專(zhuān)利名稱：控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的裝置和方法及內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的裝置和方法，并涉及內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
在諸如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)中，在排氣通道內(nèi)設(shè)置具有三元催化劑的催化轉(zhuǎn)化器以凈化排氣。具體地，所述三元催化劑氧化排氣中的CO和HC并還原NOx，從而將它們變化為無(wú)害的CO2、H2O、N2。這樣使用三元催化劑的排氣凈化，也就是，CO、HC的氧化及NOx的還原在催化劑環(huán)境中的氧濃度與空氣燃料混合物以理論空燃比燃燒的氧濃度相當(dāng)時(shí)執(zhí)行得最為有效。
因此，在上述的內(nèi)燃機(jī)中，執(zhí)行實(shí)際空燃比被設(shè)定為理論空燃比的空燃比反饋控制。在所述空燃比反饋控制中，用于校正燃料噴射量的反饋校正值基于實(shí)際空燃比而變化，從而實(shí)際空燃比變得等于所述理論空燃比。
也就是說(shuō)，當(dāng)實(shí)際空燃比比理論空燃比稀時(shí)，所述反饋校正值隨著實(shí)際空燃比變稀而增大。這增加了燃料噴射量，從而所述實(shí)際空燃比接近所述理論空燃比。同樣，當(dāng)實(shí)際空燃比濃于理論空燃比時(shí)，所述反饋校正值隨著實(shí)際空燃比變濃而減小。這減少了燃料噴射量，從而所述實(shí)際空燃比接近理論空燃比。
內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射量通過(guò)改變?nèi)剂蠂娚溟y的閥開(kāi)啟時(shí)間(動(dòng)作時(shí)間)而調(diào)整。燃料噴射量越少，燃料噴射閥的動(dòng)作時(shí)間就變得越短。然而，如果燃料噴射閥的動(dòng)作時(shí)間過(guò)短，由于所述閥的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，相對(duì)于在每單位時(shí)間燃料噴射閥的閥開(kāi)啟時(shí)間內(nèi)的變化，在每單位時(shí)間的燃料噴射量的變化不能維持為恒定。因此所述燃料噴射變得不穩(wěn)定。
因此，公開(kāi)號(hào)為60-22053的日本公開(kāi)專(zhuān)利公開(kāi)了一種技術(shù)，在該技術(shù)中，隨著反饋校正值減小且燃料噴射閥的動(dòng)作時(shí)間變得小于允許燃料噴射閥穩(wěn)定地噴射燃料的允許值，將所述反饋校正值固定為參考值(初始值)，從而停止所述空燃比反饋控制，并且設(shè)定所述燃料噴射閥的動(dòng)作時(shí)間為最短允許時(shí)間。這樣，因?yàn)樗鋈剂蠂娚溟y的動(dòng)作時(shí)間沒(méi)有保持小于最小允許時(shí)間，所以避免了燃料噴射量精度調(diào)整由于來(lái)自燃料噴射閥的不穩(wěn)定的燃料噴射而退化。
然而，當(dāng)所述反饋校正值保持顯著小于參考值時(shí)，如果燃料噴射閥的動(dòng)作時(shí)間暫時(shí)短于允許的最小時(shí)間，并且隨后立即達(dá)到或超過(guò)允許的最小時(shí)間，則實(shí)際空燃比變濃。這不可避免地使排氣和燃燒穩(wěn)定性退化?，F(xiàn)在將解釋為何實(shí)際空燃比在這些環(huán)境下變濃的原因。
當(dāng)燃料噴射閥的動(dòng)作時(shí)間小于允許的最小時(shí)間時(shí)，將一直低于參考值的反饋校正值固定為參考值。換句話說(shuō)，所述校正值顯著增大。在這時(shí)，因?yàn)閷⑷剂蠂娚溟y的動(dòng)作時(shí)間設(shè)定為允許的最小時(shí)間而不管反饋校正值的數(shù)量，所以當(dāng)如上所述的所述反饋校正值顯著增加時(shí)由于過(guò)多的燃料噴射量，所述實(shí)際空燃比沒(méi)有變濃。
然而，當(dāng)所述燃料噴射閥的動(dòng)作時(shí)間在所述反饋校正值被固定之后立即達(dá)到或超過(guò)允許的最小時(shí)間時(shí)，取消所述燃料噴射閥的動(dòng)作時(shí)間固定為允許的最小時(shí)間，并且所述動(dòng)作時(shí)間被設(shè)定為對(duì)應(yīng)于使用反饋校正值調(diào)整的燃料噴射量的時(shí)間。因?yàn)橐呀?jīng)取消了所述反饋校正值到參考值的固定，并且所述反饋校正值剛剛基于空燃比開(kāi)始被變化，所以反饋校正值顯著大于在固定之前的值。因此，基于反饋校正值的燃料噴射量的校正使得所述實(shí)際空燃比濃于理論空燃比。
此外，在取消了所述固定之后，通過(guò)基于實(shí)際空燃比的變化，所述反饋校正值開(kāi)始朝向在固定之前的值減少，從而實(shí)際空燃比變得等于理論空燃比。然而，因?yàn)樗龇答佇Ｕ祻膮⒖贾甸_(kāi)始減小，所以所述校正值的減小需要很長(zhǎng)時(shí)間，直到實(shí)際空燃比與理論空燃比相當(dāng)。直到時(shí)間過(guò)去，實(shí)際空燃比不可避免地保持比所述理論空燃比濃。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射控制裝置和方法以及內(nèi)燃機(jī)，當(dāng)燃料噴射閥的動(dòng)作時(shí)間在被設(shè)定小于允許的最小時(shí)間之后立即達(dá)到或超過(guò)所述允許的最小時(shí)間時(shí)，其能防止實(shí)際空燃比變濃，并且反過(guò)來(lái)影響排氣和燃燒狀態(tài)。
為達(dá)到本發(fā)明的上述和其它目的，設(shè)置一種控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的裝置。所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有燃料噴射閥。為使得在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的空氣燃料混合物的空燃比等于目標(biāo)值，所述裝置使用反饋校正值校正來(lái)自燃料噴射閥的燃料噴射量。所述反饋校正值基于實(shí)際空燃比而變化。所述裝置計(jì)算作為所述反饋校正值的極限值，其使得作為發(fā)送到燃料噴射閥的指令的燃料噴射時(shí)間為允許的最小時(shí)間。當(dāng)燃料噴射時(shí)間小于允許的最小時(shí)間時(shí)，所述裝置限制所述反饋校正值的最小值為所述極限值。
此外，本發(fā)明提供一種控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的方法。所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有燃料噴射閥。所述方法包括使用反饋校正值校正來(lái)自燃料噴射閥的燃料噴射量，以使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的空氣燃料混合物的實(shí)際空燃比等于目標(biāo)值，所述反饋校正值基于實(shí)際空燃比而變化；計(jì)算作為所述反饋校正值的極限值，其使得作為發(fā)送到燃料噴射閥的指令的燃料噴射時(shí)間為允許的最小時(shí)間；以及當(dāng)燃料噴射時(shí)間小于允許的最小時(shí)間時(shí)，限制所述反饋校正值的最小值為所述極限值。
結(jié)合附圖，從下列經(jīng)過(guò)實(shí)例示出本發(fā)明的原理的說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。


本發(fā)明和其目的及優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)參考下列目前優(yōu)選的實(shí)施例的描述以及附圖，得到最好的理解，附圖中圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的燃料噴射控制裝置應(yīng)用于其上的整體發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)圖；圖2是示出在催化劑上游部分的排氣中的氧濃度和空燃比傳感器的輸出之間的關(guān)系的曲線圖；圖3是示出在催化劑下游部分的排氣中的氧濃度和氧傳感器的輸出之間的關(guān)系的曲線圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)間圖，其中(a)部分示出在主反饋校正值DF中的變化，(b)部分示出在指示的噴射時(shí)間tau中的變化；圖5是圖1的實(shí)施例的時(shí)間圖，其中(a)部分示出在主反饋校正值DF中的變化，(b)部分示出在指示的噴射時(shí)間tau中的變化；圖6是示出主反饋校正值DF的下限保護(hù)過(guò)程的流程圖；圖7是示出主反饋校正值DF的下限保護(hù)過(guò)程的時(shí)間圖，其中(a)部分示出在指示的噴射時(shí)間tau中的變化，(b)部分示出在主反饋校正值DF中的變化，(c)部分示出在燃料量偏差ΔQ中的變化，(d)部分示出在燃料量偏差ΔQ的累加值∑ΔQ中的變化，(e)部分示出在主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)中的變化，(f)部分示出在次反饋校正值VH中的變化，以及(g)部分示出在次反饋學(xué)習(xí)值SG中的變化；和圖8是示出取消對(duì)主反饋校正值DF的下限保護(hù)過(guò)程的時(shí)間圖，其中(a)部分示出在指示的噴射時(shí)間tau中的變化，(b)部分示出在主反饋校正值DF中的變化，以及(c)部分示出在燃料量偏差累加值∑ΔQ中的變化。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考圖1到圖8描述應(yīng)用到車(chē)輛直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)1的本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1示出了所述發(fā)動(dòng)機(jī)1，在其中控制設(shè)置在進(jìn)氣通道2內(nèi)的節(jié)氣門(mén)3的開(kāi)度以調(diào)整吸入到燃燒室4內(nèi)的空氣量。吸入空氣和燃料噴射閥5噴射的燃料的空氣燃料混合物在所述燃燒室4內(nèi)燃燒。所述空氣燃料混合物在被燃燒之后，被作為排氣輸送到排氣通道6，并被設(shè)置在通道6內(nèi)的催化轉(zhuǎn)化器7a、7b中的三元催化劑凈化。
