ) VOZ.’OUT收東於目標值v〇2/TARGET，以作為其結果。藉 此補償由前述對象排氣系統E之徒勞時間di，引擎1及内燃 機侧控制里元7b所成之空燃比操作系統的徒勞時間d2之影 響’從而可提南對於〇:感測器之輸出V〇2/OUT的目標值 V02’TARGET之收東控制穩定性。再者，由於藉鑑定器二5 來逐次鑑定滑動模式控制器27及推定器26為其處理而使用 之前述排氣系統樣機參數即增益係數31、a2、bl之值，所 以可將對象排氣系統E的舉動狀態變化所結的，〇:感測器6 之輸出V02/0UT之對於目標值V02/TARGET的收束控制 之影響，止於最小限度。其結果，可穩定且良好地進行〇; 感測器6的輸出V02/OU丁之對於目標值V02/TARGET的收 東控制。 因此，若依本實施形態之裝置，則一面可確實地確保 觸媒裝置3之所需淨化性能，一面以高可靠性良好地進行觸 媒裝置3劣化狀態的評估。 又’本發明並不限定於前述之第一實施形態，例如， 如下述~般之變形態樣也可。 前述第一實矻形態，雖將劣化評估用線性函數^之平 方值σ -的最小平方中心值作為劣化評估用參數ls σ :，但 例如將劣化評估用線性函數σ之絕對值的最小平方中心 值，作為劣化t平估用參數來求出也可。此時，於前述第j 6 圖之STEP 1 2-4 .求出該線性函數σ之絕對值以替代劣化評 古用線性函數C7之半方值σ -.進行用其絕對值來置換前述 式（29丨中之-σ:_的運算處理，藉此可獲得劣化評估用參 …用 (CN5)A4 «ίδ ¢210 v 291 till— --------^ « I----— I— 8] 452629
五、發明說明（79 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (對於觸媒裝置3之劣化狀態呈現與前述劣化評估用參數 同樣之趨向卜而且’同預定決定此劣化評估用參數 之給定值比較’藉此與前述第_實施形態同樣，可評估觸 媒裝置3之劣化狀態。 再者，並不限定於劣化評估用線性函數σ之平方值或 絕對值之最小平方t心值，將那些之平方僅σ :或絕對值之 平均值等的中心值作為劣化評估用參數也可。或者，作成 作為劣化评估用參數來求出，例如將劣化評估用線性函數 {7值之分散（更正確地言之，對於「〇」之分散，以及劣化 *平估用線性函數CT值之平方值σ 2的平均值）’及標準偏差 分散之平方根）’作為劣化評估用參數來求出也可。即使這 樣做，該劣化評估用參數，也對於觸媒裝置之劣化狀態， 呈現與前述劣化評估用參數LSa2同樣之趨向。因此，將該 劣化s平估用參數，同預先決定之給定值比較等，藉此可評 估觸媒裝置3之劣化狀態。 又，依照前述第一實施態，劣化評估用線性函數£7 , 雖藉由前述式（1 5)(將〇2感測器6之偏差輸出V02的二個時 間序列資料作為變數成分）來決定，但藉由以更多之偏差輸 出V02之時間序列資料作為變數成分的線性函數，來定義 劣化評估用線性函數也可。此時，滑動模式控制用之切換 函數’宜藉由以推定偏差輪出V02bar之時間序列資料來置 換之線性函數’來定義含在劣化評估用線性函數之偏差輸 出V02的時間序列資料。 又，例如’將式（15)之偏差輸出v〇2(k)、V02(k-1)置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) ------1 I I I I I----------^ *------ I I I <請先閱讀背面之注意事項再填骂本頁> 82 A； B7 經-部智慧时產局員工消費合作社印製 五、發明說明（8〇 ) 換於〇2感測器6之輸出v〇2/〇UT(k)、V〇2/〇UT(k-l)之式· 藉以決疋劣化評姑用線性函數也可。此時，該劣化評诂用 線性函數值之中心值，在基本上，成為r (si-s2). V02TRGET」。而且’例如若將中心值（s】-s2). V02/TARGET與劣化評估用線性函數值之偏差的平方值或 絕對值之最小平方中心值等’用以表面對於該中心值 (sl+s2) «V02/TRGET之劣化評估用線性函數值的偏差程度 之參數’作為劣化評估用參數來求的話，可與前述第一實 施形態同樣評估觸媒裝置3之劣化狀態。 再者’例如’將以前述式（25)之切換函數σ bar，即， 感測？