高水平地保持催化剂净化效率，防止排放性能变差。本发明专利技术的一个方式包括：下游当量比运算部，其使用至少以催化剂上游的空燃比传感器的检测值为输入、且以催化剂下游废气当量比为输出的催化剂统计模型，运算催化剂下游废气当量比；氧输出运算部，其使用以催化剂下游废气当量比为输入、且以催化剂下游的氧传感器的输出值为输出的氧传感器统计模型，运算氧传感器的输出值；下游当量比修正部，其基于氧输出运算部的运算结果和氧传感器的检测值，修正由下游当量比运算部运算得到的催化剂下游废气当量比；和空燃比控制部，其基于被修正了的催化剂下游废气当量比和空燃比目标值，控制内燃机的混合气体的空燃比。的混合气体的空燃比。的混合气体的空燃比。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机控制装置
[0001]本专利技术涉及内燃机控制装置。
技术介绍
[0002]目前，已知一种控制技术，在内燃机的排气管中设置三元催化剂，利用组装于其前后的废气传感器，检测三元催化剂内的氧储存状态，根据其结果修正混合气体的空燃比。在该控制技术中，基于由被发动机吸入的空气量、和废气的空燃比与理论空燃比之差值的积的时间积分而得知的氧储存状态，决定空燃比的加浓修正。另外，通过利用组装于三元催化剂的下游的废气传感器检测有无氧被释放至三元催化剂的下游，实施上述空燃比控制的反馈修正(例如，参照专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2011
‑
174426号公报
技术实现思路
[0006]专利技术所要解决的技术问题
[0007]但是，由于要求内燃机的耗油量变低，因此断供燃料进行的倒拖运转(motoring driving，也称为“电机运转”)、怠速停止引起的发动机停止的频率趋于增加。因此，存在如下所述的技术问题：无法高精度地得知三元催化剂内的氧储存状态、温度，三元催化剂的净化效率变差，排放性能变差。
[0008]另外，在专利文献1中记载的、使用废气传感器检测有无向三元催化剂的下游释放氧、进而实施上述空燃比控制的反馈修正的方式中，在检测到有无氧的时刻，催化剂的氧储存状态已达到目标控制范围的下限值或上限值。因此，存在不能使催化剂净化效率保持在高水平、排放性能变差这样的问题。
[0009]另外，存在如下方式：在催化剂下游的氧传感器输出发生变化的定时，对在节省燃料进行的倒拖运转期间储存于催化剂中的氧量进行推算，基于与该氧量相应的燃料增量期间，在点火运转(firing driving)再次开始时进行加浓修正。在该方式中，因为不能考虑伴随催化剂劣化而发生的氧储存能力的变化，所以存在不能实施适当的加浓修正(rich correction)、排放性能变差这样的问题。
[0010]本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，高水平地保持催化剂净化效率，防止排放性能变差。
[0011]用于解决技术问题的技术方案
[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术的一个方式提供一种内燃机控制装置，其包括设置于内燃机的排气管内的排气净化催化剂、配置于排气净化催化剂的上游的空燃比传感器、和配置于排气净化催化剂的下游的氧传感器。该内燃机控制装置包括：下游当量比运算部，其使用至少以空燃比传感器的检测值为输入、且以催化剂下游废气当量比为输出的催
化剂统计模型，运算催化剂下游废气当量比；氧输出运算部，其使用以催化剂下游废气当量比为输入、且以氧传感器的输出值为输出的氧传感器统计模型，运算氧传感器的输出值；下游当量比修正部，其基于该氧输出运算部的运算结果和氧传感器的检测值，修正由下游当量比运算部运算得到的所述催化剂下游废气当量比；和空燃比控制部，其基于被修正了的催化剂下游废气当量比和空燃比目标值，控制内燃机的混合气体的空燃比。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术的至少一个方式，能够高水平地保持催化剂净化效率，防止排放性能变差。
[0015]上述以外的技术问题、结构和效果通过以下的实施方式的说明而变得清晰。
附图说明
[0016]图1是本专利技术一个实施方式的内燃机控制装置作为控制对象的发动机系统整体的概略结构图。
[0017]图2是表示ECU的硬件结构例的框图。
[0018]图3是表示对内燃机的废气进行净化的后处理系统的结构例的图。
[0019]图4是表示废气的当量比(equivalence ratio)与空燃比传感器的输出的关系的图。
[0020]图5是表示废气的当量比与氧传感器的输出的关系的图。
[0021]图6是表示废气的化学种浓度相对于当量比的倾向的图。
[0022]图7是说明三元催化剂的净化效率相对于催化剂活化温度以上的废气当量比的倾向的图。
[0023]图8是表示以当量比1.0为中心，使催化剂上游的空燃比向稀(lean)侧或浓(rich)侧随时间阶梯变动时的催化剂下游的空燃比、及设置于催化剂下游的后氧传感器的输出举动的图。