當(dāng)在催化劑中的氧濃度等于空氣燃料混合物以理論空燃比燃燒的氧濃度時(shí)，所述三元催化劑最有效地從所述排氣中除去有毒成分(HC、CO、NOx)。因此，空燃比反饋控制依照排氣的氧濃度執(zhí)行以校正所述燃料噴射量，從而每個(gè)催化劑中的氧濃度保持在預(yù)定范圍內(nèi)，所述預(yù)定范圍包括與空氣燃料混合物以理論空燃比燃燒時(shí)的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的值。
所述空燃比反饋控制由安裝在車(chē)輛上以控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的電子控制模塊8執(zhí)行。所述電子控制模塊8控制燃料噴射閥5，且接收來(lái)自各種類(lèi)型的傳感器的檢測(cè)信號(hào)，所述傳感器包括加速踏板位置傳感器10，用于檢測(cè)加速踏板9的壓下程度，當(dāng)車(chē)輛的駕駛員壓下加速踏板9時(shí)控制所述壓下程度；節(jié)氣門(mén)位置傳感器11，用于檢測(cè)節(jié)氣門(mén)3的開(kāi)度；
空氣流量計(jì)12，用于檢測(cè)通過(guò)進(jìn)氣通道2被吸入到燃燒室4內(nèi)的空氣流量(進(jìn)氣量)；曲柄位置傳感器13，其對(duì)應(yīng)曲柄軸的旋轉(zhuǎn)而發(fā)送信號(hào)，所述曲柄軸是所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸；空燃比傳感器14，用于根據(jù)在上游催化轉(zhuǎn)化器7a的上游部分中的排氣的氧濃度來(lái)輸出線性檢測(cè)信號(hào)；氧傳感器15，用于根據(jù)在下游催化轉(zhuǎn)化器7b的下游部分中的排氣的氧濃度輸出濃信號(hào)或稀信號(hào)；和燃料壓力傳感器16，用于檢測(cè)供應(yīng)到燃料噴射閥5的燃料的壓力。
基于由諸如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)載荷比表示的發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)，所述電子控制模塊8計(jì)算當(dāng)前所需燃料噴射量作為指示的噴射量Q，并且驅(qū)使燃料噴射閥5噴射相應(yīng)于指示的燃料量Q的量的燃料。所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基于來(lái)自曲柄位置傳感器13的檢測(cè)信號(hào)而獲得。同樣，所述發(fā)動(dòng)機(jī)載荷比代表當(dāng)前載荷和最大發(fā)動(dòng)機(jī)載荷的比，并且其被基于，例如，與發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣量相對(duì)應(yīng)的參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算。所述與進(jìn)氣量相對(duì)應(yīng)的參數(shù)可以是從加速踏板位置傳感器10的檢測(cè)信號(hào)獲得的加速踏板壓下程度，從節(jié)氣門(mén)位置傳感器11的檢測(cè)信號(hào)獲得的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，或從空氣流量計(jì)12的檢測(cè)信號(hào)獲得的進(jìn)氣量。
當(dāng)驅(qū)使燃料噴射閥5噴射相應(yīng)于指示的燃料量Q的量的燃料時(shí)，計(jì)算指示的噴射時(shí)間，所述噴射時(shí)間是燃料噴射閥5噴射相應(yīng)于指示的燃料量Q的量的燃料的動(dòng)作時(shí)間。所述燃料噴射閥5隨后激勵(lì)(開(kāi)啟)達(dá)指示的噴射時(shí)間tau。因此，相應(yīng)于指示的燃料量Q的量的燃料被燃料噴射閥5噴射。用于控制燃料噴射閥5的指示的噴射時(shí)間tau使用下面的表達(dá)式(1)計(jì)算。
tau＝Q·K1·KINJA+KINJB (1)
tau指示的噴射時(shí)間Q指示的噴射量K1燃料壓力校正系數(shù)KINJA靈敏系數(shù)KINJB無(wú)效噴射時(shí)間在表達(dá)式(1)中的燃料壓力校正系數(shù)K1是根據(jù)燃料壓力傳感器16檢測(cè)的實(shí)際燃料壓力而變化的系數(shù)，并被用于補(bǔ)償由于供應(yīng)到燃料噴射閥5的燃料壓力中的變化而造成的在燃料噴射量中的變化的影響。特別地，當(dāng)實(shí)際燃料壓力等于預(yù)定的參考燃料壓力時(shí)，所述燃料壓力校正系數(shù)K1被設(shè)定為1.0。隨著實(shí)際燃料壓力變得高于所述參考燃料壓力，所述燃料壓力校正系數(shù)K1從1.0減小。隨著實(shí)際燃料壓力變得小于所述參考燃料壓力，所述燃料壓力校正系數(shù)K1從1.0升高。
靈敏系數(shù)KINJA是相應(yīng)于在燃料噴射閥5的激勵(lì)時(shí)間(閥開(kāi)啟時(shí)間)的實(shí)際燃料噴射量的靈敏性的系數(shù)。無(wú)效噴射時(shí)間KINJB代表一段時(shí)期，在所述時(shí)期中即使在激勵(lì)時(shí)間內(nèi)，例如在燃料噴射閥5的激勵(lì)時(shí)間的初始階段，燃料也沒(méi)有從燃料噴射閥5中噴射。
接下來(lái)，將描述計(jì)算在表達(dá)式(1)中使用的指示的噴射量Q的過(guò)程。
基于基本燃料噴射量Qbase、主反饋校正量DF和主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)，使用下面的表達(dá)式(2)計(jì)算指示的噴射量Q。
Q＝Qbase+DF+MG(i) (2)Q指示的噴射量Qbase基本燃料噴射量
DF主反饋校正值MG(i)主反饋學(xué)習(xí)值基本燃料噴射量Qbase是獲得理論空燃比的空氣燃料混合物所需的理論燃料噴射量，并被基于進(jìn)氣量GA計(jì)算，所述進(jìn)氣量GA是基于空氣流量計(jì)的檢測(cè)信號(hào)和理論空燃比14.7通過(guò)表達(dá)式(3)(Qbase＝GA/14.7)獲得的。
所述主反饋校正值DF被用于校正燃料噴射量(基本燃料噴射量Qbase)，并基于發(fā)動(dòng)機(jī)1的實(shí)際空燃比變化，所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的實(shí)際空燃比是從空燃比傳感器14的檢測(cè)信號(hào)獲得的，從而發(fā)動(dòng)機(jī)1的實(shí)際空燃比變?yōu)槔碚摽杖急?目標(biāo)值)。通過(guò)在主反饋校正值DF中這樣的變化，所述指示的噴射時(shí)間tau和指示的噴射量Q變化，從而發(fā)動(dòng)機(jī)1的實(shí)際空燃比變?yōu)槔碚摽杖急取Ｒ赃@種方式，執(zhí)行使得實(shí)際空燃比等于理論空燃比的主反饋控制。
類(lèi)似主反饋校正值DF，所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)被用于校正燃料噴射量(基本燃料噴射量Qbase)，并被更新為補(bǔ)償偏離理論空燃比的發(fā)動(dòng)機(jī)1的空燃比的恒定偏差的值，所述偏差是通過(guò)阻塞發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣系統(tǒng)和燃料噴射系統(tǒng)而引起的。所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)基于主反饋校正值DF被更新。通過(guò)使用主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)和主反饋校正值DF，以及主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)的更新來(lái)校正燃料噴射量，而執(zhí)行主反饋學(xué)習(xí)控制。在主反饋學(xué)習(xí)控制中，學(xué)習(xí)值MG(i)被設(shè)定為相應(yīng)于所述恒定偏差的值。
接下來(lái)，將分別描述在所述主反饋控制中計(jì)算主反饋校正值DF的過(guò)程和在所述主反饋學(xué)習(xí)控制中更新主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)的過(guò)程。

基于燃料量偏差ΔQ、比例增益Gp、燃料量偏差累加值∑ΔQ和積分增益Gi，使用下面的表達(dá)式(4)計(jì)算主反饋校正值DF。
DF＝ΔQ·Gp+∑ΔQ·Gi (4)DF反饋校正值ΔQ燃料量偏差Gp比例增益(負(fù)數(shù)值)∑ΔQ燃料量偏差累加值Gi積分增益(負(fù)數(shù)值)表達(dá)式(4)右側(cè)的項(xiàng)ΔQ·Gp是比例項(xiàng)，其量值與實(shí)際空燃比偏離理論空燃比的偏差成比例。所述燃料噴射量變化相應(yīng)于所述偏差的量變化，從而實(shí)際空燃比接近理論空燃比。
在比例項(xiàng)ΔQ·Gp中使用的燃料量偏差ΔQ是通過(guò)從實(shí)際噴射的燃料量中減去理論燃料量而獲得的值，所述理論燃料量是用于獲得理論空燃比的空氣燃料混合物所需的量。基于進(jìn)氣量GA、實(shí)際空燃比ABF和基本燃料噴射量Qbase，使用表達(dá)式(5)(ΔQ＝(GA/ABF)-Qbase)計(jì)算燃料量偏差ΔQ?；诳杖急葌鞲衅?4的輸出VAF，使用表達(dá)式(6)(ABF＝g(VAF))計(jì)算所述實(shí)際空燃比ABF。
如圖2所示，隨著催化劑上游部分的氧濃度減少，所述空燃比傳感器14的輸出VAF也減少。當(dāng)空氣燃料混合物以理論空燃比燃燒時(shí)，所述輸出VAF變?yōu)?，例如，與在排氣中的氧濃度X一致的0v。因此，隨著由于濃空氣燃料混合物的燃燒(濃燃燒)而造成在催化劑上游部分的排氣的氧濃度減少，所述空燃比傳感器14的輸出VAF具有小于0v的值。類(lèi)似地，隨著由于稀空氣燃料混合物的燃燒(稀燃燒)而造成在催化劑上游部分的排氣的氧濃度增加，所述空燃比傳感器14的輸出VAF具有大于0v的值。
在比例項(xiàng)ΔQ·Gp中使用的比例增益Gp是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)提前獲得的常量，被設(shè)定為負(fù)數(shù)值。
在表達(dá)式(4)中，右側(cè)的項(xiàng)∑ΔQ·Gi是積分項(xiàng)，用于消除實(shí)際空燃比和理論空燃比之間的余留偏差，所述余留偏差不能使用比例項(xiàng)ΔQ·Gp通過(guò)在燃料噴射量中的變化而取消。所述項(xiàng)ΔQ·Gi用于使所述燃料噴射量變化對(duì)應(yīng)于所述余留偏差的量，從而實(shí)際空燃比變得等于理論空燃比。
