内燃机的控制装置制造方法及图纸

抑制在气缸间发生空燃比的不均衡时的排放物的恶化。对具备设置在催化剂的上游侧的第一空燃比传感器和设置在催化剂的下游侧的第二空燃比传感器的内燃机进行控制的装置(100)具备：第一决定单元，根据第一空燃比传感器的输出值与目标值之间的偏差来决定第一F/B控制量；第二决定单元，根据第二空燃比传感器的输出值与目标值之间的偏差来决定第二F/B控制量；控制单元，基于第一F/B控制量及第二F/B控制量来控制燃料喷射量；检测单元，检测气缸相互间的空燃比的不均衡；及校正单元，当检测到空燃比的不均衡时，根据第一空燃比传感器与第二空燃比传感器之间的输出偏差，向难以产生燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化的方向校正第二F/B控制量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】抑制在气缸间发生空燃比的不均衡时的排放物的恶化。对具备设置在催化剂的上游侧的第一空燃比传感器和设置在催化剂的下游侧的第二空燃比传感器的内燃机进行控制的装置（100)具备：第一决定单元，根据第一空燃比传感器的输出值与目标值之间的偏差来决定第一F/B控制量；第二决定单元，根据第二空燃比传感器的输出值与目标值之间的偏差来决定第二F/B控制量；控制单元，基于第一F/B控制量及第二F/B控制量来控制燃料喷射量；检测单元，检测气缸相互间的空燃比的不均衡；及校正单元，当检测到空燃比的不均衡时，根据第一空燃比传感器与第二空燃比传感器之间的输出偏差，向难以产生燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化的方向校正第二F/B控制量。【专利说明】内燃机的控制装置
本专利技术涉及一种内燃机的控制装置的
，所述内燃机的控制装置用于抑制具备排气净化用的催化剂的内燃机中的气缸相互间的空燃比的不均衡弓I起的排放物恶化。
技术介绍
作为这种装置，有利用在设于排气系统的催化剂的上游搭载了无催化剂层的第一空燃比传感器和有催化剂层的第二空燃比传感器的排气系统的装置(参照专利文献I)。根据专利文献I公开的多气缸内燃机的气缸间空燃比变动异常检测装置，在该系统中，因气缸间的空燃比的变动(即，空燃比的不均衡)而产生的氢所引起的、第一空燃比传感器的输出值向空燃比浓侧的偏移基于上述2个传感器的输出差来判断。因此，难以受到噪声的影响，能够高精度地检测气缸间空燃比变动异常。 另外，该文献还公开了基于第一空燃比传感器和第二空燃比传感器的输出峰值来校正第一空燃比传感器的输出的结构。 此外，也提出了如下的装置:搭载能够取得催化剂上游和下游的空燃比的传感器，在气缸间不均衡发生时，允许下游传感器的F/B校正量成为保险范围外的情况，并且基于下游空燃比目标与传感器输出之差来设定校正量(例如，参照专利文献2)。 在先技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2009-281328号公报 专利文献2:日本特开2011-117341号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 在气缸间发生空燃比的不均衡时，在空燃比浓侧的气缸产生氢(H2)。该氢与排气中的其他的气体要素相比扩散速度快，因此A/F(空燃比)传感器容易检测作为检测对象的气体的空燃比作为比实际的空燃比靠浓侧(即低)的值。 根据上述专利文献I公开的装置，第二空燃比传感器具备催化剂层，因该催化剂层的反应而消耗氢，因此第二空燃比传感器的输出值不会受到氢的影响。因此，通过2个传感器的输出差，逻辑上能够推定第一空燃比传感器的检测值与实际的空燃比之间的背离的程度。 然而，上述专利文献I公开的装置存在以下的问题点。即，第二空燃比传感器具备的催化剂层虽说具有排气净化功能，但是传感器附设的极小规模且简易的催化剂，与内燃机的排气路径上通常具备的三元催化剂等所谓排气净化用的催化剂相比，在其排气净化性能上存在差别。 因此，虽说通过该催化剂层在理论上氢稍微被净化，但是通过第二空燃比传感器准确地检测排气的空燃比非常困难。即，第二空燃比传感器的输出值作为校正第一空燃比传感器的输出值的参考值不足够。 另外，除了这样的问题以外，在专利文献I公开的装置中，关于通过了位于这2个空燃比传感器的下游侧的排气净化用的催化剂之后的气体(催化剂排出气体)的空燃比状态，通过具有以理论空燃比为边界而输出值反转的所谓Z特性的氧浓度传感器来检测。这种氧浓度传感器仅能够在理论空燃比附近检测空燃比，因此难以将该输出值利用于受到氢的影响的催化剂上游的空燃比传感器的输出值的校正。 而且，在上述结构中，由于同样的理由，也难以将催化剂内部的空燃比准确地维持成作为目标的空燃比。因此，难以校正相对于实际的空燃比的、催化剂上游的空燃比传感器的输出值向浓侧的背离(以下，适当表述为“浓偏差”)，并且向排气净化系统整体施加优选的排气净化特性非常困难。