§6之推定偏差輸出v〇2 bar之時間序列資料作為變 數成份的線性函數’作為劣化評估用線性函數使用也可。 但’與其使用以Ο:感測器6之偏差輸出V02之前述合計徒勞 日間d後之推定值（gp ’推定偏差輪出v〇 2bar)作為變數成分 之切換函數σ b a r，不如使用以〇 ；；感測器6之實際偏差輸出 V02作為變數成分之式（1 5)的劣化評估用線性函數σ，如 此即可藉該線性函數σ來適宜地反映觸媒裝置3之實際狀 咕，所以認為在提南評估結果之可靠性上較為理并。 又，前述第一實施形態，雖為了評估觸媒裝置3之劣化 狀態而使用劣化評估用線性函數C7之平方值σ :，但例如使 用該線性函數σ值與其變化速度之積（這是，為了判別前述 SLD控制狀態之穩定性.而在前述STEP9使用之穩定判別 參數P stb )，來評诂觸媒裝置3之劣化狀態也可=在此情^ 下例如將上述積之分散（一般而言用來表示該積之 本紙張反度適用* ®國家標* (CNS)A·!規格ί2!() * 297公* ^--------^---------^ f-先父讀背面之沒意事項再填芎本頁) 83 452629 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（81 ) 程度者）’作為劣化評估用參數來求的話，可根據其劣化評 估用參數之值來評估觸媒裝置3之劣化狀態。 又，前述第一實施形態’雖將觸媒裝置3之劣化狀態作 成分為「劣化進行狀態」與「未劣化狀態」之兩個，但若 使用前述劣化評估用參數LS σ 2比較之閫值變為更多的 話’將觸媒裝置3之劣化狀態區別為更多之劣化程度來評估 也可6 又，依照前述第一實施形態，滑動模式控制之運算法， 雖根據在離散時間系統表現之排氣系統樣機來構築，但根 據一在連續時間系統表現對象排氣系統Ε之樣機來搆築者 也可。而且，此時，滑動模式控制用之切換函數，也可為 例如藉由一將02感測器6之偏差輸出V02與其變化速度作 為變數成分之線性函數，來表示者。 又，前述第一實施形態*雖為了算出目標空燃比 KCMD，而使用適應潸動模式控制之處理，但使用不同適 應則（適應運算法）之滑動模式控制處理也可》此時，藉由 從前述式（2 8)除去適應則輸入Uadp之項的式*求出目標空 燃比KCMD也可。 又，前述第一實施形態，雖在算出目標空燃比KCMD 時，藉推定器26來補償前述合計徒勞時間d之影響，但若前 述空燃比操作系統之徒勞時間小到可忽視之程度時，只補 償對象排氣系統E之徒勞時間dl之影響也可。此時，推定 器26，便使用將前述式（12)之「kcmd」及「d」分別置換於 「kact」及「dl」之式（44)，與前述賞施形態同樣，每一控 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 84 I — — — — —— ---1 - - - - . I I I — 111— - 1 (請先閱讀背面之:1¾事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作枝印製 A： _______ B： ______ 五、發明說明（82 ) 制周期逐次求出〇:感測器6之偏差輸出V02的徒勞時間d 1 後之推定值V02(k^dl)。 [數 44] -----—— dl V02(k + dl) = αΐ · V02(k) -r α2 · V02(k - Π β] · kact(k - j) (44) 1 = 1 但， αΐ = Adl之第1行第1列成分 α2 = Adl之第1行第2列成分 β, = Aw· B之第1行成分 Ά Jal a21 [0_ v 再者，此時，由滑動模式控制器27，藉由以式（24)〜 (27)，將「d」置換為_ dl _之式，每一控制周期求出到達 則輸入Urch及適應則輸入Uadp，並將之相加，以求出目標 偏差空燃比kcmd。如此，即可求出已補償了對象排氣系統 E之徒勞時間的目標空燃比KCMD。 