在積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi中使用的燃料量偏差累加值∑ΔQ是通過(guò)所述燃料量偏差ΔQ以預(yù)定間隔積累的積累過(guò)程而獲得的值。在所述積累過(guò)程中，表達(dá)式(7)(∑ΔQ←先前周期的∑ΔQ+ΔQ)被以預(yù)定間隔重復(fù)。在積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi中使用的積分增益Gi是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)提前獲得的常量，并被設(shè)定為負(fù)數(shù)值。
因此，如果實(shí)際上已經(jīng)燃燒的燃料量過(guò)小，從而實(shí)際空燃比ABF非常大(稀)，則通過(guò)表達(dá)式(5)計(jì)算的所述燃料量偏差ΔQ在負(fù)方向上變化。因此，通過(guò)表達(dá)式(4)計(jì)算的所述主反饋校正值DF增加。相反地，如果實(shí)際上已經(jīng)燃燒的燃料量過(guò)多，從而實(shí)際空燃比ABF非常小(濃)，則所述燃料量偏差ΔQ在正方向上變化。因此，所述主反饋校正值DF減小。
如上所述，主反饋校正值DF基于實(shí)際空燃比ABF而變化，并且指示的噴射量Q(指示的噴射時(shí)間tau)也因此變化。從而，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃料噴射量，以使得發(fā)動(dòng)機(jī)1的空燃比變得等于理論空燃比。

當(dāng)反饋校正系數(shù)，即主反饋校正值DF和基本燃料噴射量Qbase的比是例如1％或更大，并且主反饋校正值DF是穩(wěn)定的時(shí)，更新主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)。具體地，基于表達(dá)式(8)(MG(i)←最新的DF)，此時(shí)的主反饋校正值DF被設(shè)定為主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)，從而更新所述學(xué)習(xí)值MG(i)。
因此，當(dāng)所述主反饋校正值DF大時(shí)，主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)被更新為較大的值。通過(guò)使用所述學(xué)習(xí)值MG(i)來(lái)將指示的噴射量Q(指示的噴射時(shí)間tau)更新為較大的值，發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃料噴射量增加。而且，當(dāng)主反饋校正值DF小時(shí)，所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)被更新為較小的值。通過(guò)使用所述學(xué)習(xí)值MG(i)將指示的噴射量Q(指示的噴射時(shí)間tau)更新為較小的值，發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃料噴射量減少。
使用學(xué)習(xí)值MG(i)更新所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)和校正所述燃料噴射量，使得所述主反饋校正值DF接近0。當(dāng)所述主反饋校正值DF已經(jīng)以某一角度接近0且穩(wěn)定時(shí)，所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)具有與偏離理論空燃比的發(fā)動(dòng)機(jī)1的空燃比的恒定偏差相應(yīng)的值，所述偏差是由于進(jìn)氣系統(tǒng)和燃料噴射系統(tǒng)的阻塞引起的。
所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)為每個(gè)相應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)載荷域的學(xué)習(xí)域i(i＝1，2，3…)準(zhǔn)備。對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的學(xué)習(xí)域i隨著發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化而變化。因此，所述更新的主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)被改變?yōu)橄鄳?yīng)于學(xué)習(xí)域i變化之后的值。以這種方式，對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)域i，更新所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)。
接下來(lái)，將描述次反饋控制和次反饋學(xué)習(xí)控制。通過(guò)隨著空燃比傳感器14的輸出特性的時(shí)間變化和改變，執(zhí)行所述次反饋控制以防止主反饋控制的精度退化。執(zhí)行所述次反饋學(xué)習(xí)控制以補(bǔ)償由空燃比傳感器14和催化劑引起的發(fā)動(dòng)機(jī)1的空燃比偏離理論空燃比的恒定偏差。
在所述次反饋控制和所述次反饋學(xué)習(xí)控制中，使用次反饋校正值VH和次反饋學(xué)習(xí)值SG來(lái)校正所述主反饋校正值DF。特別地，基于下面的表達(dá)式(9)，通過(guò)使用次反饋校正值VH和次反饋學(xué)習(xí)值SG來(lái)校正空燃比傳感器14的輸出VAF。基于表達(dá)式(4)到(6)，使用校正的輸出VAF來(lái)計(jì)算所述主反饋校正值DF。以這種方式，使用所述校正值VH和學(xué)習(xí)值SG來(lái)校正所述校正值DF。
VAF←最新的VAF+VH+SG(9)VAF空燃比傳感器的輸出VH次反饋校正值SG次反饋學(xué)習(xí)值所述次反饋校正值VH根據(jù)來(lái)自位于催化劑下游部分的氧傳感器15的檢測(cè)信號(hào)而變化。通過(guò)利用在次反饋校正值VH中的變化校正所述主反饋校正值DF來(lái)改變所述指示的噴射量Q(指示的噴射時(shí)間tau)。因此，執(zhí)行所述次反饋控制以防止主反饋控制的精度退化。所述次反饋控制的執(zhí)行引起次反饋校正值VH變?yōu)榉乐怪鞣答伩刂频木韧嘶闹怠?br> 所述次反饋學(xué)習(xí)值SG被基于次反饋校正值VH更新，從而次反饋學(xué)習(xí)值SG變成補(bǔ)償由空燃比傳感器14和催化劑引起的發(fā)動(dòng)機(jī)1的空燃比偏離理論空燃比的恒定偏差的值。通過(guò)使用次反饋校正值VH和次反饋學(xué)習(xí)值SG校正所述主反饋校正值DF，以及更新所述次反饋學(xué)習(xí)值SG，執(zhí)行所述次反饋學(xué)習(xí)控制以補(bǔ)償由空燃比傳感器14和催化劑引起的發(fā)動(dòng)機(jī)1的空燃比偏離理論空燃比的恒定偏差。
接下來(lái)，將分別描述在所述次反饋控制中計(jì)算次反饋校正值VH的過(guò)程和在所述次反饋學(xué)習(xí)控制中更新次反饋學(xué)習(xí)值SG的過(guò)程。
基于電壓偏差ΔV、比例增益Kp、電壓偏差累加值∑ΔV、積分增益Ki、電壓微分值dV和微分增益Kd，使用下面的表達(dá)式(10)計(jì)算所述次反饋校正值VH。
VH＝ΔV·Kp+∑ΔV·Ki+dV·Kd(10)VH次反饋校正值ΔV電壓偏差Kp比例增益(負(fù)數(shù)值)∑ΔV電壓偏差累加值Ki積分增益(負(fù)數(shù)值)dV電壓微分值Kd微分增益(負(fù)數(shù)值)表達(dá)式(10)右側(cè)的項(xiàng)ΔV·Kp是比例項(xiàng)，其量值與在催化劑下游部分的實(shí)際氧濃度的偏差和相應(yīng)于以理論空燃比燃燒的值成比例。通過(guò)相應(yīng)于所述偏差的量改變所述主反饋校正值DF(輸出VAF)，從而所述偏差接近0。
在比例項(xiàng)ΔV·Kp中使用的電壓偏差ΔV是通過(guò)從氧傳感器15的實(shí)際輸出VO中減去當(dāng)空氣燃料混合物在以理論空燃比燃燒時(shí)的理論輸出(例如，0.5v)而獲得的值?；诒磉_(dá)式(11)(ΔV＝VO-0.5v)計(jì)算所述電壓偏差ΔV。
如圖3所示，當(dāng)在催化劑的下游部分的排氣的氧濃度具有對(duì)應(yīng)于空氣燃料混合物以理論空燃比燃燒的值(氧濃度X)時(shí)，氧傳感器15的輸出VO具有0.5v的值。當(dāng)由于例如稀燃燒，在催化劑下游部分的氧濃度高于所述氧濃度X時(shí)，所述氧傳感器15輸出小于0.5v的值作為稀信號(hào)。當(dāng)由于例如濃燃燒，在催化劑下游部分的氧濃度低于所述氧濃度X時(shí)，所述氧傳感器15輸出大于0.5v的值作為濃信號(hào)。
在比例項(xiàng)ΔV·Kp中使用的比例增益Kp是通過(guò)實(shí)驗(yàn)提前獲得的常量，并且被設(shè)定為負(fù)數(shù)值。
在表達(dá)式(10)中，右側(cè)的項(xiàng)∑ΔV·Ki是積分項(xiàng)，用于消除在催化劑下游部分的實(shí)際氧濃度和對(duì)應(yīng)于以理論空燃比燃燒的值之間的余留偏差，所述余留偏差不能使用所述比例項(xiàng)ΔV·Kp通過(guò)在主反饋校正值DF(輸出VAF)的變化而取消。所述積分項(xiàng)∑ΔV·Ki成為對(duì)應(yīng)于所述余留偏差的值，并且主反饋校正值DF(輸出VAF)通過(guò)對(duì)應(yīng)于積分項(xiàng)∑ΔV·Ki的量而變化，從而在催化劑下游部分的氧濃度的實(shí)際值與以理論空燃比燃燒的值相匹配。
在所述積分項(xiàng)∑ΔV·Ki中使用的電壓偏差累加值∑ΔV是通過(guò)所述電壓偏差ΔV以預(yù)定間隔積累的積累過(guò)程獲得的值。在所述積累過(guò)程中，以預(yù)定間隔重復(fù)表達(dá)式(12)(∑ΔV←先前周期的∑ΔV+ΔV)。在所述積分項(xiàng)∑ΔV·Ki中使用的積分增益Ki是通過(guò)實(shí)驗(yàn)提前獲得的常量，并且被設(shè)定為負(fù)數(shù)值。
在表達(dá)式(10)中，右側(cè)的項(xiàng)dV·Kd是微分項(xiàng)，其使得在催化劑下游部分的氧濃度的實(shí)際值和以理論空燃比燃燒的值之間的差額快速會(huì)聚于0。
在微分項(xiàng)dV·Kd中使用的電壓微分值dV通過(guò)求氧傳感器15的輸出VO關(guān)于時(shí)間的微分而獲得，并且代表每單位時(shí)間輸出VO內(nèi)的變化量。在微分項(xiàng)dV·Kd中使用的微分增益Kd是通過(guò)實(shí)驗(yàn)提前獲得的常量，且被設(shè)定為負(fù)數(shù)值。
