内燃发动机的控制系统技术方案

一种内燃发动机包括排气净化催化剂(20)和配置在排气净化催化剂的下游侧的下游侧空燃比传感器(41)。控制系统能执行在内燃发动机的运转期间停止对内燃发动机的燃料供给的燃料切断控制，并且在燃料切断控制之后，执行将排气空燃比设定为浓空燃比的回归后浓控制。在燃料切断控制结束之后且下游侧空燃比传感器的输出空燃比变成在浓判定空燃比以下之前的期间中，控制系统基于输出稳定期间Tst中的理论空燃比与输出空燃比之差来修正下游侧空燃比传感器的输出空燃比，该输出稳定期间是下游侧空燃比传感器的输出空燃比的单位时间变化量在预定值以下的期间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种内燃发动机的控制系统。
技术介绍
过去，众所周知一种内燃发动机，该内燃发动机设置有位于内燃发动机的排气通路中的排气净化催化剂，并且设置有位于排气净化催化剂的排气流动方向上游侧的空燃比传感器和位于排气净化催化剂的下游侧的电动势型氧传感器。在这种内燃发动机的控制系统中，基于这些空燃比传感器和氧传感器的输出来控制供给到内燃发动机的燃料量。然而，在电动势型氧传感器中，针对同一空燃比的输出在氧传感器周围的排气的空燃比从比理论空燃比浓的空燃比(以下，“浓空燃比”)变成比理论空燃比稀的空燃比(以下，“稀空燃比”)时与它从稀空燃比变成浓空燃比时之间不同。因此，已提出在排气净化催化剂的下游侧使用极限电流式空燃比传感器(例如，专利文献1)。然而，即使使用下游侧空燃比传感器，有时输出也由于老化或初始变动等而出现偏离(deviation)。因此，在专利文献1中记载的控制系统中，修正下游侧空燃比传感器中的偏离。具体地，在专利文献1中记载的控制系统中，执行主动空燃比控制以便在浓空燃比与稀空燃比之间交替地切换流入排气净化催化剂中的排气的空燃比。此外，在该主动空燃比控制期间，在下游侧空燃比的输出变得平衡的预定期间，根据下游侧空燃比传感器的输出与对应于理论空燃比的基准输出之差来修正空燃比传感器的输出。根据专利文献1，由此，认为可以修正归咎于下游侧空燃比传感器的劣化等的偏离。[引用清单][专利文献][专利文献1]国际公报No.2012/157111A[专利文献2]日本专利公报No.2004-176632A[专利文献3]日本专利公报No.2012-241652A[专利文献4]日本专利公报No.2012-145054A[专利文献5]日本专利公报No.2009-019558A[专利文献6]日本专利公报No.2012-057576A
技术实现思路
[技术问题]在这方面，在上述主动空燃比控制中，具体地，如下所述控制流入排气净化催化剂中的排气的目标空燃比。即，在目标空燃比被设定为浓空燃比的情况下，目标空燃比在与下游侧空燃比传感器的输出值对应的空燃比(以下也称为“输出空燃比”)在比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时切换为稀空燃比。然后，当目标空燃比被设定为稀空燃比时，目标空燃比在下游侧空燃比传感器的输出空燃比在比理论空燃比稀的稀判定空燃比以上时切换为浓空燃比。当进行这种主动空燃比控制时，有时下游侧空燃比传感器的输出空燃比在稀判定空燃比以上。此时，除氧以外，NOX从排气净化催化剂流出。因此，如果进行主动空燃比控制，则NOX从排气净化催化剂流出。因此，该主动空燃比控制例如仅在检测排气净化催化剂的劣化程度的排气净化催化剂的异常诊断时执行。因此，主动空燃比控制的执行频度没有那么大。由此，当在主动空燃比控制的执行时修正下游侧空燃比传感器的偏离时，修正下游侧空燃比传感器的偏离的机会少。相反地，如果通过增加主动空燃比控制的执行频度来增加下游侧空燃比传感器的偏离修正的频度，则从排气净化催化剂的NOX的流出量增大。此外，排气净化催化剂伴随其使用而遭受碳氢化合物(HC)或硫成分储存在载持于排气净化催化剂上的贵金属中的HC中毒或硫中毒。这样，如果排气净化催化剂遭受HC中毒或硫中毒，则贵金属的活性下降并且可储存在排气净化催化剂中的氧量的最大值(以下称为“最大可储存氧量”)减少。在这方面，当贵金属的活性高时，即使流入排气净化催化剂中的排气的空燃比是浓空燃比或稀空燃比，只要排气净化催化剂储存一定程度的氧，从排气净化催化剂流出的排气的空燃比就大致变成理论空燃比。然而，如上所述，如果HC中毒或硫中毒导致载持在排气净化催化剂上的贵金属的活性下降，则从排气净化催化剂流出的排气的空燃比有时偏离理论空燃比。此外，如果排气净化催化剂的最大可储存氧量下降，则从目标空燃比切换为浓空燃比时到下游侧空燃比传感器的输出空燃比变成在浓判定空燃比以下时的期间变短。类似地，从目标空燃比切换为稀空燃比时到下游侧空燃比传感器的输出空燃比变成在稀判定空燃比以上时的期间也变短。结果，下游侧空燃比传感器的输出空燃比在理论空燃比附近稳定的期间变短，因此能检测下游侧空燃比传感器的输出空燃比的偏离的期间变短。此外，当进行上述主动空燃比控制时，目标空燃比切换之前的排气净化催化剂的状态不一定是恒定的。例如，当上游侧空燃比传感器的输出空燃比出现偏离时，在切换目标空燃比之前流入排气净化催化剂中的排气的空燃比变成与目标空燃比不同的空燃比。结果，刚好在切换目标空燃比之前的排气净化催化剂中的空燃比气氛也变成与目标空燃比不同的气氛。如果切换目标空燃比之前的排气净化催化剂的状态这样不是恒定的，则确认在切换目标空燃比之后从排气净化催化剂流出的排气的空燃比如上所述受影响。因此，如果基于在主动空燃比(控制)期间切换目标空燃比之后的下游侧空燃比传感器的输出空燃比来修正该偏离，则有时不可能适当地修正输出空燃比的偏离。由于以上原因，当基于在主动空燃比控制执行期间下游侧空燃比传感器的输出空燃比来修正下游侧空燃比传感器的输出空燃比的偏离时，有时不可能适当地修正输出空燃比的偏离。