又，此時之鑑定器25，劣化狀態評估機構丨3b，及内燃 機側控制單元7b之處理’係與前述第一實施形態者同一即 "oj" c 又，若不只是空燃比操作系統之徒勞時間d 1，且對象 排氣系統E之徒勞時間d 1也小到可忽視之程度時，省略前 述推定器26也可-此時，假定d=d 1 =0來進行滑動模式控制 器27和鑑定器25之運算處理即可， 本砭張义度適丐國家標準（CXS)A-丨規格；2儿X 29Γ公髮 t --------^ *-------- 85 A： 45 2629 ____B7_____ 五、發明說明（83) 又，前述第一實施形態，雖備有鑑定器25，但將前述 排氣系統樣機之增益係數al、a2、bl作為預定之固定值' 從引擎1之旋轉數和吸氣壓等，使用圖解等，適宜設定增益 係數al、a2、bl之值也可。 又，前述第一實施形態，雖使用了 〇2感測器6作為觸 媒裝置3下游側廢氣感測器，但該廢氣感測器，只要是在確 保觸媒裝置3之所需淨化性能上，可檢出應控制之觸媒裝置 下游的廢氣特定成分濃度之感測器，即使用其他感測器也 可。即’例如要控制觸媒裝置下游之廢氣中的一氧化碳（C0) 時使用C0感測器，要控制氮氧化物（N0X)時使用N0X感測 器’要控制烴（HC)時即使用HC感測器。若使用了三維觸媒 裝置時’即使要檢出上述任何氣體成份之濃度，也可使觸 媒裝置淨化性能發揮至最大限度。又，若使用了還原觸媒 裝置或氧化觸媒裝置時，可直接檢出欲淨化之氣體成分， 藉此謀求淨化性能之提高。 又，前述第一實施形態，雖使用了滑動模式控制之處 理’以作為使Ο:感測器6之輸出V02/0UT收東於目標值 V02/TARGET用之回授控制方法，但一面藉其他回授控制 方法之處理，將Ο:感測器6之輸出V02/0UT收束控制成目 標值V02/TARGET，一面進行觸媒裝置3之劣化狀態的評估 也可。以下，將此時之實施形態作為第二實施形態，參照 第20〜22圖來說明。 又’本實施形態，與前述第一實施形態者，只在排氣 側控制單元7 a之機能構成及其處理相異，所以關於與第一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇 x 297公釐） --------------A--- 凡 fir先閱讀背面之注意事項再填"本頁) 訂' -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 S6 Λ：
&濟都智1*一財產局員工消費合作社印索 五、發明說明（84 ) 貫把死/恕同一構成部分及同一處理部分乃使用與第一實 施形恕同一之圖式及符號，而省略詳細說明。 第20圖為—方塊圖，係顯示本實施形態中之排氣側控 制簞凡7a之機能的構成。於該圖中‘本實施形態中之排氣 控制單元"7 a ’係與前述第一實施形態者同樣，藉給定之 控制周期來進行；逐次生成目標空燃KCMD(由前述l AF感 測器〕所檢出之空燃比的目標值），俾使前述觸媒裝置3下游 側之0:感測器6(請參照第1圊）之輸出ν〇2/〇ϋτ收束於前述 目標值V02/TARGET的處理：及關於觸媒裝置3之劣化狀態 的评估之處理。又，排氣側控制單元7a之控制周期，係與 削述第一實施形態同樣，為一定周期之控制周期。 本實施形態中之排氣側控制單元7a，係與第一實施形 態者同樣，備有：減法處理部12 ,其係為了進行上述處理’ 而逐次算出Ο:感測器6之輸出V02/0UT與對此之目標值 V02TARGET的偏差（ = v〇2/OUT-V〇2/TARGET)，即，前 述偏差輸出輸出V02 :及劣化狀態評估機構13 b，其係使用 此偏差輸出V02之時間序列資料來評估觸媒裝置3劣化狀 態’以進行前述劣化報知器29之作動控制。一方面，更備 有作為空燃比操作量決定機搆使用之目標空燃比算出機構 3〇 ’其係從上述偏差輸出V02之資料，使用回授控制之一 手法即Ρ ί D控制{比例’積分/微分控制）之處理，來逐次處理 目標空燃比KCMD。 此時 '減法處理部】2及劣化狀態評估機構〗3 b之處理内 谷係與前述弟一 λ k形態者同一"又、於本實施形態中為