因此，如果在催化劑下游部分的排氣的氧濃度比對(duì)應(yīng)于以理論空燃比燃燒(濃燃燒)的值稀，則通過(guò)表達(dá)式(11)計(jì)算的電壓偏差ΔV在正方向上變化。因此，通過(guò)表達(dá)式(10)計(jì)算的所述次反饋校正值VH減小。對(duì)比地，如果在催化劑下游部分的排氣的氧濃度比對(duì)應(yīng)于以理論空燃比燃燒(稀燃燒)的值濃，則電壓偏差ΔV在負(fù)方向上變化。因此，所述次反饋校正值VH增大。
如上所述，所述次反饋校正值VH基于在催化劑下游部分的排氣的氧濃度而變化，因此校正所述主反饋校正值DF(輸出VAF)。因此，通過(guò)隨著空燃比傳感器14的輸出特性的時(shí)間變化和變化，防止主反饋控制的精度退化。
所述次反饋學(xué)習(xí)值SG以以下方式更新。首先，最新的次反饋校正值VH經(jīng)過(guò)平滑過(guò)程以計(jì)算更新量SGK。所述計(jì)算的更新量被保護(hù)不超過(guò)上限且不會(huì)低于下限以獲得更新量SGK。基于所述更新量SGK的保護(hù)值，使用表達(dá)式(13)(SG←先前周期的SG+SGK)更新所述次反饋學(xué)習(xí)值SG。也就是說(shuō)，經(jīng)過(guò)保護(hù)后的更新量SGK被添加到先前周期的次反饋學(xué)習(xí)值SG，從而更新所述次反饋學(xué)習(xí)值SG。
因此，當(dāng)所述次反饋校正值VH大于0時(shí)，次反饋學(xué)習(xí)值SG被更新為增大。通過(guò)使用所述學(xué)習(xí)值SG增加主反饋校正值DF(輸出VAF)的校正，增加所述燃料噴射量。當(dāng)所述次反饋校正值VH小于0時(shí)，次反饋學(xué)習(xí)值SG被更新為減小。通過(guò)使用所述學(xué)習(xí)值SG減少主反饋校正值DF(輸出VAF)的校正，減少所述燃料噴射量。
使用學(xué)習(xí)值SG更新所述次反饋學(xué)習(xí)值SG和校正所述主反饋校正值DF，使得所述次反饋校正值VH接近0。當(dāng)所述次反饋校正值VH已經(jīng)以某一角度接近0且穩(wěn)定時(shí)，所述次反饋學(xué)習(xí)值SG具有相應(yīng)于由空燃比傳感器14和催化劑引起的發(fā)動(dòng)機(jī)1的空燃比偏離理論空燃比的恒定偏差的值。
當(dāng)正在執(zhí)行所述主反饋控制時(shí)，如果運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為燃料噴射量小的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，例如，怠速或減速，并且發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃料噴射量由于主反饋校正值DF的減小而減少，則所述指示的噴射時(shí)間tau能非常小。如果所述指示的噴射時(shí)間tau變得過(guò)小，則由于閥的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，與每單位時(shí)間燃料噴射閥5的閥開(kāi)啟時(shí)間內(nèi)的變化相比，每單位時(shí)間燃料噴射量中的變化不能被維持恒定變化。因此所述燃料噴射變得不穩(wěn)定。
特別地，在直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)1中，為了使燃料噴射到高壓燃燒室4內(nèi)，設(shè)定供應(yīng)到燃料噴射閥5的燃料壓力為高壓。因此，在表達(dá)式(1)中的燃料壓力校正系數(shù)K1具有小的值。這趨向縮短相對(duì)于指示的噴射量Q的指示的噴射時(shí)間tau。在直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)1中，噴射到燃燒室4內(nèi)的燃料可能大量泄漏到曲軸箱。在所述發(fā)動(dòng)機(jī)1設(shè)置有用于使泄漏到曲軸箱的燃料和竄缸混合氣返回到進(jìn)氣通道2的竄缸混合氣返回裝置的情況下，通過(guò)主反饋控制，指示的噴射量Q減少對(duì)應(yīng)于返回到進(jìn)氣通道2的燃料的量。這可能縮短所述指示的噴射時(shí)間tau。
考慮這些因素，當(dāng)所述指示的噴射時(shí)間tau小于允許燃料噴射閥5穩(wěn)定地噴射燃料的允許的最小時(shí)間TAUMIN時(shí)，所述主反饋校正值DF可以被固定為0，其為參考值(初始值)，因此停止所述反饋控制，從而設(shè)定所述指示的噴射時(shí)間tau為允許的最小時(shí)間TAUMIN。這樣，因?yàn)橹甘镜膰娚鋾r(shí)間tau沒(méi)有保持小于允許的最小時(shí)間TAUMIN，避免擾亂來(lái)自燃料噴射閥5的穩(wěn)定的燃料噴射。
然而，當(dāng)主反饋校正值DF保持顯著地小于參考值(0)時(shí)，如果指示的噴射時(shí)間tau暫時(shí)短于允許的最小時(shí)間TAUMIN，并且隨后立即達(dá)到或超過(guò)允許的最小時(shí)間，則發(fā)動(dòng)機(jī)1的空燃比變濃。這使得排氣和燃燒穩(wěn)定性退化。
現(xiàn)在將結(jié)合圖4的時(shí)間表解釋為何在這些環(huán)境下實(shí)際空燃比變濃的原因。在圖4中，(a)部分示出了在主反饋校正值DF中的變化，(b)部分示出了在指示的噴射時(shí)間tau內(nèi)的變化。
當(dāng)主反饋校正值DF保持顯著小于參考值(0)時(shí)，如果如圖4的(b)部分中的虛線表示(時(shí)間T1)，指示的噴射時(shí)間tau變得小于允許的最小時(shí)間TAUMIN，則如圖4的(a)部分所示，所述主反饋校正值DF被固定為參考值(0)。這顯著地增大了所述主反饋校正值DF。也就是說(shuō)，大大地改變所述主反饋校正值DF以增加燃料噴射量。在這時(shí)，因?yàn)樗鲋甘镜膰娚鋾r(shí)間tau被設(shè)定為允許的最小時(shí)間TAUMIN，而不管主反饋校正值DG的量值，所以由于與主反饋校正值DF的增加一致而過(guò)多的燃料噴射量，實(shí)際的空燃比ABF沒(méi)有變濃。
然而，如果在主反饋校正值DF被固定為參考值(0)之后指示的噴射時(shí)間tau立即達(dá)到或超過(guò)允許的最小時(shí)間TAUMIN(時(shí)間T2)，則取消指示的噴射時(shí)間tau到允許的最小時(shí)間TAUMIN的固定，并且基于指示的噴射量Q來(lái)確定指示的噴射時(shí)間tau，所述指示的噴射量Q使用校正值DF進(jìn)行校正。在這時(shí)，因?yàn)橐呀?jīng)取消了對(duì)主反饋校正值DF到參考值(0)的固定，并且基于發(fā)動(dòng)機(jī)1的實(shí)際空燃比ABF已經(jīng)開(kāi)始改變校正值DF，所以與被固定到參考值(0)之前的值相比，也就是說(shuō)，在圖中時(shí)間T1之前的值，所述主反饋校正值DF過(guò)大。因此，如果基于主反饋校正值DF校正指示的噴射量Q，則所述指示的噴射時(shí)間tau將顯著大于固定之前的值，并且實(shí)際空燃比ABF將變得比理論空燃比濃。
此外，在取消了對(duì)主反饋校正值DF到參考值(0)的固定之后，所述主反饋校正值DF開(kāi)始朝向固定之前的值逐漸減少，從而根據(jù)基于實(shí)際空燃比ABF的變化，實(shí)際空燃比ABF變?yōu)槔碚摽杖急?。而且，隨著所述主反饋校正值DF減小，所述指示的噴射時(shí)間tau也逐漸減少。然而，因?yàn)樗鲋鞣答佇Ｕ礑F從參考值(0)開(kāi)始減小，所以需要相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)降低所述校正值DF，直到實(shí)際空燃比ABF變?yōu)槔碚摽杖急?。因此，直到所需的時(shí)間過(guò)去(從時(shí)間T2到時(shí)間T3)，所述實(shí)際的空燃比ABF不可避免保持濃于理論空燃比。
如上所述，如果在時(shí)間T2處和在從時(shí)間T2到時(shí)間T3的期間內(nèi)，所述實(shí)際空燃比ABF濃于理論空燃比，則所述實(shí)際空燃比ABF反過(guò)來(lái)影響排氣和燃燒穩(wěn)定性。
為了處理這樣的問(wèn)題，在本實(shí)施例中，所述主反饋校正值DF的準(zhǔn)許所述指示的噴射時(shí)間tau為允許的最小時(shí)間TAUMIN的值被設(shè)定為保護(hù)值G。當(dāng)指示的噴射時(shí)間tau變得短于允許的最小時(shí)間TAUMIN時(shí)，所述主反饋校正值DF受到保護(hù)而不低于所述保護(hù)值G，從而所述指示的噴射時(shí)間tau保持長(zhǎng)于允許的最小時(shí)間TAUMIN。
這樣，如果指示的噴射時(shí)間tau在短于允許的最小時(shí)間TAUMIN之后立即達(dá)到或超過(guò)所述允許的最小時(shí)間TAUMIN，則防止實(shí)際空燃比ABF變濃，并且因此沒(méi)有反過(guò)來(lái)影響排氣和燃燒狀態(tài)?，F(xiàn)在將結(jié)合圖5的時(shí)間表描述原因。在圖5中，(a)部分示出了在所述主反饋校正值DF中的變化，(b)部分示出了在所述指示的噴射時(shí)間tau中的變化。
當(dāng)所述主反饋校正值DF保持顯著小于參考值(0)時(shí)，如果所述指示的噴射時(shí)間tau變得小于如圖5的(b)部分中的虛線所示的允許的最小時(shí)間TAUMIN(時(shí)間T1)，則如圖5的(a)部分所示，執(zhí)行使用保護(hù)值G對(duì)所述主反饋校正值DF的下限進(jìn)行保護(hù)的過(guò)程。通過(guò)該保護(hù)過(guò)程，防止所述指示的噴射時(shí)間tau短于允許的最小時(shí)間TAUMIN。
然后，當(dāng)所述指示的噴射時(shí)間tau在短于允許的最小時(shí)間TAUMIN之后立即達(dá)到或超過(guò)所述允許的最小時(shí)間TAUMIN(時(shí)間T2)時(shí)，所述主反饋校正值DF基于實(shí)際空燃比ABF從保護(hù)值G開(kāi)始變化，而不是從參考值(0)。因此，在取消了下限保護(hù)過(guò)程之后(時(shí)間T2)，基于主反饋校正值DF對(duì)指示的噴射量Q的校正防止實(shí)際空燃比ABF顯著地濃于理論空燃比。在取消了下限保護(hù)過(guò)程之后，立即使得實(shí)際空燃比ABF會(huì)聚到理論空燃比的在所述主反饋校正值DF中的變化的起點(diǎn)被設(shè)定為保護(hù)值G，而不是參考值(0)。因此，通過(guò)上述變化，允許所述實(shí)際空燃比ABF快速會(huì)聚到理論空燃比，從而防止實(shí)際空燃比ABF變濃。
因此，即使所述指示的噴射時(shí)間tau在短于允許的最小時(shí)間TAUMIN之后立即達(dá)到或超過(guò)所述允許的最小時(shí)間TAUMIN，也防止所述實(shí)際空燃比ABF變濃，并且因此沒(méi)有反過(guò)來(lái)影響排氣和燃燒狀態(tài)。