[0024]图9是表示氧传感器特性的滞后性的图。
[0025]图10是表示从以理论空燃比控制的状态经由倒拖运转(断供燃料)期间、再次以理论空燃比状态实施点火运转时的、后氧传感器的输出和催化剂下游的NOx浓度的经时变化的图。
[0026]图11是表示三元催化剂的劣化程度与氧储存能力的关系的图。
[0027]图12是表示在新品催化剂和劣化催化剂中、氧储存比例与NOx净化效率的关系的图。
[0028]图13是表示在新品催化剂和劣化催化剂中、以当量比1.0为中心使空燃比向稀侧或浓侧随时间阶梯变动时的、空燃比传感器的输出举动、氧储存能力、及后氧传感器的输出举动的比较结果的图。
[0029]图14是表示实施本专利技术的一个实施方式的催化剂氧存储控制的控制器的构筑例的图。
[0030]图15是表示考虑催化剂状态对空燃比进行修正控制的控制模型的功能结构例的框图。
[0031]图16是表示图15所示的催化剂边界条件运算部的催化剂边界条件的运算内容的
框图。
[0032]图17是表示图15所示的催化剂温度运算部的催化剂温度的运算内容的框图。
[0033]图18是表示图15所示的催化剂温度运算部和氧储存比例运算部的统计模型中采用的非线性瞬态统计模型(Nonlinear transient statistical models)的结构的框图。
[0034]图19是表示图15所示的后当量比运算部中使用的卡尔曼(Kalman)滤波算法的例子的流程图。
[0035]图20是表示卡尔曼滤波器的内部结构例的框图。
[0036]图21是表示图15所示的系统辨识部的系统辨识算法(System identification algorithm，也称为系统识别算法)的例子的流程图。
[0037]图22是表示图15所示的空燃比修正量运算部的空燃比修正量的运算结果及效果的图。
[0038]图23是表示基于流量传感器检测值和催化剂上游/下游的废气传感器检测值运算空燃比修正量，执行燃料喷射量控制的顺序例的流程图。
具体实施方式
[0039]以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式的例子进行说明。在本说明书及附图中，对实际上具有相同的功能或结构的构成要素赋予相同的附图标记并省略重复的说明。
[0040]＜1.一实施方式＞[发动机系统的概略结构][0041]首先，对本专利技术的一个实施方式的内燃机控制装置作为控制对象的发动机系统整体的结构例进行说明。
[0042]图1是本专利技术的一个实施方式的内燃机控制装置作为控制对象的发动机系统整体的概略结构图。发动机系统包括内燃机1、流量传感器2、涡轮增压机3、空气旁通阀4、中间冷却器5、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机控制装置，其包括设置于内燃机的排气管内的排气净化催化剂、配置于所述排气净化催化剂的上游的空燃比传感器、和配置于所述排气净化催化剂的下游的氧传感器，所述内燃机控制装置的特征在于，包括：下游当量比运算部，其使用至少以所述空燃比传感器的检测值为输入、且以催化剂下游废气当量比为输出的催化剂统计模型，运算催化剂下游废气当量比；氧输出运算部，其使用以所述催化剂下游废气当量比为输入、且以所述氧传感器的输出值为输出的氧传感器统计模型，运算所述氧传感器的输出值；下游当量比修正部，其基于所述氧输出运算部的运算结果和所述氧传感器的检测值，修正由所述下游当量比运算部运算得到的所述催化剂下游废气当量比；和空燃比控制部，其基于被修正了的所述催化剂下游废气当量比和空燃比目标值，控制所述内燃机的混合气体的空燃比。2.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于，包括：催化剂统计模型学习部，其基于所述空燃比传感器的检测值和被修正了的所述催化剂下游废气当量比，学习所述催化剂统计模型的参数。3.根据权利要求2所述的内燃机控制装置，其特征在于：在所述催化剂统计模型学习部应用递归最小二乘算法。4.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于：在所述下游当量比修正部应用卡尔曼滤波器。5.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于：在所述催化剂统计模型中设定滞后项，该滞后项反映了输入增加时和输入减少时输出的响应速度不同的特性。6.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于：在所述氧传感器统计模型中设定滞后项，该滞后项反映了输入增加时和输入减少时输出的响应速度不同的特性。7.根据权利要求5或6所述的内燃机控制装置，其特征在于：所述滞...
【专利技术属性】
技术研发人员：铃木邦彦，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：
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