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A： B：___ 五、發明說明（85 ) 劣化狀態評估機構13 b之處理而成為必需之劣化評估用線 性函數σ(請參照前述第16圖之STEP12-1)之係數si、52之 值’例如與前述第—實施形態所用之值同一即可。但在 基本上，按照由目標空燃比算出機構3〇所算出（如後述）的 目標空燃比KCMD來控制引擎1之空燃比，在此狀態下，劣 化評估用線性函數<7即針對觸媒裝置，透過實驗等來設定 顯著地產生趨向（如前述第5〜7圖所示）之係數si、S2之值 即可。 前述目標空燃比算出機構30’包含有：pid控制器3 1 , 其係使用PID控制之處理（於後文詳述）來逐次生成為使〇ι 感測器6之偏差輸出V02收束於「0」而要求之空燃比操作 量Upid :加法處理部32 ’其係將給定空燃比基準值KBS加 於該空燃比操作量Upid ’藉此算出目標空燃比KCMD。 在此’前述空燃比操作量Upid，具有作為對於目標空 燃比KCMD之上述空燃比基準值KBS的補正量使用之意義 者，就是相當於前述第_實施形態中的SLD操作輪入Us 1(= 目標偏差空燃比kcmd)者。又’相加於此控燃比操作量jjpid 之空燃比基準值KBS，係成為目標空燃比KCMD之中心性 空燃比者，也就是相當於前述第一實施形態中之基準值 FLAF/BASE者。此時，依照本實施形態，該空燃比基準值 KBS為，從引擎】之旋轉數NE及吸氣壓PB之檢出值，使用 預先設定之®解來適宜決定的理論空燃比附近之值。 以上說明的排氣側控制單元7a以外之搆成（内燃機側 控制單元7b之機能性構成和引擎1的排氣系統之構成），係 本紙張尺度適用中國酉家標準（CNSM4規格（2J0 x 297公茇） ϋ u ^ I I n ^ n ^ I t t I - I n I n ^ I ^ 一-SI · ^ ^ Ml ^ ^ ^ n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ： Β； 經濟部智慧^產局員工消費合作钍印袈 五、發明說明（86 與前述第一實形態者完全同_。 其次，說明包括目標空燃比算出機構30之更詳細處理 在内的本實施形態裝置之作動。 首先’内燃機側控制單元7b之處理，係與前述第一實 施形態者同一，而藉内燃機控制單元7b以同步於TE)C(曲軸 角周期）的控制周期來逐次實行前述第1〇、丨丨圖之流程圖所 示之處理（引擎1之燃料喷射量的調整處理）。但，此時，在 第10圖之STEPf，由内燃機控制單元7b所讀入之目標空燃 比KCMD，卻是藉排氣側控制單元7a之目標空燃比算出機 構30來算出（如後述）之最新目標空燃比者。 一方面，依照本實施形態’由排氣惻控制單元7a，與 内燃機側控制車元7 b之處理並行地，以一定之控制周期， 來實行第21圊所示之主程序。 即，由排氣側控制單元7a，首先從引擎1之現在之旋轉 數NE及吸氣壓PB .使用圊解來決定前述空燃比基準值 (STEP21卜 再者，由排氣側控制單單元7a判斷，在前述第丨〇圖之 TEPd由内燃機側控制單元η所設定之標！志之 值（STEP22):此時，若f/prism/on=〇時，即，引擎1之運轉 模式非為用來操作引擎1之目標空燃比.俾使〇2感測器6之 輪出V02/OUT收束於目標值V02/TARGET時，將此次之控 制周期中之目標空燃比KCMD(k)作為由STEP21所決定的 空燃!：b基進值KBS(STEP30)，以終了此次控制周期之處理e 又 '若在STEP22之判斷下f/priSm/〇n=l時（引擎1之運輯 裝·-------訂--------*線 (請先閱讀背面之注意事項再填窵本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 '45 2629 A7 B： 五、發明說明（87) 模式為通常運轉模式時）’由排氣側控制單元7a，藉由前述 減法處理部12來算出02感測器6之最新偏差輸出 V02(k)(=V02/0UT-02/TARGET)(STEP23)，此時，減法處 理部12，即於前述第10圖之STEPa中被取進而從記憶於未 圈示之記憶體的02感測器6之輸出V02/0UT時間序列資料 中，選擇最新者以算出V〇2(k)。而且，由偏差輸出V02(k)， 將過去所算出者（詳言之’將在前次之控制周期算出之偏差 輸出V02(k-1)包括在内，均記憶保持於未圊示之記憶體。 其次，由排氣側控制單元7a，藉STEP24〜27來實行目 標空燃比算出機構30之處理。 依照此處理，由目標空燃比算出機構30之PID控制器 31，首先，使用從引擎1之現在旋轉數NE及吸氣壓PB預先 決定之®解來決定，關於PID控制之處理的比例項，積分 項及微分項之各增益係數KVP、KVI、FCVD之值（STEP24); 其中’該PID控制之處理，係用以使〇2感測器6之偏差輸出 V02收束於「0」者。 