現(xiàn)在將結(jié)合圖6所示的保護(hù)過(guò)程程序的流程圖描述所示保護(hù)過(guò)程。所述保護(hù)過(guò)程程序作為中斷由電子控制模塊8執(zhí)行，例如，以預(yù)定的時(shí)間間隔。
在所述程序中，如果正在執(zhí)行所述主反饋控制(S101是)，則計(jì)算用于保護(hù)主反饋校正值DF不低于下限的保護(hù)值G(S102)。所述保護(hù)值G等于使得指示的噴射時(shí)間tau等于允許的最小時(shí)間TAUMIN的主反饋校正值DF。使用下面的表達(dá)式(14)計(jì)算對(duì)應(yīng)于所述允許的最小時(shí)間TAUMIN的主反饋校正值DF。
DF＝{(TAUMIN-KINJB)/(K1·KINJA)}-Qbase-MG(i)(14)DF主反饋校正值TAUMIN允許的最小時(shí)間K1燃料壓力校正系數(shù)KINJA敏感系數(shù)
KINJB無(wú)效噴射時(shí)間Qbase基本燃料噴射量MG(i)主反饋學(xué)習(xí)值表達(dá)式(14)是通過(guò)用允許的最小時(shí)間TAUMIN代替表達(dá)式(1)的指示噴射時(shí)間tau，用表達(dá)式(2)的右側(cè)代替指示的噴射量Q并且對(duì)其變換而獲得的。通過(guò)將表達(dá)式(14)左側(cè)改變?yōu)楸Ｗo(hù)值G，將表達(dá)式(14)改變?yōu)橛糜谟?jì)算保護(hù)值G的表達(dá)式(15)(G＝{(TAUMIN-KINJB)/(K1·KINJA)}-Qbase-MG(i))。
在計(jì)算了所述保護(hù)值G之后，基于當(dāng)前主反饋校正值DF是否小于所述保護(hù)值G，來(lái)判定所述指示的噴射時(shí)間tau是否小于允許的最小時(shí)間TAUMIN(S103)。
如果判定結(jié)果是肯定的，則判定指示的噴射時(shí)間tau小于允許的最小時(shí)間TAUMIN。這樣，所述保護(hù)值G被設(shè)定為主反饋校正值DF的一個(gè)新值(S104)。這個(gè)過(guò)程保護(hù)所述主反饋校正值DF不低于所述保護(hù)值G，從而指示的噴射時(shí)間tau不會(huì)變得短于允許的最小時(shí)間TAUMIN。在后面的步驟S105中，代表是否對(duì)主反饋校正值DF正在執(zhí)行下限保護(hù)過(guò)程的標(biāo)志F設(shè)定為1(正在執(zhí)行保護(hù)過(guò)程)。其后，以下面描述的方式執(zhí)行下限保護(hù)過(guò)程的各種類(lèi)型的過(guò)程(S106到S108)。
∑ΔQ積累禁止過(guò)程(S106)，用于禁止積累在表達(dá)式(4)中使用的燃料量偏差累加值∑ΔQ。
MG(i)更新禁止過(guò)程(S107)，用于基于表達(dá)式(8)禁止更新主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)。
VH變化和SG更新禁止過(guò)程(S108)，用于基于表達(dá)式(10)禁止增加和減少次反饋校正值VH，和基于表達(dá)式(13)禁止更新次反饋學(xué)習(xí)值SG。
當(dāng)限制主反饋校正值DF為保護(hù)值G時(shí)，如果所述主反饋校正值DF達(dá)到或超過(guò)所述保護(hù)值G，則取消對(duì)所述校正值DF的限制。這時(shí)，基于主反饋校正值DF大于或等于保護(hù)值G的事實(shí)，判定所述指示的噴射時(shí)間tau大于或等于允許的最小時(shí)間TAUMIN(S103否)。然后過(guò)程前進(jìn)到步驟S109。在步驟S109，判定標(biāo)志F是否為1(正在執(zhí)行保護(hù)過(guò)程)。因?yàn)闃?biāo)志F在主反饋校正值DF達(dá)到或超過(guò)保護(hù)值G之后立即被設(shè)定為1(正在執(zhí)行保護(hù)過(guò)程)，所以步驟S109的結(jié)果是肯定的。在剛?cè)∠讼孪薇Ｗo(hù)過(guò)程的條件下，執(zhí)行過(guò)程[4]。
∑ΔQ清除過(guò)程，將用于計(jì)算主反饋校正值DF的燃料量偏差累加值∑ΔQ清為0(S110～S112)。
在執(zhí)行∑ΔQ清除過(guò)程之后，在步驟S113將標(biāo)志F設(shè)定為0(沒(méi)有正在執(zhí)行保護(hù)過(guò)程)。其后，在步驟S109的判定結(jié)果是否定的，并且跳過(guò)所述∑ΔQ清除過(guò)程。因此，在每次取消了下限保護(hù)過(guò)程時(shí)，執(zhí)行一次所述∑ΔQ清除過(guò)程。
現(xiàn)在將描述過(guò)程[1]到[4]的每個(gè)過(guò)程。
∑ΔQ積累禁止過(guò)程(S106)在主反饋校正值DF的下限保護(hù)過(guò)程中，執(zhí)行∑ΔQ積累禁止過(guò)程。在圖7中，(b)部分示出了下限保護(hù)過(guò)程中在主反饋校正值DF中的變化，(a)部分示出了在下限保護(hù)過(guò)程中在指示的噴射時(shí)間tau中的變化。在下限保護(hù)過(guò)程中，因?yàn)橹甘镜膰娚鋾r(shí)間tau的減少受到限制，從而指示的噴射時(shí)間tau沒(méi)有變得短于允許的最小時(shí)間TAUMIN，所以所述實(shí)際空燃比ABF不可避免地變得濃于理論空燃比。
因此，當(dāng)將主反饋校正值DF限制為保護(hù)值G時(shí)，如圖7(c)所示，基于實(shí)際空燃比ABF，所述燃料量偏差ΔQ保持具有減少指示的噴射量Q的值，也就是說(shuō)，大于0的值。在這樣的環(huán)境下，如果燃料量偏差累加值∑ΔQ的積累過(guò)程，也就是，表達(dá)式(7)(∑ΔQ←先前周期的∑ΔQ+ΔQ)在校正值DF被限制時(shí)被以預(yù)定時(shí)間間隔計(jì)算，則所述燃料量偏差累加值∑ΔQ沿著圖7的(d)部分所示的虛線變化。更具體地，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ減小，或者在減少所述主反饋校正值DF(指示的噴射量Q)的方向上變化。這樣，當(dāng)取消了對(duì)主反饋校正值DF的限制時(shí)，通過(guò)校正值DF校正對(duì)應(yīng)于在表達(dá)式(4)中的積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi的量的所述指示的噴射量Q。因此顯著減少所述燃料噴射量。由于稀空氣燃料混合物這能導(dǎo)致不點(diǎn)火。
為避免這樣的問(wèn)題，當(dāng)限制所述主反饋校正值DF為保護(hù)值G時(shí)，執(zhí)行∑ΔQ積累禁止過(guò)程。具體地，代替以預(yù)定時(shí)間間隔計(jì)算表達(dá)式(7)，計(jì)算表達(dá)式(16)(∑ΔQ←先前周期的∑ΔQ)以維持所述燃料量偏差累加值∑ΔQ到先前周期的值，因此禁止燃料量偏差累加值∑ΔQ的積累過(guò)程。結(jié)果，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ被維持為如圖7的(d)部分中的實(shí)線所示的常量值。這防止了當(dāng)所述校正值DF被限制時(shí)，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ(積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi)在減少指示的噴射量Q的方向上變化。因此，當(dāng)取消了對(duì)校正值DF的限制時(shí)，即使所述指示的噴射量Q被校正對(duì)應(yīng)于積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi的量，也能防止由于稀空氣燃料混合物的不點(diǎn)火。
可以用除了將燃料量偏差累加值∑ΔQ維持到先前周期的值之外的方法，來(lái)禁止燃料量偏差累加值∑ΔQ的積累。特別地，如圖7的(d)部分的鏈雙點(diǎn)線所示的，可以將所述燃料量偏差累加值∑ΔQ清為0。
然而，緊接校正值DF開(kāi)始被限制之前，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ具有減少主反饋校正值DF(指示的噴射量Q)的值。因此，如果將燃料量偏差累加值∑ΔQ清除并維持為0，則指示的噴射量Q不能減少對(duì)應(yīng)于積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi的量。這增加了燃料噴射量。結(jié)果，所述主反饋校正值DF變得大于或等于保護(hù)值G，并取消了對(duì)校正值DF的限制。然而，即使以這種方式取消對(duì)校正值DF的限制，根據(jù)基于所述比例項(xiàng)ΔQ·Gp在主反饋校正值DF中的變化，所述校正值DF變得小于保護(hù)值G(指示的噴射時(shí)間tau變得小于允許的最小時(shí)間TAUMIN)，并且保護(hù)所述主反饋校正值DF不低于保護(hù)值G。
如上所述，如果當(dāng)限制了校正值DF時(shí)，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ被清除并維持為0，則所述主反饋校正值DF和指示的噴射時(shí)間tau如圖7的(b)和(a)部分的虛線所示而變化。這引起搜索對(duì)校正值DF的限制被重復(fù)地開(kāi)始和取消之處。然而，因?yàn)橥ㄟ^(guò)維持燃料量偏差累加值∑ΔQ先前周期的值禁止了燃料量偏差累加值∑ΔQ的積累過(guò)程，所以防止了這樣的搜索。
MG(i)更新禁止過(guò)程(S107)MG(i)更新禁止過(guò)程也在限制所述主反饋校正值DF時(shí)執(zhí)行。當(dāng)限制所述校正值DF時(shí)，防止主反饋校正值DF低于所述保護(hù)值G，從而所述指示的噴射時(shí)間tau不會(huì)變得短于允許的最小時(shí)間TAUMIN。如果使用表達(dá)式(8)(MG(i)←最新的DF)基于在被限制為保護(hù)值G之后的主反饋校正值DF來(lái)更新主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)，則所述學(xué)習(xí)值MG(i)將被更新為一不適當(dāng)?shù)闹?。圖7的(e)部分示出了在這樣的條件下在主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)中的變化的例子。
