用于内燃机的控制装置制造方法及图纸

提供一种用于内燃机的控制装置。所述控制装置包括电子控制单元。所述电子控制单元被配置为，自用于在所述内燃机的工作期间终止向燃烧室的燃料供给的燃料切断控制被终止时起到下游侧空气‑燃料比传感器的输出空气‑燃料比变为富判定空气‑燃料比或更低时，将目标空气‑燃料比设定为富空气‑燃料比，在所述下游侧空气‑燃料比传感器的所述输出空气‑燃料比变为所述富判定空气‑燃料比或更低之后，暂时将所述目标空气‑燃料比设定为所述富空气‑燃料比，之后将所述目标空气‑燃料比设定为贫空气‑燃料比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于内燃机的控制装置。
技术介绍
传统上，已广泛公知这样的内燃机：其中，上游侧排气控制催化剂被设置在内燃机的排气通道中，下游侧排气控制催化剂被设置在排气通道中且位于该上游侧排气控制催化剂的在废气流动方向上的下游侧(例如，公开号为2011-069337的日本专利申请(JP2011-069337A))。一般而言，在这样的内燃机中使用具有储氧能力的排气控制催化剂。当储氧量是在最大可储氧量(上限储量)与零(下限储量)之间的适当的量时，具有储氧能力的排气控制催化剂可以净化流入排气控制催化剂的废气中的未燃烧气体(HC、CO等)、NOx等等。换言之，当具有富于理论空气-燃料比的空气-燃料比(在下文中，也称为“富(rich)空气-燃料比”)的废气流入排气控制催化剂时，废气中的未燃烧气体通过被存储在排气控制催化剂中的氧而被氧化和净化。反过来，当具有贫于理论空气-燃料比的空气-燃料比(在下文中，也称为“贫(lean)空气-燃料比”)的废气流入排气控制催化剂时，废气中的氧被存储在排气控制催化剂中。以此方式，使排气控制催化剂的表面处于氧不足状态，与此同时，废气中的NOx被还原和净化。结果，只要储氧量为适当的量，排气控制催化剂便可以净化废气，而不论流入排气控制催化剂的废气的空气-燃料比如何。鉴于以上情况，在用于这样的内燃机的控制装置中，为了将排气控制催化剂中的储氧量维持为适当的量，将空气-燃料比传感器设置在上游侧排气控制催化剂的在排气流动方向上的上游侧，并且将氧传感器设置在上游侧排气控制催化剂的在排气流动方向上的下游侧。该控制装置基于位于上游侧的空气-燃料比传感器的输出而使用这些传感器来执行反馈控制，以使得该空气-燃料比传感器的输出变为对应于目标空气-燃料比的目标值。此外，该控制装置基于位于下游侧的氧传感器的输出而校正位于上游侧的空气-燃料比传感器的目标值。例如，在JP2011-069337A中描述的控制装置中，当位于下游侧的氧传感器的输出电压为高侧阈值或更大，并且排气控制催化剂的状态为氧不足状态时，流入排气控制催化剂的废气的目标空气-燃料比被设定为贫空气-燃料比。相反地，当位于下游侧的氧传感器的输出电压为低侧阈值或更小，并且排气控制催化剂的状态为氧过剩状态时，目标空气-燃料比被设定为富空气-燃料比。根据JP2011-069337A，当排气控制催化剂的状态为氧不足状态或氧过剩状态时，可以通过这样的配置迅速地使排气控制催化剂的状态返回到在这些状态之间的中间状态(即，适当量的氧被存储在排气控制催化剂中的状态)。同时，在被安装于车辆中的许多内燃机中，即使在内燃机的工作期间，也执行用于停止向内燃机的燃烧室的燃料供给的燃料切断控制。当执行这样的燃料切断控制时，大量氧气流入上游侧排气控制催化剂和下游侧排气控制催化剂。因此，当终止燃料切断控制时，上游侧排气控制催化剂中的储氧量达到最大可储氧量。因此，上游侧排气控制催化剂无法再存储氧。因此，已建议在终止燃料切断控制之后，将流入上游侧排气控制催化剂的废气的空气-燃料比设定为富空气-燃料比，以便从上游侧排气控制催化剂释氧(例如，公开号为2009-036117的日本专利申请(JP2009-036117A)、编号为6226982的美国专利、公开号为2013-024131的日本专利申请(JP2013-024131A)、公开号为2006-194118的日本专利申请(JP2006-194118A)等等)。
技术实现思路