接著，由PID控制器31，使用藉STEP23來求得之02感 測器6的偏差輸出之此次值V02(k)及前次值V02(k·】），以 及藉STEP24來決定的最新增益係數KVP、KVI、KVO，來 進行下式（45)〜（47)之運算，藉此求出比例項、積分項及微 分項之各此次值 VREFP(k)、VREF1 (k)、VREFD(k)。進而， 按照式48相加此等之比例項、積分項及微分項之各此次值 VREFP(k)、VREF l(k)、VREFD(k)，藉此求出成為前述空 燃比操作量Usl之基礎的基本操作量VREF(STEP25) » 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨） 90 -^---I---訂-----線 (請先閱讀背面之-1意事項再填寫本頁) 經-部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（88) [數 45] VREFP(k)=V02(k) -KVP (45) [數 46] VREFI(k)-VREFI(k-l)-V02(k) -KVI (46) [數 47] VREFDfk)=(V02(k)-V02(k-l)) -KVD (47) [數 48] VREF=VREFP(k)-VREFI(k)+VREFD(k) (48) Λ： B： 再者，由PID控制器3 1 1對於上述基本操作量施予柽 限處理（STEP26)=依照此極限處理，若由STEP25所求得之 基本操作量VREF超出上限值或下限值時，分別將基本操作 量VREF之值強迫地設定於該上限值或下限值。 其次，由PID控制器3 1，從施有上述極限處理之基本 操作量VREF，例如如第22圖所示使用預先決定之資料表來 求出空燃比操作量Upid(STEP27)。 此時，第22圖之資料表，在基本上，被設定成基本操 作量VREF愈大，空燃比操作量Upid愈大。尤其是，在以 0:感測器6之輸出V02/0UT大致收東於目標值 VOhTARGET附近之狀態藉PID控制器3 1來求得之基本操 作量VREF值之範圍（附有第22圊之符號S的範圍），與基本 操作量VREF之變化相對的空燃比操作量Upid之變化小1因 而將該空燃比操作量lipid設定成大致保持於：0 β附近。這 是因為 '若是〇:感測器6之目標值V02/TARGE丁附近之輸出 V02 OUT時-一如前述第2圖之實線a所示，對於空燃比之 91 --------訂·-------I ί^先閱^背面之^意事項再填寫本頁) A： 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 4 5 2629 B7 五、發明說明（89 ) 稍微變化，該輸出V02/0UT將大幅變化之故。 待如此求得空燃比操作量Upid之後，由標空燃比算出 機構30，藉前述加法處理部32，將前述STEP21所決定的空 燃比基準值KBS加於該空燃比操作量Upid，藉此求出此次 之控制周期中的目標空燃比KCMD(k)(STEP28)。 又’如此求得之目標空燃比KCMD，係每排氣控制單 元7a之控制周期，即時間序列地被記憶保持在未圖示之記 憶體。而且’當在内燃機側控制單元7b，藉前述第丨〇圊之 STEPf來讀入該目標空燃比KCME^，從記憶保持得如上述 之目標空燃比KCMD中，選擇最新者。 待如前所述藉目標空燃比算出機構30求得目標空燃比 KCMD之後’由排氣側控制單元7a，藉前述劣化狀態評估 機構13b來實行用來評估觸媒裝置3之劣化狀態的處理 (STEP29)，結束此次之控制周期的處理。此時，由劣化狀 態評估機構13b所實行之處理，係與前述第一實施形態者完 全同一=也就是說，由該劣化狀態評估機構nb，使用藉前 述STEP23每控制周期求出之A感測器6的偏差輸出v〇2i 時間序列資料V〇2(k) ' V02(k-1)，按照前述來實行前述第 16〜19圖之流程圏的處理。藉此，評估觸媒裝置3是否為前 述「劣化進行狀態」或為「未劣化狀態」’若為「劣化進行 狀態」時，進行藉助於劣化報知器29之報知。 若依以上說明之實施形態的裝置，則與前述第一實施 形態同樣，一面操作引擎丨之空燃比，俾使觸媒裝置3下游 側之〇2感測器6的輸出V02/0UT收束於目標值