為了避免將主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)更新為不適當(dāng)?shù)闹档膯?wèn)題，在限制了校正值DF時(shí)執(zhí)行所述MG(i)更新禁止過(guò)程。特別地，代替使用表達(dá)式(8)更新所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)，計(jì)算表達(dá)式(17)(MG(i)←先前周期的MG(i))以維持所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)為先前周期的值，從而禁止所述學(xué)習(xí)值MG(i)的更新。這防止所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)被更新為不適當(dāng)?shù)闹怠?br> VH變化和SG更新禁止過(guò)程(S108)VH變化和SG更新禁止過(guò)程也在限制了主反饋校正值DF時(shí)執(zhí)行。因?yàn)樵谙拗屏怂鲂Ｕ礑F時(shí)執(zhí)行濃燃燒，所以在催化劑下游部分的排氣的氧濃度低于在所述空氣燃料混合物以理論空燃比燃燒時(shí)的氧濃度的值X。因此，氧傳感器15的輸出VO變得大于0.5v。因此，表達(dá)式(10)的電壓偏差ΔV增大，并且次反饋校正值VH減小。結(jié)果，所述主反饋校正值DF(空燃比傳感器14的輸出VAF)趨于減小。
然而，因?yàn)閷⑺鲋鞣答佇Ｕ礑F限制為保護(hù)值G，所以在催化劑下游部分的排氣的氧濃度不能接近值X，并且只有所述次反饋校正值VH如圖7的(f)部分的虛線所示逐漸減小。這能引起所述校正值VH發(fā)散。如果所述次反饋校正值VH發(fā)散，則將能將基于校正值VH更新的次反饋學(xué)習(xí)值SG更新為不適當(dāng)?shù)闹?。結(jié)果，與發(fā)散的次反饋校正值VH一致，所述次反饋學(xué)習(xí)值SG如圖7的(g)部分中的虛線所示逐漸減小。
為避免這種問(wèn)題，在限制了校正值DF時(shí)執(zhí)行所述VH變化和SG更新禁止過(guò)程。更具體地，代替基于表達(dá)式(10)計(jì)算所述次反饋校正值VH，通過(guò)執(zhí)行表達(dá)式(18)(VH←先前周期的VH)來(lái)將所述次反饋校正值VH維持到先前周期的值。選擇地，清除所述校正值VH并將其維持為0，從而禁止在所述校正值VH中的變化。結(jié)果，次反饋校正值VH維持到如圖7的(f)部分的實(shí)線所示的常量值。此外，當(dāng)使用表達(dá)式(13)(SG←先前周期的SG+SGK)來(lái)更新所述次反饋學(xué)習(xí)值SG時(shí)，表達(dá)式(19)(SGR←0)被執(zhí)行以設(shè)定所述更新值SGK為0時(shí)，從而禁止對(duì)所述次反饋學(xué)習(xí)值SG的更新。結(jié)果，所述次反饋學(xué)習(xí)值SG維持為如圖7的(g)部分的實(shí)線所示的常量值。
如上所述，將所述次反饋校正值VH和所述次反饋學(xué)習(xí)值SG維持為常量值，以防止所述次反饋校正值VH分散，且防止所述次反饋學(xué)習(xí)值SG被更新為不適當(dāng)?shù)闹怠?br> ∑ΔQ清除過(guò)程(S110～S112)所述∑ΔQ清除過(guò)程在取消了對(duì)主反饋校正值DF的限制之后立即執(zhí)行。
在圖8中的時(shí)間表中先于時(shí)間T4的時(shí)期對(duì)應(yīng)于限制了校正值DF的狀態(tài)。當(dāng)限制了校正值DF時(shí)，例如，如果所述加速踏板9被壓下以加速，則所述節(jié)氣門(mén)3相應(yīng)的開(kāi)啟，從而所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣量增加。這增加了指示的噴射量Q(基本燃料噴射量Qbase)。結(jié)果，如圖8的(b)部分中時(shí)間T4之后的虛線所示，基于表達(dá)式(15)計(jì)算的保護(hù)值G顯著小于主反饋校正值DF。這意味著所述指示的噴射時(shí)間tau被延長(zhǎng)到顯著地長(zhǎng)于允許的最小時(shí)間TAUMIN，如圖8的(a)部分中時(shí)間T4之后的實(shí)線所示。如上所述，當(dāng)保護(hù)值G變得小于主反饋校正值DF，并且指示的噴射時(shí)間tau變得長(zhǎng)于允許的最小時(shí)間TAUMIN時(shí)，取消對(duì)校正值DF的限制。
當(dāng)隨著進(jìn)氣量的增加，所述指示的噴射時(shí)間tau變得長(zhǎng)于或等于允許的最小時(shí)間TAUMIN，并且取消了對(duì)校正值DF的限制時(shí)，在該時(shí)的主反饋校正值DF的積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi(燃料量偏差累加值∑ΔQ)處于進(jìn)氣量突然增加的條件下。所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi在這種狀態(tài)下不可靠。在這種情況下，經(jīng)過(guò)所述∑ΔQ清除過(guò)程，在所述燃料量偏差累加值∑ΔQ具有減小主反饋校正值DF的值或具有減小指示的噴射量Q的值的條件下，如圖8的(c)部分所示，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ被設(shè)定為0。因此，所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi被清為0。
更具體地，在保護(hù)過(guò)程程序的步驟S110(圖6)中，是否取消由于進(jìn)氣量的增加對(duì)校正值DF的限制是基于所述加速器踏板9是否被壓下來(lái)判定的。在步驟S111中，基于所述燃料量偏差累加值∑ΔQ是否具有正值，判定所述燃料量偏差累加值∑ΔQ是否具有減小主反饋校正值DF的值。如果所述步驟S110和步驟S111的判定結(jié)果都是肯定的，則判定由于進(jìn)氣量的增加對(duì)校正值DF的限制已經(jīng)被取消，并且所述燃料量偏差累加值∑ΔQ具有減小主反饋校正值DF的值。接著，在步驟S112中，將燃料量偏差累加值∑ΔQ設(shè)定為0。
因此，所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi被清為0。如果所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi(燃料量偏差累加值∑ΔQ)具有減少主反饋校正值DF的值，則由于稀空氣燃料混合物，所述發(fā)動(dòng)機(jī)1在需要小量燃料噴射的操作域中的操作趨于引起不點(diǎn)火。特別地，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)1裝備有竄缸混合氣返回裝置的情況下，因?yàn)樵谶@樣的操作域內(nèi)，來(lái)自所述竄缸混合氣的燃料成分與供應(yīng)到燃燒室4內(nèi)的燃料的比率相對(duì)較高，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ可能具有顯著減小主反饋校正值DF的值。這可能引起由于稀混合物不點(diǎn)火。然而，因?yàn)楫?dāng)積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi的可靠性降低時(shí)，所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi被清為0，所以在上述操作域中防止由于稀空氣燃料混合物的不點(diǎn)火。
當(dāng)所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi被清除時(shí)，所述進(jìn)氣量增加，并且基本燃料噴射量Qbase具有較大的值。而且，主反饋校正值DF很不同于所述保護(hù)值G。因此，即使所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi被清除，并且所述燃料噴射量沒(méi)有被校正對(duì)應(yīng)于積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi的量，在所述主反饋校正值DF和保護(hù)值G之間的量值校正沒(méi)有被重復(fù)地逆轉(zhuǎn)。結(jié)果，防止對(duì)校正值DF的限制重復(fù)開(kāi)始和取消之處進(jìn)行搜索。
上述實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)當(dāng)執(zhí)行主反饋控制時(shí)，計(jì)算所述保護(hù)值G為在主反饋校正值DF的下限保護(hù)過(guò)程中使用的保護(hù)值。所述保護(hù)值G對(duì)應(yīng)于使得所述指示的噴射時(shí)間tau等于允許的最小時(shí)間TAUMIN的主反饋校正值DF的值。當(dāng)所述主反饋校正值DF低于所述保護(hù)值G，并且判定所述指示的噴射時(shí)間tau短于允許的最小時(shí)間TAUMIN時(shí)，執(zhí)行下限保護(hù)過(guò)程，在該下限保護(hù)過(guò)程中所述主反饋校正值DF被設(shè)定為保護(hù)值G。經(jīng)過(guò)所述下限保護(hù)過(guò)程，防止所述指示的噴射時(shí)間tau變得短于允許的最小時(shí)間TAUMIN。
在所述主反饋校正值DF保持顯著小于所述參考值(0)的情況下，如果在開(kāi)始限制所述校正值DF之后，所述主反饋校正值DF立即變得大于或等于所述保護(hù)值G，則可判定所述指示的噴射時(shí)間tau已經(jīng)變得長(zhǎng)于或等于允許的最小時(shí)間TAUMIN，并且可取消對(duì)校正值DF的限制。這樣，在取消了對(duì)校正值DF的限制后，使得所述實(shí)際空燃比ABF等于理論空燃比的主反饋校正值DF的值顯著小于在所述校正值DF開(kāi)始限定之前的值，也就是說(shuō)，顯著小于參考值(0)。
因此，如果當(dāng)如在背景技術(shù)部分取消了對(duì)校正值DF的限制時(shí)，所述主反饋校正值DF被設(shè)定為參考值(0)，則基于實(shí)際空燃比ABF的在校正值DF中的變化的起點(diǎn)為所述參考值(0)。當(dāng)校正值DF開(kāi)始變化時(shí)，所述實(shí)際空燃比ABF濃于理論空燃比。而且，在取消了對(duì)校正值DF的限制之后，基于實(shí)際空燃比ABF的在主反饋校正值DF中的變化使得實(shí)際空燃比ABF接近理論空燃比。因?yàn)樗鲈谥鞣答佇Ｕ礑F中的變化開(kāi)始于所述參考值(0)，所以實(shí)際空燃比ABF需要相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到理論空燃比。直到所述時(shí)期過(guò)去，所述實(shí)際空燃比ABF保持濃于理論空燃比。
然而，如上所述，如果使用對(duì)應(yīng)于允許的最小時(shí)間TAUMIN的保護(hù)值G執(zhí)行對(duì)主反饋校正值DF的下限保護(hù)過(guò)程，則在取消了下限保護(hù)過(guò)程之后，基于實(shí)際空燃比ABF的在主反饋校正值DF中的變化開(kāi)始于作為起點(diǎn)的保護(hù)值G。因此，在取消了所述下限保護(hù)過(guò)程之后，基于所述主反饋校正值DF立即校正所述指示的噴射量Q，從而防止實(shí)際空燃比過(guò)濃。此外，因?yàn)樗霰Ｗo(hù)值G被用作在所述主反饋校正值DF中的變化的起點(diǎn)，以使得實(shí)際空燃比ABF在取消了下限保護(hù)過(guò)程之后立即成為理論空燃比，所述實(shí)際空燃比ABF快速地通過(guò)在主反饋校正值DF中的變化集中到理論空燃比，同時(shí)防止實(shí)際空燃比ABF變濃。