另外，即使当执行在上面的JP2011-069337A中描述的控制时，也存在其中NOx从上游侧排气控制催化剂流出的情况。例如，即使当执行在JP2011-069337A中描述的控制时，也会从目标空气-燃料比被切换时到流入上游侧排气控制催化剂的废气的空气-燃料比变为富空气-燃料比时发生延迟，并且NOx可能在该延迟时段内从上游侧排气控制催化剂流出。此外，由于内燃机的快速加速等，流入上游侧排气控制催化剂的废气的空气-燃料比暂时从目标空气-燃料比很大程度地波动，结果，NOx可能从上游侧排气控制催化剂流出。此外，如上所述，当设置上游侧排气控制催化剂和下游侧排气控制催化剂这两处排气控制催化剂时，未被上游侧排气控制催化剂净化的未燃烧气体(未燃烧的HC、CO等等)通过下游侧排气控制催化剂而被净化。结果，可以适当地净化从内燃机排出的废气中的未燃烧气体和NOx。然而，在终止燃料切断控制之后，下游侧排气控制催化剂的储氧量为最大可储氧量。由此，如果在终止燃料切断控制之后NOx从上游侧排气控制催化剂流出，则如上所述，存在其中该NOx无法被下游侧排气控制催化剂净化的情况。本专利技术提供一种用于内燃机的控制装置，其配备有两处具有储氧能力的排气控制催化剂，该控制装置抑制NOx在已流过这两处排气控制催化剂的废气中的残留。提供了根据本专利技术的第一方面的一种用于内燃机的控制装置。所述内燃机包括上游侧排气控制催化剂、下游侧排气控制催化剂和下游侧空气-燃料比传感器。所述上游侧排气控制催化剂被设置在所述内燃机的排气通道中。所述下游侧排气控制催化剂被设置在所述内燃机的所述排气通道中的所述上游侧排气控制催化剂的排气流动方向上的下游侧。所述上游侧排气控制催化剂和所述下游侧排气控制催化剂被配置为存储氧。所述下游侧空气-燃料比传感器被设置在所述排气通道中的所述上游侧排气控制催化剂的所述排气流动方向上的下游侧且在所述下游侧排气控制催化剂的所述排气流动方向上的上游侧。所述下游侧空气-燃料比传感器被配置为输出从所述上游侧排气控制催化剂流出的废气的空气-燃料比的值。所述控制装置包括电子控制单元。所述电子控制单元被配置为：(a)控制被提供给所述内燃机的燃烧室的燃料供给量，以使得流入所述上游侧排气控制催化剂的所述废气的空气-燃料比变为目标空气-燃料比；(b)从所述下游侧空气-燃料比传感器的输出空气-燃料比变为富于理论空气-燃料比的富判定空气-燃料比或更低时起直至所述上游侧排气控制催化剂的储氧量变为小于其最大可储氧量的指定的切换基准储量或更大时，将所述目标空气-燃料比设定为贫于所述理论空气-燃料比的贫空气-燃料比，并且在所述上游侧排气控制催化剂的储氧量变为所述指定的切换基准储量或更大之后，将所述目标空气-燃料比设定为富于所述理论空气-燃料比的富空气-燃料比；以及(c)从用于在所述内燃机的工作期间终止向所述燃烧室的燃料供给的燃料切断控制被终止时起直至所述下游侧空气-燃料比传感器的所述输出空气-燃料比变为所述富判定空气-燃料比或更低时，将所述目标空气-燃料比设定为所述富空气-燃料比，并且在所述下游侧空气-燃料比传感器的所述输出空气-燃料比变为所述富判定空气-燃料比或更低之后，暂时将所述目标空气-燃料比设定为所述富空气-燃料比，之后将所述目标空气-燃料比设定为所述贫空气-燃料比。在上面的第一方面中，在终止所述燃料切断控制之后，所述电子控制单元可以被配置为，将所述目标空气-燃料比设定为所述富空气-燃料比，直到已变为所述富判定空气-燃料比或更低的所述下游侧空气-燃料比传感器的所述输出空气-燃料比变为富于所述富判定空气-燃料比的基准空气-燃料比。在上面的第一方面中，在终止所述燃料切断控制之后，所述电子控制单元可以被配置为，基于自终止所述燃料切断控制之后的预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的控制装置，所述内燃机包括上游侧排气控制催化剂、下游侧排气控制催化剂和下游侧空气‑燃料比传感器，所述上游侧排气控制催化剂被设置在所述内燃机的排气通道中，所述下游侧排气控制催化剂被设置在所述内燃机的所述排气通道中的所述上游侧排气控制催化剂的排气流动方向上的下游，所述上游侧排气控制催化剂和所述下游侧排气控制催化剂被配置为存储氧，所述下游侧空气‑燃料比传感器被设置在所述排气通道中的所述上游侧排气控制催化剂的所述排气流动方向上的下游且在所述下游侧排气控制催化剂的所述排气流动方向上的上游，所述下游侧空气‑燃料比传感器被配置为输出从所述上游侧排气控制催化剂流出的废气的空气‑燃料比的值，所述控制装置包括：电子控制单元，其被配置为：(a)控制被提供给所述内燃机的燃烧室的燃料供给量，以使得流入所述上游侧排气控制催化剂的所述废气的空气‑燃料比变为目标空气‑燃料比；(b)从所述下游侧空气‑燃料比传感器的输出空气‑燃料比变为富于理论空气‑燃料比的富判定空气‑燃料比或更低时起直至所述上游侧排气控制催化剂的储氧量变为小于最大可储氧量的指定的切换基准储量或更大时，将所述目标空气‑燃料比设定为贫于所述理论空气‑燃料比的贫空气‑燃料比，并且在所述上游侧排气控制催化剂的储氧量变为所述指定的切换基准储量或更大之后，将所述目标空气‑燃料比设定为富于所述理论空气‑燃料比的富空气‑燃料比；以及(c)从用于在所述内燃机的工作期间终止向所述燃烧室的燃料供给的燃料切断控制被终止时起直至所述下游侧空气‑燃料比传感器的所述输出空气‑燃料比变为所述富判定空气‑燃料比或更低时，将所述目标空气‑燃料比设定为所述富空气‑燃料比，并且在所述下游侧空气‑燃料比传感器的所述输出空气‑燃料比变为所述富判定空气‑燃料比或更低之后，暂时将所述目标空气‑燃料比设定为所述富空气‑燃料比，之后将所述目标空气‑燃料比设定为所述贫空气‑燃料比。