ΛΓ B： 五、發明說明（9〇 ) V02. TARGET，一面進行觸媒裝置2之劣化狀態的評估。因 ------------------ 請先¾¾背面t/;£4事項再填寫本頁) 此’可一面確保觸媒裝置3之適當淨化性能，一面評估觸媒 裝置3之劣化狀態= 而且，本實施形態中之觸媒裝置3的劣化狀態之評估處 理，係藉與前述第一實施形態完全同樣之處理來進行，所 以與該第一實施形態一樣，同觸媒裝置3之劣化狀態的相關 性較高’而且可根據高可靠性之劣化評估用參數LSc7:，來 適當地進行觸媒裝置3之劣化狀態的評估。 又’依照本實施形態，雖將排氣側控制單元7a作成以 一定周期之控制周期來進行處理，但與内機側控制單元7b 同樣同步於TDC來進行處理，或以]tdC之給定數倍（多數 倍）之周期的控制周期來進行處理也可。 -線. 又，關於劣化評姑用參數或根據此參數之觸媒裝置3 之劣化狀的t平估，於本實施形態，也可適用於與就前述 第一實施形態說明的變形態同樣之各種變形態樣。 [圖式之簡單說明] 第1圖為一方塊圖’係顯示本發明内燃機之空燃比控制 裝置的第一實施形態之全體系統構成。 經濟部智«?财產局P'工消費合作社印装 第：：圊係在第1圖裝置所使用之0 2感測器及空燃比感 測器的輸出特性圖。 第3圖為一方塊圖·係顯示第1圖裝置之要部的基本構 成5 第4圖為一說明圖，係用來說明第1圖之裝置所使用的 滑動模式控制： 水+紙張尺度適用*國囷家標準（CNS>A4規格（2丨G X 297 j 93 452629 A： B7 五、發明說明（91) 第5圖，係用來說明第1圖之裝置所使用的觸媒裝置之 評估手法" 第6圖，係用來說明第1圏裝置所使用之觸媒裝置的劣 化狀態之評估手法。 第7圊，係用來說明第1圊裝置所使用之觸媒裝置的劣 化狀態之評估手法。 第8圖，係用來說明第1圖裝置所使用之觸媒裝置的劣 化狀態之評估手法。 第9圖為一方塊圖，係用來說明第1圈裝置所使用之適 應控制器。 第10®為一流程囷，係顯示第丨®裝置之内燃機側控制 單元之處理。 第11圖為一流程圊，係顯示第10圖之流程圖的子程序 處理。 第12圖為一流程圖，係顯示第1圖裝置之排氣側控制單 元之處理。 第13圖為一流程圖，係顯示第12圖之流程圈的子程序 處理。 第14圖為一流程圖，係顯示第12圖之流程圖的子程序 處理。 第1 5圖為一流程圖，係顯示第12圖之流程圖的子程序 處理。 第16圊為一流程圖’係顯示第12圖之流程圖的子程序 處理之流程圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） Λ請先閱讀背面之-1意事項再填寫本頁) 丨之· ！ 經濟部智慧財產局員工湞費合作社印製 I -6r · I I I I t 1. I n 1· n 1— t n 94 ΑΓ _______ 五、發明說明（92) 第π圖為一流程圊’係顯示第丨6圖之流程圖的子程序 處理。 第1 8圖為_流程圖，係顯示第i 6圖之流程圖的子程字 處理。 第19圖為一流程圖，係顯示第16圖之流程圊的子程序 處理。 第20圖為一方塊圖，係顯示本發明内燃機之空燃比控 制裝置的第二實施形態之要部構成（排氣側控制單元）。 第圖為一流程圊，係顯示第20圊之排氣側控制單元 的裝置之處理。 第22圖為一線圖’係用來說明第2 1圖之流程圖的要部 之處理° -------------裝--------訂. (請乇閱i4背面之注意事項再填寫本頁> -線 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印" 本紙張义度適用中舀固家楳準（CNS)A4規硌：2：!t> 297公芨* 5 4 經濟鄯智慧財產局員工湞費合作社印製 2629 Λ7 五、發明說明（93 ) 元件標號對照 1.. .引擎 2.. .排氣管 3…觸媒裝置 5.. .LAF感測器 6.. .02.測器 19.. .除法處理部 20…切換部 22.. .PID控制器 23·..附著補正部 25.. .鑑定器 7a...排氣側控制單元 26...推定器 7b…内燃機側控制單元 27...