如上所述，在所述主反饋校正值DF保持顯著低于所述參考值(0)的狀態(tài)的條件下，如果在開(kāi)始限制校正值DF之后立即取消對(duì)所述校正值DF的限制，則防止實(shí)際空燃比ABF變濃。這防止反過(guò)來(lái)影響排氣和燃燒狀態(tài)。
(2)當(dāng)限制主反饋校正值DF時(shí)，所述燃料量偏差ΔQ一直具有增加指示的噴射量Q的值，也就是說(shuō)，大于0的值。當(dāng)所述燃料量偏差累加值∑ΔQ的積累過(guò)程在這種條件下執(zhí)行時(shí)，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ增加，或者在減小所述主反饋校正值DF(指示的噴射量Q)的方向上變化。這樣，當(dāng)取消了對(duì)主反饋校正值DF的限制時(shí)，所述指示的噴射量Q由校正值DF校正對(duì)應(yīng)于表達(dá)式(4)中的積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi的量。因此所述燃料噴射量顯著減少。這能導(dǎo)致由于稀空氣燃料混合物的不點(diǎn)火。
然而，當(dāng)限制所述校正值DF時(shí)，執(zhí)行∑ΔQ積累禁止過(guò)程，在該積累禁止過(guò)程中禁止如在過(guò)程[1]中的對(duì)燃料量偏差累加值∑ΔQ的積累過(guò)程。具體地，將燃料量偏差累加值∑ΔQ維持到先前周期的值，這防止當(dāng)限制校正值DF時(shí)燃料量偏差累加值∑ΔQ(積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi)在減少指示的噴射量Q的方向上變化。因此，當(dāng)取消了對(duì)校正值DF的限制時(shí)，即使所述指示的噴射量Q被校正對(duì)應(yīng)于積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi的量，也能防止由于稀空氣燃料混合物的不點(diǎn)火。
如∑ΔQ積累禁止過(guò)程，可以使用燃料量偏差累加值∑ΔQ被清為0的過(guò)程。然而，這樣，發(fā)生如上所述重復(fù)開(kāi)始和取消對(duì)校正值DF的限制的搜索。在這個(gè)方面，如果執(zhí)行所述燃料量偏差累加值∑ΔQ被維持到先前周期的值的∑ΔQ積累禁止過(guò)程，則將防止對(duì)所述校正值DF的限制的重復(fù)開(kāi)始和取消進(jìn)行搜索。
(3)當(dāng)防止主反饋校正值DF低于保護(hù)值G時(shí)，如果所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)基于保護(hù)的主反饋校正值DF更新，則將所述學(xué)習(xí)值MG(i)更新為不適當(dāng)?shù)闹?。然而，?dāng)限制所述校正值DF為保護(hù)值G時(shí)，執(zhí)行MG(i)更新禁止過(guò)程，在該過(guò)程中，如在過(guò)程[2]的主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)的更新被禁止。具體地，所述學(xué)習(xí)值MG(i)被維持在先前周期的值。這防止所述主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)被更新為不適當(dāng)?shù)闹怠?br> (4)因?yàn)楫?dāng)限制所述校正值DF時(shí)執(zhí)行濃燃燒，所以在催化劑下游部分的排氣的氧濃度低于空氣燃料混合物以理論空燃比燃燒的氧濃度的值X。因此，所述次反饋校正值VH減小，從而所述主反饋校正值DF(空燃比傳感器14的輸出VAF)趨于被減小。然而，因?yàn)樗鲋鞣答佇Ｕ礑F經(jīng)過(guò)所述下限保護(hù)過(guò)程，所以在催化劑下游部分的排氣的氧濃度不能接近值X，并且只有所述次反饋校正值VH逐漸減小。這能使得所述校正值VH發(fā)散。如果所述次反饋校正值VH發(fā)散，則基于校正值VH更新的所述次反饋學(xué)習(xí)值SG能被更新為不適當(dāng)?shù)闹怠?br> 當(dāng)校正值DF被限制時(shí)，通過(guò)執(zhí)行VH變化和SG更新禁止過(guò)程，或過(guò)程[3]，來(lái)避免次反饋校正值VH這樣的發(fā)散和次反饋學(xué)習(xí)值SG更新到適當(dāng)?shù)闹?。也就是說(shuō)，如VH變化和SG更新禁止過(guò)程，執(zhí)行禁止在次反饋校正值VH中的變化的過(guò)程和將次反饋學(xué)習(xí)值SG的更新量SGK設(shè)定為0從而禁止更新所述學(xué)習(xí)值SG的過(guò)程。因此，防止校正值VH的發(fā)散和所述學(xué)習(xí)值SG更新為不適當(dāng)?shù)闹怠?br> (5)當(dāng)所述主反饋校正值DF被限制時(shí)，如果所述指示的噴射量Q(基本燃料噴射量Qbase)隨著進(jìn)氣量增加而增加，則所述保護(hù)值G變得顯著小于主反饋校正值DF。這意味著所述指示的噴射時(shí)間tau變得顯著長(zhǎng)于允許的最小時(shí)間TAUMIN。當(dāng)如上所述所述保護(hù)值G變得小于主反饋校正值DF，并且指示的噴射時(shí)間tau變得長(zhǎng)于允許的最小時(shí)間TAUMIN時(shí)，取消對(duì)校正值DF的限制。
當(dāng)指示的噴射時(shí)間tau隨著進(jìn)氣量增加而變得長(zhǎng)于或等于允許的最小時(shí)間TAUMIN，并且取消對(duì)校正值DF的限制時(shí)，在此時(shí)主反饋校正值DF(燃料量偏差累加值∑ΔQ)的積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi處于進(jìn)氣量突然增加的條件下。在這種狀態(tài)，所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi是不可靠的。在這樣的情況下，經(jīng)過(guò)∑ΔQ清除過(guò)程，在燃料量偏差累加值∑ΔQ具有減小主反饋校正值DF的值，或減少指示的噴射量Q的值的條件下，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ被設(shè)定為0。因此，用于計(jì)算主反饋校正值DF的積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi被清為0。
如果所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi(燃料量偏差累加值∑ΔQ)具有減小主反饋校正值DF的值，則發(fā)動(dòng)機(jī)1在需要少量燃料噴射的操作域的操作趨于引起由于稀空氣燃料混合物的不點(diǎn)火。然而，因?yàn)楫?dāng)所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi的可靠性降低時(shí)，積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi經(jīng)過(guò)∑ΔQ清除過(guò)程清為0，因此在上述提及的操作域中防止由于稀空氣燃料混合物的不點(diǎn)火。
當(dāng)清除所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi時(shí)，增加所述進(jìn)氣量，并且所述基本燃料噴射量Qbase具有較大的值。而且，所述主反饋校正值DF顯著不同于所述保護(hù)值G。因此，即使清除了所述積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi，并且所述燃料噴射量沒(méi)有校正對(duì)應(yīng)于積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi的量，在主反饋校正值DF和保護(hù)值G之間的量值校正沒(méi)有被重復(fù)地逆轉(zhuǎn)。結(jié)果，防止對(duì)校正值DF的限制重復(fù)開(kāi)始和取消之處進(jìn)行搜索。
(6)當(dāng)取消了對(duì)校正值DF的限制時(shí)，基于加速踏板9是否被壓下來(lái)判定由于進(jìn)氣量的增加，是否已經(jīng)取消了對(duì)主反饋校正值DF的限制。當(dāng)加速踏板9正在被壓下時(shí)，節(jié)氣門(mén)3開(kāi)啟并且到發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣量增加。因此，基于當(dāng)取消了對(duì)校正值DF的限制時(shí)加速踏板9被壓下的事實(shí)，能可靠地判定對(duì)校正值DF的限制的取消是由于進(jìn)氣量的增力口。
上述實(shí)施例可以進(jìn)行如下的修改。
在所述VH變化和SG更新禁止過(guò)程中，或者在過(guò)程[3]中，在保護(hù)過(guò)程程序的步驟S108(圖6)中，不必既執(zhí)行禁止在次反饋校正值VH中的變化又執(zhí)行禁止對(duì)次反饋學(xué)習(xí)值SG的更新，而僅僅執(zhí)行其中之一。
在∑ΔQ清除過(guò)程中，或者在過(guò)程[4]中，在保護(hù)過(guò)程程序的步驟S110到S112(圖6)中，基于所述加速踏板9是否被壓下(S110)來(lái)判定對(duì)主反饋校正值DF的限制是否由于進(jìn)氣量的增加而已經(jīng)被取消。然而，本發(fā)明并不局限于該配置。所述判定可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)載荷比的增加來(lái)執(zhí)行，例如，基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)載荷比的增加是否等于或大于一大于0的預(yù)定值。這樣，通過(guò)將所述預(yù)定值調(diào)整為最優(yōu)值(例如，2％)，來(lái)精確地執(zhí)行所述判定。