因此，鉴于以上问题，本专利技术的一个目的在于提供一种内燃发动机的控制系统，其能适当地修正下游侧空燃比传感器的输出空燃比的偏离。[问题的解决方案]为了解决上述问题，提供了以下专利技术。(1)一种内燃发动机的控制系统，所述发动机包括：排气净化催化剂，所述排气净化催化剂配置在所述内燃发动机的排气通路中并且能储存氧；和下游侧空燃比传感器，所述下游侧空燃比传感器配置在所述排气净化催化剂的排气流动方向下游侧并且检测从所述排气净化催化剂流出的排气的空燃比，其中，所述内燃发动机的控制系统：在内燃发动机的作动中能执行停止向内燃发动机的燃料供给的燃料切断控制；在燃料切断控制结束之后，执行将流入所述排气净化催化剂中的排气的空燃比设定为比理论空燃比浓的浓空燃比的回归后浓控制；并且在所述燃料切断控制结束之后且定义为与所述下游侧空燃比传感器的输出对应的空燃比的输出空燃比变成在比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下之前的期间中，基于理论空燃比与输出稳定期间中的所述输出空燃比之差而修正所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比或与所述输出空燃比有关的参数，所述输出稳定期间是所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比的单位时间的变化量成在预定值以下或被预期为变成在预定值以下的期间。(2)根据以上(1)所述的内燃发动机的控制系统，其中，所述输出稳定期间是在燃料切断控制结束之后的经过时间变成在预定基准时间以上时以后的期间。(3)根据以上(1)或(2)所述的内燃发动机的控制系统，其中，所述输出稳定期间是在所述燃料切断控制结束之后的累加氧过量/不足量变成在预定基准量以上时以后的期间。(4)根据以上(1)至(3)中任一项所述的内燃发动机的控制系统，其中，所述输出稳定期间是在所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比中的时间微分值变成在预定基准值以下时以后的期间。(5)根据权利要求1至4中任一项所述的内燃发动机的控制系统，其中，所述控制系统能在所述燃料切断控制和所述回归后浓控制未被执行时执行通常控制，在所述通常控制中，执行反馈控制以使得流入所述排气净化催化剂中的排气的空燃比变成目标空燃比，并且所述目标空燃比在通过所述下游侧空燃比传感器检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃发动机的控制系统，所述发动机包括：排气净化催化剂，所述排气净化催化剂配置在所述内燃发动机的排气通路中并且能储存氧；和下游侧空燃比传感器，所述下游侧空燃比传感器配置在所述排气净化催化剂的排气流动方向下游侧并且检测从所述排气净化催化剂流出的排气的空燃比，其中，所述内燃发动机的控制系统：能够在内燃发动机的运转期间执行停止向内燃发动机的燃料供给的燃料切断控制；在燃料切断控制结束之后，执行将流入所述排气净化催化剂中的排气的空燃比设定为比理论空燃比浓的浓空燃比的回归后浓控制；并且在所述燃料切断控制切断之后且定义为与所述下游侧空燃比传感器的输出对应的空燃比的输出空燃比变成在比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下之前的期间中，基于理论空燃比与输出稳定期间中的所述输出空燃比之差而修正所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比或与所述输出空燃比有关的参数，所述输出稳定期间是所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比的单位时间变化量在预定值以下或预期变成在预定值以下的期间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.28 JP 2014-1533351.一种内燃发动机的控制系统，所述发动机包括：排气净化催化剂，所述排气净化催化剂配置在所述内燃发动机的排气通路中并且能储存氧；和下游侧空燃比传感器，所述下游侧空燃比传感器配置在所述排气净化催化剂的排气流动方向下游侧并且检测从所述排气净化催化剂流出的排气的空燃比，其中，所述内燃发动机的控制系统：能够在内燃发动机的运转期间执行停止向内燃发动机的燃料供给的燃料切断控制；在燃料切断控制结束之后，执行将流入所述排气净化催化剂中的排气的空燃比设定为比理论空燃比浓的浓空燃比的回归后浓控制；并且在所述燃料切断控制切断之后且定义为与所述下游侧空燃比传感器的输出对应的空燃比的输出空燃比变成在比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下之前的期间中，基于理论空燃比与输出稳定期间中的所述输出空燃比之差而修正所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比或与所述输出空燃比有关的参数，所述输出稳定期间是所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比的单位时间变化量在预定值以下或预期变成在预定值以下的期间。2.根据权利要求1所述的内燃发动机的控制系统，其中，所述输出稳定期间是在燃料切断控制结束之后的经过时间变成在预定基准时间以上时之后的期间。3.根据权利要求1或2所述的内燃发动机的控制系统，其中，所述输出稳定期间是在所述燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：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