滑動模式控制器 8.，·基本燃料噴射量算出部 29...劣化報知器 9…第一補正係數算出部 30·..參數調整部 10…第二補正係數算出部 31…操作量算出部 11 ’ 12…減法處理部 32…加減處理部 13...排氣側主運算處理部 7 6...側控制單元 13a…目標空燃比算出機構 al，a2，bl...數 13b…劣化狀態評估機構 KTOTAL·..第一補正係數 14…回授控制部 KCMDM..·第二補正係數 1 5…大局性回授控制部 KFB.··回授補正係數 16…局部性回授控制部 T cyl…要求燃料喷射量 17...PID控制器 #nKLAF...回授補正係數 18...適應控制器 #nTout...輸出燃料噴射量 -------------A · 11 * · <請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 訂“ •線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公：g ) 96

Claims (1)

  1. ABCS 452629 六、申請專利範圍 1. 一種内燃機之空燃比控制裝置，係包含有：廢氣感測 器，其係為了檢出通過該觸媒裝置之該内燃機的廢氣中 之特定成分濃度，而配置在一設在内燃機排氣通路之觸 媒裝置的下游側；空燃比操作量生成機構，其係逐次生 成用來規定進入前述觸媒裝置之廢氣空燃比的操作 量’俾使該廢氣感測器之輸出收束於給定的目標值：及 空燃比操作機構’其係按照該操作量來操作，使其在前 述内燃機燃燒之混合氣的空燃比；其特微在於： 備有一劣化狀態評估機構，其係在藉助於前述空燃 比操作機構之前述混合氣的空燃比之操作中，從前述廢 氣感測器之輸出時間序列資料，逐次求出將該時間序列 資料作為變數成分表示之給定劣化評估用線性函數 值’根據其所求得之劣化評估用線性函數值來評估前述 觸媒裝置之劣化狀態。 2. 如申請專利範圍第1項所述的内燃機之空燃比控制裝 置’其特徵在於： 前述劣化狀態評估機構，係將用來表示前述劣化評 估用線性函數值之時間序列資料的偏差程度之資料，作 為劣化評怙用參數，從前述劣化評估用線性函數值之時 間序列資料評估用參數，從前述劣化評估用線性函數值 之時間之序列資料求出該劣化評估用參數，根據其所求 得之劣化評估用參數值來評估前述觸媒裝置之劣化狀 態。 3‘如申請專利範圍第2項所述的内燃機之空燃比控制裝 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公爱〉 — — — — — — —--I I I I i I I I I I I ^ *ίιι ϊ — — — — (請先153讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 97
    六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局8工消費合作社印装 置’其特徵在於： 前述劣化狀態評估機構，係將低通特性之鴻除處理 施予同時預先決定之.給定值的偏差之平方值或絕對 值’以作為前述劣化評估用線性函值值之時間序列資料 的各資料值及該劣化評估用線性函數值之中心值，藉此 求出前述劣化評估用參數。 4.如申請專利範圍第3項所述的内燃機之空燃比控制裝 置’其特徵在於： 則述低通特性之濾除處理，係藉助於逐次型統計處 理之濾除除處理者c 。.如申請專利範圍第3項所述的内燃機之空燃比控制裝 置’其特徵在於： 月il述劣化狀態評枯機構，係將前述劣化評估用參數 值同給定之閭值比較，藉此判斷前述觸媒裝置之劣化狀 態是否劣化到對應於前述閭值之劣化程度以上。 6.如申請專利範圍第1項所述的内燃機之空燃比控制裝 置’其特徵在於： 别述劣化狀態評估機構，備有一判斷手段其係按 照進入前述觸媒裝置之廢氣流量的變化狀態來判斷是 否進行前述觸媒裝置之劣化狀態的評估。 如申清專利範圍第6項所述的内燃機之空燃比控制裝 置’其特徵在於： 心述劣化狀態評估機構，係在進入前述觸媒裝置之 廢氣流量被维持於大致—定之狀態時.不進行前述觸媒 鄉&度適用_票準 ·! ^1· If 1— - - - 1. n n I n ^eJI Kl* n n 1 n n I (琦先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 98 ^62629 AS BE CS DS____ 六、申請專利範圍 裝置之劣化狀態的評估，而在前述廢氣流量未被維持於 大致一定之狀態下，進行前述觸媒裝置之劣化狀態的評 估〇 8_如申請專利範圍第3項所述的内燃機之空燃比控制裝 置，其特徵在於： 前述劣化狀態評估機構，係在進入前述觸媒裝置之 廢氣流量未維持於大致一定之狀態時，不進行前述劣化 評估用參數之算出，而在前述廢氣流量未被維持於略一 定之狀態下進行前述劣化評估用參數之算出》 9. 如申請專利範圍第丨項所述的内燃機之空燃比控制裝 置，其特徵在於： 前述空燃比操作量生成機構，係為使用滑動模式控 制來生成前述操作量之機構，而前述劣化評估用線性函 數，則為按照用於該滑動模式控制之切換函數來決定之 線性函數= 10, 如申請專利範圍第9項所述的内燃機之空燃比控制裝 置，其特徵在於： 前述空燃比操作量生成機構所使用之滑動模式控 制’係將以該廢氣感測器之輸出與前述目標值之偏差的 -時間序列資料作為變數成分來表示之線性函數，作為前 述切換函數來使用者；前述劣化評估線性函數，係將關 於其變數成分之係數值，作成與關於前述切換函數之變 數成分的係數值同一之線性函數者。 11 _如申請專利範圍第9項所述的内燃機之空燃比控制裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） - — — I— I i — — — — — — — ' — — — — — — I *ΓΙ 1ΓΙ — — · • > * - {琦先閱讀背面之注意事項再填窵本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 99 經-^'智^?財產局員工消費合1;社印4 、申請專利範圍 置’其特徵在於： 前述空燃比操作量生成機構備有一推定機搆，其係 自該觸媒裝置之上游側至前述廢氣感測器之系統所具 有之徒勞時間後，逐次求出一用來表示徒勞時間後之前 述廢氣感測器的輸出推定值之資料：並使用由該推定機 構所求得之資料來生成前述操作量。 1…如申請專利範圍第9項所述的内燃機之空燃比控制裝 置，其特徵在於： 如述空燃比操作量生成機構，備有一推定機構，其 係用以求出一表示合計徒勞時間後之前述廢氣感測器 的輪出推定值的資料’其中該合計徒勞時間係合計算前 述觸媒裝置上游側至前述廢氣感測器之系統所具有之 徒勞時間，以及由前述空燃比操作機構及前述内燃機所 成之系統所具有之徒勞時間而成者；並使用該推定機構 所求得之資料來生成前述操作量。 13 ·如申請專利制第11或12項所述的内燃機之空燃比控 制裝置’其特微在於： 前述空燃比操作量生成機構，係用以生成前述操作 量，俾使前述廢氣感測器之輸出推定值，在滑動模式控 制:’收束於前述目標值，其中該輸出推定值係藉前述 推定機構所求得之資料來表示。 M.如申請專利範圍第9項所述的内燃機之空燃比控制裝 置‘其待敬在於： 、 w 4滑動模式控制，為適應滑動模式控 衣紙張Φ關家標準 ------裝--------訂---------線 (锖先閱背面之注t事項再填寫本頁} 100 AS BS CS D8 4 5 2 629 六、申請專利範圍 15.如申請專利範圍第1項所述的内燃機之空燃比控制裝 置，其特徵在於： 前述空燃比操作量生成機構所生成之前述操作 量，係為進入前述觸媒裝置之廢氣目標空燃比，同時， 將用以檢出進入於該觸媒裝置之廢氣空燃比的空燃比 感測器，設在該觸媒裝置之上游側；而前述空燃比操作 機構，則藉回授控制來操作前述混合氣之空燃比’以便 該空燃比感測器之輸出收束於前述目榡突热:比° * ^ I I - I I ^1 I I 1 n I I H ϋ - n n - I K I n I J (請先w讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 101 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公® )
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