對(duì)主反饋校正值DF的限制是否由于進(jìn)氣量的增加而被取消是基于在對(duì)所述校正值DF的限制開(kāi)始到對(duì)所述校正值DF的限制取消的期間內(nèi)，主反饋學(xué)習(xí)值MG(i)的學(xué)習(xí)域i是否轉(zhuǎn)換而判定的已經(jīng)。這樣，基于所述學(xué)習(xí)域i已經(jīng)轉(zhuǎn)換的事實(shí)，判定由于進(jìn)氣量的增加取消對(duì)所述主反饋校正值DF的限制。當(dāng)通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)域i被改變的度改變所述進(jìn)氣量時(shí)，在取消了對(duì)校正值DF的限制時(shí)積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi的可靠性非常低。這樣，經(jīng)過(guò)所述∑ΔQ清除過(guò)程，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ(積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi)能被清為0。
在所述∑ΔQ清除過(guò)程中，在所述燃料量偏差累加值∑ΔQ具有減小反饋校正值DF的值(∑ΔQ＞0)的條件下，清除所述燃料量偏差累加值∑ΔQ(積分項(xiàng)∑ΔQ·Gi)。然而，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ可以在滿足表達(dá)式∑ΔQ≤0的條件下被清除。這樣，省略所述保護(hù)過(guò)程程序的步驟S111。
在所述∑ΔQ積累禁止過(guò)程中，或者在過(guò)程[1]中，在所述保護(hù)過(guò)程程序的步驟S106(圖6)中，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ維持為先前周期的值。然而，所述燃料量偏差累加值∑ΔQ可以被清為0。這樣，也防止由于稀空氣燃料混合物的不點(diǎn)火。
不必執(zhí)行過(guò)程[1]到[4]?？梢詢H必要地執(zhí)行這些過(guò)程中的一個(gè)或幾個(gè)。
不必執(zhí)行所述主反饋學(xué)習(xí)控制。
不必執(zhí)行所述次反饋控制和所述次反饋學(xué)習(xí)控制。例如，可以省略這些控制過(guò)程。選擇地，可以只執(zhí)行所述次反饋控制。
權(quán)利要求
1.一種控制具有燃料噴射閥的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的裝置，其中，為使得在所述內(nèi)燃機(jī)中燃燒的空氣燃料混合物的實(shí)際空燃比等于目標(biāo)值，所述裝置使用反饋校正值校正來(lái)自燃料噴射閥的燃料噴射量，所述反饋校正值基于實(shí)際空燃比而改變，其特征在于，所述裝置計(jì)算出所述反饋校正值的一個(gè)值作為極限值，該反饋校正值使得作為發(fā)送到燃料噴射閥的指令的燃料噴射時(shí)間為允許的最小時(shí)間，并且其中，當(dāng)燃料噴射時(shí)間小于允許的最小時(shí)間時(shí)，所述裝置限制所述反饋校正值的最小值為所述極限值。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置基于所述反饋校正值來(lái)更新用于補(bǔ)償偏離理論空燃比的實(shí)際空燃比的恒定偏差的學(xué)習(xí)值，并且進(jìn)一步使用所述學(xué)習(xí)值校正燃料噴射量，其中當(dāng)所述反饋校正值被限制為所述極限值時(shí)，所述裝置禁止所述學(xué)習(xí)值的更新。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述反饋校正值被限制為所述極限值時(shí)，所述裝置通過(guò)將所述學(xué)習(xí)值維持為某一值，禁止所述學(xué)習(xí)值的更新。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述反饋校正值包括比例項(xiàng)和積分項(xiàng)，所述比例項(xiàng)基于實(shí)際燃料噴射量和使得空燃比達(dá)到目標(biāo)值所需的理論配比的燃料噴射量之間的差額計(jì)算得出，所述積分項(xiàng)基于以預(yù)定間隔積累所述差額的過(guò)程計(jì)算得出，其中當(dāng)所述反饋校正值被限制為所述極限值時(shí)，所述裝置禁止積累所述差額的過(guò)程。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述反饋校正值被限制為所述極限值時(shí)，所述裝置通過(guò)將所述積累值維持為某一值，禁止積累所述差額的過(guò)程。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述反饋校正值包括比例項(xiàng)和積分項(xiàng)，所述比例項(xiàng)基于實(shí)際燃料噴射量和使得空燃比達(dá)到目標(biāo)值所需的理論配比的燃料噴射量之間的差額計(jì)算得出，所述積分項(xiàng)基于以預(yù)定間隔積累所述差額的過(guò)程計(jì)算得出，其中當(dāng)因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量增加，所述裝置取消了對(duì)所述反饋校正值的限制時(shí)，所述裝置初始化所述積分項(xiàng)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，當(dāng)因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量增加而取消了對(duì)所述反饋校正值的限制時(shí)，在所述積分項(xiàng)具有減小所述反饋校正值的值的條件下，所述裝置初始化所述積分項(xiàng)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述裝置安裝在具有加速踏板的車(chē)輛上，其中當(dāng)所述加速踏板的操作量增加時(shí)，所述裝置判定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量增加。
9.如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷比增加時(shí)，所述裝置判定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量增加。
10.如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述裝置基于所述反饋校正值來(lái)更新學(xué)習(xí)值，所述學(xué)習(xí)值用于在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷域劃分的多個(gè)學(xué)習(xí)域中的每一個(gè)中補(bǔ)償偏離理論空燃比的實(shí)際空燃比的恒定偏差，并且進(jìn)一步使用所述學(xué)習(xí)值校正燃料噴射量，其中當(dāng)所述學(xué)習(xí)域在開(kāi)始限制所述反饋校正值時(shí)和取消該限制時(shí)不同時(shí)，所述裝置判定發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量增加。
11.如權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)具有排氣凈化催化劑，所述反饋校正值是根據(jù)所述催化劑上游部分的排氣的氧氣濃度改變的主反饋校正值，其中所述裝置改變次反饋校正值以使得所述催化劑下游部分的排氣的氧氣濃度等于目標(biāo)濃度，并且基于所述次反饋校正值來(lái)更新用于補(bǔ)償偏離理論空燃比的實(shí)際空燃比的恒定偏差的次反饋學(xué)習(xí)值，其中所述裝置使用所述次反饋校正值和次反饋學(xué)習(xí)值校正主反饋校正值，并且其中當(dāng)所述反饋校正值被限制為所述極限值時(shí)，所述裝置禁止在所述次反饋校正值中的改變。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述反饋校正值被限制為所述極限值時(shí)，所述裝置通過(guò)將所述次反饋校正值維持為某一值，禁止在次反饋校正值中的改變。
13.如權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)有排氣凈化催化劑，所述反饋校正值是根據(jù)所述催化劑上游部分的排氣的氧氣濃度而改變的主反饋校正值，其中所述裝置改變次反饋校正值以使得所述催化劑下游部分的排氣的氧氣濃度等于目標(biāo)濃度，并且基于所述次反饋校正值來(lái)更新用于補(bǔ)償偏離理論空燃比的實(shí)際空燃比的恒定偏差的次反饋學(xué)習(xí)值，其中所述裝置使用所述次反饋校正值和次反饋學(xué)習(xí)值來(lái)校正主反饋校正值，并且其中當(dāng)所述反饋校正值被限制為所述極限值時(shí)，所述裝置禁止所述次反饋學(xué)習(xí)值的更新。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述裝置通過(guò)將所述次反饋學(xué)習(xí)值的更新值設(shè)定為0，禁止所述次反饋學(xué)習(xí)值的更新。
15.一種控制具有燃料噴射閥的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的方法，該方法的特征在于，使用反饋校正值校正來(lái)自燃料噴射閥的燃料噴射量，以使得在所述內(nèi)燃機(jī)中燃燒的空氣燃料混合物的實(shí)際空燃比等于目標(biāo)值，所述反饋校正值基于實(shí)際空燃比而改變；計(jì)算出所述反饋校正值的一個(gè)值作為極限值，該反饋校正值使得作為發(fā)送到燃料噴射閥的指令的燃料噴射時(shí)間為允許的最小時(shí)間；并且當(dāng)所述燃料噴射時(shí)間小于允許的最小時(shí)間時(shí)，限制所述反饋校正值的最小值為所述極限值。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)，其具有燃料噴射閥。為使得在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒的空氣燃料混合物的實(shí)際空燃比等于目標(biāo)值，電子控制裝置使用反饋校正值校正來(lái)自燃料噴射閥的燃料噴射量。所述反饋校正值基于實(shí)際空燃比而變化。所述電子控制裝置計(jì)算作為所述反饋校正值的保護(hù)值，其使得作為發(fā)送到燃料噴射閥的指令的燃料噴射時(shí)間為允許的最小時(shí)間。當(dāng)燃料噴射時(shí)間小于允許的最小時(shí)間時(shí)，所述電子控制裝置限制所述反饋校正值的最小值為所述保護(hù)值。結(jié)果，防止?jié)鈱?shí)際空燃比。
文檔編號(hào)F02D41/14GK101080565SQ20058004339
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者廣渡誠(chéng)治, 井戶側(cè)正直, 寺岡正彥 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社