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.26 JP 2014-1084241.一种用于内燃机的控制装置，所述内燃机包括上游侧排气控制催化剂、下游侧排气控制催化剂和下游侧空气-燃料比传感器，所述上游侧排气控制催化剂被设置在所述内燃机的排气通道中，所述下游侧排气控制催化剂被设置在所述内燃机的所述排气通道中的所述上游侧排气控制催化剂的排气流动方向上的下游，所述上游侧排气控制催化剂和所述下游侧排气控制催化剂被配置为存储氧，所述下游侧空气-燃料比传感器被设置在所述排气通道中的所述上游侧排气控制催化剂的所述排气流动方向上的下游且在所述下游侧排气控制催化剂的所述排气流动方向上的上游，所述下游侧空气-燃料比传感器被配置为输出从所述上游侧排气控制催化剂流出的废气的空气-燃料比的值，所述控制装置包括：电子控制单元，其被配置为：(a)控制被提供给所述内燃机的燃烧室的燃料供给量，以使得流入所述上游侧排气控制催化剂的所述废气的空气-燃料比变为目标空气-燃料比；(b)从所述下游侧空气-燃料比传感器的输出空气-燃料比变为富于理论空气-燃料比的富判定空气-燃料比或更低时起直至所述上游侧排气控制催化剂的储氧量变为小于最大可储氧量的指定的切换基准储量或更大时，将所述目标空气-燃料比设定为贫于所述理论空气-燃料比的贫空气-燃料比，并且在所述上游侧排气控制催化剂的储氧量变为所述指定的切换基准储量或更大之后，将所述目标空气-燃料比设定为富于所述理论空气-燃料比的富空气-燃料比；以及(c)从用于在所述内燃机的工作期间终止向所述燃烧室的燃料供给的燃料切断控制被终止时起直至所述下游侧空气-燃料比传感器的所述输出空气-燃料比变为所述富判定空气-燃料比或更低时，将所述目标空气-燃料比设定为所述富空气-燃料比，并且在所述下游侧空气-燃料比传感器的所述输出空气-燃料比变为所述富判定空气-燃料比或更低之后，暂时将所述目标空气-燃料比设定为所述富空气-燃料比，之后将所述目标空气-燃料比设定为所述贫空气-燃料比。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，在终止所述燃料切断控制之后，所述电子控制单元被配置为，将所述目标空气-燃料比设定为所述富空气-燃料比，直到已变为所述富判定空气-燃料比或更低的所述下游侧空气-燃料比传感器的所述输出空气-燃料比变为富于所述富判定空气-燃料比的基准空气-燃料比。3.根据权利要求2所述的控制装置，其中，在终止所述燃料切断控制之后，所述电子控制单元被配置为，当在自所述下游侧空气-燃料比传感器的所述输出空气-燃料比达到所述富判定空气-燃料比起已经过指定的时段之后，所述下游侧空气-燃料比传感器的所述输出空气-燃料比未变为所述基准空气-燃料比或更低时，将所述目标空气-燃料比改变为比经过所述指定的时段之前的空气-燃料比富的空气-燃料比。4.根据权利要求2所述的控制装置，其中，在终止所述燃料切断控制之后，所述电子控制单元被配置为，当所述下游侧空气-燃料比传感器的所述输出空气-燃料比第一次变为所述基准空气-燃料比或更低时，将所述目标空气-燃料比改变为这样的空气-燃料比：该空气-燃料比贫于在所述下游侧空气-燃料比传感器的所述输出空气-燃料比第一次变为所述基准空气-燃料比或更低之前的空气-燃料比并且富于所述理论空气-燃料比。5.根据权利要求4所述的控制装置，其中，改变之后的所述富空气-燃料比是富于所述基准空气-燃料比的空气-燃料比。6.根据权利要求1所述的控制装置，其中，在终止所述燃料切断控制之后，所述电子控制单元被配置为，基于自终止所述燃料切断控制之后的预定时间起所经过的时段，设定在暂时将所述目标空气-燃料比设定为所述富空气-燃料比之后将所述目标空气-燃料比切换到所述贫空气-燃料比的时间。7.根据权利要求1所述的控制装置，其中，在终止所述燃料切断控制之后，所述电子控制单元被配置为，基于自终止所述燃料切断控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：高田典史，高间康之，三好悠司，
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