这样的问题在专利文献2公开的装置中也同样发生。 这样，在包含上述在先技术文献公开的技术的现有技术中，在气缸间发生了空燃比的不均衡时，排气净化系统的排气净化性能紊乱，担心内燃机的排放物可能恶化。 本专利技术鉴于上述的担心而作出，课题在于提供一种能抑制气缸间发生了空燃比的不均衡时的排放物的恶化的内燃机的控制装置。 用于解决课题的方案 为了解决上述的课题，本专利技术的内燃机的控制装置对内燃机进行控制，该内燃机具备:排气净化用的催化剂，设置在排气路径上；第一空燃比传感器，设置在所述催化剂的上游侧，输出与催化剂流入气体的空燃比对应的第一输出值；及第二空燃比传感器，设置在所述催化剂的下游侧，能够输出与催化剂排出气体的空燃比对应的第二输出值，所述内燃机的控制装置的特征在于，具备:第一决定单元，根据所述第一输出值与第一目标值之间的偏差即第一偏差，决定用于使所述第一输出值收敛于所述第一目标值的第一 F/B控制量；第二决定单元，根据所述第二输出值与第二目标值之间的偏差即第二偏差，决定用于使所述第二输出值收敛于所述第二目标值的第二 F/B控制量；控制单元，基于所述决定的第一F/B控制量及所述决定了的第二 F/B控制量来控制所述内燃机的燃料喷射量；检测单元，检测所述内燃机的多个气缸相互间的空燃比的不均衡；及校正单元，当检测到所述空燃比的不均衡时，根据所述第一空燃比传感器与所述第二空燃比传感器之间的输出偏差，向难以产生所述燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化的方向校正所述第二 F/B控制量。 本专利技术的第一及第二空燃比传感器分别构成作为在包含比理论空燃比靠浓侧及稀侧的空燃比的大范围的空燃比区域中具有实践上充分的空燃比检测能力的例如线性空燃比传感器。即，催化剂下游侧的第二空燃比传感器不同于仅能够二值性地判定空燃比相对于理论空燃比是处于浓侧(低侧)还是处于稀侧(高侧)的具有所谓Z特性的氧浓度传感器。但是，本专利技术的这些传感器的“输出值”根据传感器的结构不同可以为多样。例如，该输出值可以是根据空燃比的高低而分别高低地变化的电压值，也可以是根据空燃比的高低而分别低高地变化的电压值。而且，输出值不一定需要是电压值。 根据本专利技术的内燃机的控制装置，基于通过第一决定单元决定的第一 F/B控制量和通过第二决定单元决定的第二 F/B控制量，利用控制单元来控制燃料喷射量。 第一 F/B控制量是根据第一空燃比传感器的输出值(第一输出值)与其目标值(第一目标值)之间的偏差(第一偏差)而作出的、包含用于使该第一输出值收敛于该第一目标值的各种F/B (反馈)控制(例如，PID控制、PI控制等)的控制量的概念。例如，第一F/B控制量可以是向该第一偏差乘以规定的F/B增益等而得到的、供于与作为基本的燃料喷射量之间的各种运算(例如，加减乘除运算)的控制量。 第二 F/B控制量是根据第二空燃比传感器的输出值(第二输出值)与其目标值(第二目标值)之间的偏差(第二偏差)而作出的、包括用于使该第二输出值收敛于该第二目标值的各种F/B (反馈)控制(例如，PID控制、PI控制等)的控制量的概念。例如，第二F/B控制量可以是向该第二偏差乘以规定的F/B增益等而得到的、供于与作为基本的燃料喷射量之间的各种运算(例如，加减乘除运算)的控制量。 或者第二 F/B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的控制装置，对内燃机进行控制，该内燃机具备：排气净化用的催化剂，设置在排气路径上；第一空燃比传感器，设置在所述催化剂的上游侧，输出与催化剂流入气体的空燃比对应的第一输出值；及第二空燃比传感器，设置在所述催化剂的下游侧，能够输出与催化剂排出气体的空燃比对应的第二输出值，所述内燃机的控制装置的特征在于，具备：第一决定单元，根据所述第一输出值与第一目标值之间的偏差即第一偏差，决定用于使所述第一输出值收敛于所述第一目标值的第一F/B控制量；第二决定单元，根据所述第二输出值与第二目标值之间的偏差即第二偏差，决定用于使所述第二输出值收敛于所述第二目标值的第二F/B控制量；控制单元，基于所述决定了的第一F/B控制量及所述决定了的第二F/B控制量来控制所述内燃机的燃料喷射量；检测单元，检测所述内燃机的多个气缸相互间的空燃比的不均衡；及校正单元，当检测到所述空燃比的不均衡时，根据所述第一空燃比传感器与所述第二空燃比传感器之间的输出偏差，向难以产生所述燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化的方向校正所述第二F/B控制量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：山口雄士，中川德久，冈崎俊太郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP