專利名稱：內(nèi)燃機用控制裝置的制作方法
專利說明內(nèi)燃機用控制裝置 發(fā)明領(lǐng)域 本發(fā)明涉及內(nèi)燃機用控制裝置，其中，蒸發(fā)燃料經(jīng)由凈化通路、凈化控制閥和進氣通路提供給燃燒室。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)內(nèi)燃機用控制裝置是已知的，其中，燃料箱中產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料經(jīng)由配設(shè)有凈化控制閥的凈化通路和進氣通路提供給燃燒室。給燃燒室提供蒸發(fā)燃料被稱為“蒸發(fā)燃料氣體凈化(或者簡稱為“蒸發(fā)凈化”)”。
這種控制裝置之一在執(zhí)行空燃比反饋控制的同時實行蒸發(fā)燃料氣體凈化。在空燃比反饋控制中，利用設(shè)在排氣通路中的空燃比傳感器檢測被提供給發(fā)動機的混合物的空燃比(發(fā)動機的空燃比)，并基于所檢出的空燃比計算用于基本(燃料)噴射量的反饋修正系數(shù)。通過利用反饋修正系數(shù)修正基本噴射量，決定被發(fā)送給燃料噴射器的指令噴射量。從噴射器噴射其量與指令噴射量對應(yīng)的燃料。一般，基本噴射量是基于發(fā)動機的負(fù)荷和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速決定的使發(fā)動機的空燃比變得等于化學(xué)計量(理論)空燃比的前饋控制量。
為執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化，燃料箱經(jīng)由凈化通路與進氣通路連通。吸附罐設(shè)在凈化通路內(nèi)。凈化控制閥設(shè)在凈化通路內(nèi)的吸附罐的下游(發(fā)動機的進氣通路側(cè))。燃料箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料經(jīng)由凈化通路導(dǎo)入吸附罐，并暫時被該吸附罐吸附。當(dāng)凈化控制閥開啟時，吸附罐吸附的蒸發(fā)燃料作為蒸發(fā)燃料氣體被導(dǎo)入進氣通路。按照這種方式，執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化(參照例如日本專利申請?zhí)亻_平No.5-202817，圖3)。
然而，當(dāng)正在執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化時，燃燒室內(nèi)燃燒的混合物包括從噴射器噴射的燃料和經(jīng)由凈化通路導(dǎo)入的蒸發(fā)燃料。因此，基于所檢出的空燃比計算的反饋修正系數(shù)包括針對蒸發(fā)燃料的修正量。因此，當(dāng)蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時，反饋修正系數(shù)過度地減少基本噴射量。結(jié)果，出現(xiàn)發(fā)動機的空燃比變得過大(稀)的情況?？紤]到此，以上日本專利申請中公開的控制裝置執(zhí)行以下控制。
控制裝置計算凈化修正系數(shù)，此凈化修正系數(shù)用于補償由于蒸發(fā)燃料氣體凈化導(dǎo)致的空燃比與化學(xué)計量空燃比的偏差。具體的，基于蒸發(fā)燃料氣體的凈化量隨著從蒸發(fā)燃料氣體凈化的開始時刻起的經(jīng)過時間的增加而增大的觀點，控制裝置隨著從蒸發(fā)燃料氣體凈化的開始時刻起的經(jīng)過時間的增加而逐漸減小凈化修正系數(shù)。另外，即便正在執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化(凈化過程中)，控制裝置也基于所檢出的空燃比計算反饋修正系數(shù)以使發(fā)動機的空燃比變得等于化學(xué)計量空燃比。控制裝置在凈化過程中基于凈化修正系數(shù)和反饋修正系數(shù)修正基本噴射量。
另外，控制裝置在其通過完全關(guān)閉凈化控制閥而停止蒸發(fā)燃料氣體凈化時重設(shè)凈化修正系數(shù)。也就是說，控制裝置將凈化修正系數(shù)修正(設(shè)定)為既不增多也不減少燃料噴射量的基本值“1”。與此同時，若反饋修正系數(shù)是減少基本噴射量的值，則控制裝置在其停止蒸發(fā)燃料氣體凈化時重設(shè)該反饋修正系數(shù)。也就是說，控制裝置將反饋修正系數(shù)修正(設(shè)定)為既不增多也不減少燃料噴射量的基本值“1”。
結(jié)果，由于反饋修正系數(shù)被設(shè)定為不受蒸發(fā)燃料氣體凈化影響的值，能夠避免發(fā)動機的空燃比在蒸發(fā)燃料氣體凈化停止之后緊接著變得相對于化學(xué)計量空燃比過大(稀)。由此，能夠減少有害氣體例如NOX。
即便在凈化控制閥被完全關(guān)閉以停止蒸發(fā)燃料氣體凈化時，導(dǎo)入燃燒室內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體的流量也不會立即變成“0”。這是因為蒸發(fā)燃料氣體殘留在凈化控制閥下游的凈化通路內(nèi)以及諸如穩(wěn)壓箱和進氣歧管一類的進氣通路內(nèi)。蒸發(fā)燃料氣體繼續(xù)被導(dǎo)入燃燒室，直至從凈化控制閥完全關(guān)閉的時刻起經(jīng)過氣體輸送延遲時間(即，蒸發(fā)燃料氣體從凈化控制閥移動至燃燒室的持續(xù)時間)。
因此，若像上述控制裝置那樣在凈化控制閥被完全關(guān)閉時重設(shè)凈化修正系數(shù)和反饋修正系數(shù)，則空燃比在凈化控制閥被完全關(guān)閉之后緊接著由于與被導(dǎo)入燃燒室內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體量對應(yīng)的量而變得過濃(太小)。這延長了從凈化控制閥被完全關(guān)閉的時刻起至反饋修正系數(shù)收斂的時刻的持續(xù)時間。因此，實際空燃比大量偏離化學(xué)計量空燃比的持續(xù)時間變長。結(jié)果，排放變得惡化。


發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的之一是提供這樣一種內(nèi)燃機用控制裝置，其通過在指示信號被提供給凈化控制閥的凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后將反饋修正系數(shù)和凈化修正系數(shù)控制為適當(dāng)值，有效地避免發(fā)動機的空燃比極大地偏離目標(biāo)空燃比，該指示信號是從凈化控制閥的開啟狀態(tài)改變其狀態(tài)至其完全關(guān)閉的狀態(tài)的信號。
適用本發(fā)明的控制裝置的內(nèi)燃機包括 燃料噴射裝置，通過噴射燃料箱內(nèi)儲存的燃料來給燃燒室供給燃料； 凈化通路，連接所述燃料箱與進氣通路，所述凈化通路用于以含有蒸發(fā)燃料的蒸發(fā)燃料氣體的形式把所述燃料箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料導(dǎo)入所述進氣通路； 凈化控制閥，設(shè)在所述凈化通路內(nèi)且其開度(開啟量)響應(yīng)于指示信號而調(diào)整；以及 空燃比傳感器，設(shè)在所述內(nèi)燃機的排氣通路內(nèi)且檢測被供給到所述燃燒室內(nèi)的混合物的空燃比。
在此發(fā)動機中，當(dāng)凈化控制閥完全關(guān)閉時，凈化通路完全封閉。
依據(jù)本發(fā)明的控制裝置包括凈化控制裝置；基本(燃料)噴射量決定裝置；反饋修正量計算裝置；蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)裝置；凈化流量推定裝置；凈化修正量計算裝置；反饋修正量修正裝置；蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置；以及燃料噴射量決定裝置。
凈化控制裝置，當(dāng)預(yù)定凈化條件滿足時給所述凈化控制閥提供用于開啟所述凈化控制閥至預(yù)定開度的指示信號、以把所述蒸發(fā)燃料氣體導(dǎo)入所述進氣通路，并且當(dāng)所述凈化條件變得不滿足時給所述凈化控制閥提供用于完全關(guān)閉所述凈化控制閥的指示信號、以停止把所述蒸發(fā)燃料氣體導(dǎo)入所述進氣通路。當(dāng)例如后述的反饋控制條件滿足且發(fā)動機正在穩(wěn)定狀態(tài)(即，發(fā)動機既不處于突然加速的狀態(tài)也不處于突然減速狀態(tài)的狀態(tài))下運轉(zhuǎn)等時，預(yù)定凈化條件滿足。
基本噴射量決定裝置基于所述內(nèi)燃機的進氣量決定基本噴射量，以便使得利用從所述燃料噴射裝置噴射的所述燃料在所述燃燒室內(nèi)形成的混合物的空燃比等于預(yù)定目標(biāo)空燃比。
反饋修正量計算裝置按照這樣一種方式計算反饋修正量以修正所述基本噴射量，該方式是當(dāng)預(yù)定反饋控制條件滿足時所檢出的空燃比變得等于所述目標(biāo)空燃比。例如，每隔預(yù)定曲柄轉(zhuǎn)角或者每隔預(yù)定(恒定)時間間隔，反饋修正量被更新。
更具體的，例如，控制裝置在蒸發(fā)燃料氣體不被導(dǎo)入進氣通路時基于進氣量和目標(biāo)空燃比獲得使提供給燃燒室的空氣燃料混合物的空燃比等于預(yù)定目標(biāo)空燃比(通常，化學(xué)計量空燃比)的燃料噴射量。此燃料噴射量是前饋噴射量且被稱為“基本噴射量”。然后，反饋修正量計算裝置利用基本噴射量與基于所檢出的空燃比等計算的實際燃料噴射量之間的偏差等計算反饋修正量。應(yīng)注意的是，反饋修正量計算方法不僅限于上述方法。也就是說，可按照當(dāng)所檢出的空燃比小于(濃于)目標(biāo)空燃比時反饋修正量減小基本噴射量的方式以及當(dāng)所檢出的空燃比大于(稀于)目標(biāo)空燃比時反饋修正量增大基本噴射量的方式，更新該反饋修正量。
蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)裝置，當(dāng)用于開啟所述凈化控制閥至所述預(yù)定開度的指示信號正被發(fā)送給所述凈化控制閥時，基于與所述反饋修正量相關(guān)的值、作為“蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值”而學(xué)習(xí)(或者獲得、更新)與所述蒸發(fā)燃料氣體內(nèi)包含的所述蒸發(fā)燃料的濃度相關(guān)的值。
例如，作為用于學(xué)習(xí)(或者獲得)蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的基礎(chǔ)的“與反饋修正量相關(guān)的值”可以是反饋修正量本身、反饋修正量在預(yù)定期間的平均值、或者類似于平均值的值(即，通過濾除反饋修正量獲得的濾除后反饋修正量，濾除用于僅使反饋修正量的低頻成分通過，等等)。
例如，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值在“與反饋修正量相關(guān)的值”表示反饋修正量是使基本噴射量減少預(yù)定量的值時減小，且在“與反饋修正量相關(guān)的值”表示反饋修正量是使基本噴射量增加預(yù)定量的值時增大。換句話說，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值是按照這種方式獲得的值，其隨著蒸發(fā)燃料氣體濃度變高而減小且隨著蒸發(fā)燃料氣體濃度變低而增大。選擇性的，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值可以是按照這種方式獲得的值，即，其隨著蒸發(fā)燃料氣體濃度變高而增大且隨著蒸發(fā)燃料氣體濃度變低而減小。
凈化流量推定裝置，基于同所述凈化控制閥的所述開度相關(guān)的值、且考慮到“輸送延遲持續(xù)時間”和“蒸發(fā)燃料氣體的舉動”作為推定凈化流量而推定被導(dǎo)入所述燃燒室內(nèi)的所述蒸發(fā)燃料氣體的流量，所述“輸送延遲持續(xù)時間”是從所述凈化控制閥輸送所述蒸發(fā)燃料氣體至所述燃燒室花費的時間，所述“蒸發(fā)燃料氣體的舉動”是相對于與所述凈化控制閥的所述開度相關(guān)的值的所述蒸發(fā)燃料氣體通過所述凈化控制閥的舉動。
例如，作為用于推定此推定凈化流量的基礎(chǔ)的“與凈化控制閥的開度相關(guān)的值”可以是在決定凈化控制閥的開度時采用的目標(biāo)凈化率、發(fā)送給凈化控制閥的指示信號、凈化控制閥的目標(biāo)開度、凈化控制閥的實際開度等。
例如，凈化流量推定裝置可按照這種方式構(gòu)成，即，其通過基于同凈化控制閥的開度相關(guān)的值例如目標(biāo)凈化率和進氣量獲得流經(jīng)該凈化控制閥的蒸發(fā)燃料氣體的流量，然后對通過使流經(jīng)凈化控制閥的蒸發(fā)燃料氣體的流量延遲輸送延遲持續(xù)時間而獲得的量執(zhí)行一次滯后操作(或者一次滯后處理)，以此獲得反映“輸送延遲持續(xù)時間”和“蒸發(fā)燃料氣體的舉動”的推定凈化流量。
凈化修正量計算裝置，基于所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值和所述推定凈化流量，計算用于修正所述基本噴射量的凈化修正量，以使所述基本噴射量減小與被導(dǎo)入所述燃燒室內(nèi)的所述蒸發(fā)燃料氣體中包含的所述蒸發(fā)燃料對應(yīng)的量。
反饋修正量修正裝置，在使所述凈化控制閥從開啟狀態(tài)改變其狀態(tài)至完全關(guān)閉狀態(tài)的指示信號被發(fā)送給所述凈化控制閥的凈化控制關(guān)閉指示時刻，將所述反饋修正量修正(設(shè)定或者重設(shè))成既不增大也不減小所述基本噴射量的基本值。
蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置，在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻，按照將與“用于修正所述基本噴射量的修正量”對應(yīng)的量加入所述凈化修正量的方式、修正所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值，所述修正量由緊鄰所述反饋修正量被修正為所述基本值之前時的所述反饋修正量提供。
燃料噴射量決定裝置，通過采用所述反饋修正量和所述凈化修正量修正所述基本噴射量，決定從所述燃料噴射裝置噴射的燃料噴射量。
依據(jù)上述控制裝置，能夠避免在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后發(fā)動機的空燃比大量偏離目標(biāo)空燃比。這點將參照圖3進行說明，圖3是表示各種控制參數(shù)(值)相對于經(jīng)過時間的時間圖。在圖3所示的例子中，用于以除0以外的預(yù)定開度開啟凈化控制閥的指示信號被發(fā)送給該凈化控制閥直至?xí)r刻tpc。另外，用于完全關(guān)閉凈化控制閥(即，用于將開度設(shè)定為0)的指示信號在時刻tpc發(fā)送給該凈化控制閥。也就是說，時刻tpc是凈化控制閥關(guān)閉指示時刻。反饋修正量(反饋修正系數(shù))繼續(xù)被更新(改變)。
在此例中，若圖3(C)中所示的凈化修正系數(shù)(以下有時被稱為“凈化修正量”)等于能夠徹底排除蒸發(fā)燃料氣體對發(fā)動機空燃比的影響的值，則反饋修正量必須是幾乎等于基本值“1”的值。然而，如圖3(D)中所示，凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc的反饋修正量是比反饋修正量的基本值“1”小值ε的值FAF0。因此，可以說值ε是與不能利用凈化修正量補償?shù)恼舭l(fā)燃料量對應(yīng)的值。
如上所述，傳統(tǒng)控制裝置在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc將反饋修正系數(shù)修正(設(shè)定)為基本值“1”并將凈化修正系數(shù)修正(設(shè)定)為基本值“1”，如圖3(D)和(C)中的虛線所示。然而，即便在從凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc起經(jīng)過蒸發(fā)燃料氣體輸送延遲時間(圖3中的時刻tpc-時刻tc)的時刻之后，蒸發(fā)燃料氣體還是繼續(xù)被導(dǎo)入燃燒室。另外，流經(jīng)凈化控制閥的蒸發(fā)燃料氣體的流量在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc不變?yōu)椤?”，而是在從凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc起經(jīng)過短暫時間間隔后到達“0”。因此，在從凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc起經(jīng)過蒸發(fā)燃料氣體輸送延遲時間之后的短暫時間間隔(時刻te-時刻tc)內(nèi)，蒸發(fā)燃料氣體仍然被導(dǎo)入燃燒室。結(jié)果，如圖3(D)中的虛線所示，在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后緊接著的期間內(nèi)，反饋修正量從基本值“1”起大量減小。結(jié)果，發(fā)動機的空燃比也大幅變動，如圖3(E)中的虛線所示。
相反，本控制裝置在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc將反饋控制量修正(設(shè)定)為基本值，并修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值以將與用于基本噴射量的修正量(圖3(D)中所示的值FAF0與基本值“1”之間的差ε)對應(yīng)的量加入凈化修正量，該修正量由在緊鄰反饋修正量被修正為基本值之前的時刻處的反饋修正量提供。更具體的，本控制裝置將蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值減少圖3(B)中所示的ΔFGPG，從而使圖3(C)中所示的凈化修正量減少ΔFPG。
同時，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值在用于以預(yù)定開度開啟凈化控制閥的指示信號正被發(fā)送時更新，在用于完全關(guān)閉凈化控制閥的指示信號正被發(fā)送時不更新。因此，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后維持同一值(由前述修正產(chǎn)生的值)。另一方面，推定凈化流量(被導(dǎo)入燃燒室內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體的流量的推定值)，是基于同凈化控制閥的開度相關(guān)的值且考慮到輸送延遲持續(xù)時間和蒸發(fā)燃料氣體的舉動而推定的，輸送延遲持續(xù)時間是從凈化控制閥輸送蒸發(fā)燃料氣體至燃燒室花費的時間，蒸發(fā)燃料氣體的舉動是就與凈化控制閥的開度相關(guān)的值而言蒸發(fā)燃料氣體通過凈化控制閥的舉動。
因此，基于蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值和推定凈化流量計算的凈化修正量(參見圖3(C)中所示的實線)成為在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后精確地補償被導(dǎo)入燃燒室內(nèi)的蒸發(fā)燃料的值。由此，如圖3(D)中的實線所示，在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后緊接著的期間內(nèi)，反饋修正量幾乎不偏離基本值“1”。結(jié)果，如圖3(E)中的實線所示，非常有效地抑制在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后空燃比的波動。結(jié)果，可減少在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后的NOX排放量。
本控制裝置的一個方面還包括 基本空燃比學(xué)習(xí)裝置，在維持所述凈化控制閥處于所述凈化控制閥被完全關(guān)閉的狀態(tài)的指示信號被發(fā)送給所述凈化控制閥的凈化控制閥關(guān)閉指示期間，通過根據(jù)基于所述反饋修正量而變化、以使所述反饋修正量更接近所述基本值的學(xué)習(xí)用反饋值更新基本空燃比學(xué)習(xí)值，以此來執(zhí)行基本空燃比學(xué)習(xí)； 基本空燃比學(xué)習(xí)完成判定裝置，在所述凈化控制閥關(guān)閉指示期間，基于所述學(xué)習(xí)用反饋值判斷所述基本空燃比學(xué)習(xí)是否完成；以及 修正禁止裝置，若在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定所述基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則禁止所述反饋修正量修正裝置修正所述反饋修正量、且禁止所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置修正所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值； 其中，所述燃料噴射量決定裝置被構(gòu)造成還采用所述基本空燃比學(xué)習(xí)值來修正所述基本噴射量。
在此情況下，例如，用于更新基本空燃比學(xué)習(xí)值的“依據(jù)反饋修正量變化的學(xué)習(xí)用反饋值”是反饋修正量本身、反饋修正量在預(yù)定期間的平均值、或者類似于平均值的值(即，濾除后反饋修正量等等)。在凈化控制閥關(guān)閉指示期間，基于學(xué)習(xí)用反饋值更新基本空燃比學(xué)習(xí)值以使該反饋修正量接近基本值。
具體的，例如，若學(xué)習(xí)用反饋值表示“反饋修正量的平均值是增大基本噴射量的值”，則基本空燃比學(xué)習(xí)值增大，以及若學(xué)習(xí)用反饋值表示“反饋修正量的平均值是減小基本噴射量的值”，則基本空燃比學(xué)習(xí)值減小。結(jié)果，由于燃料噴射裝置的特性偏差等導(dǎo)致的基本噴射量的過多或不足被反映在基本空燃比學(xué)習(xí)值上。應(yīng)注意的是，空燃比與目標(biāo)空燃比的偏差被稱為“空燃比的偏差量”。另外，基本空燃比的偏差量的學(xué)習(xí)被稱為“基本空燃比學(xué)習(xí)”。
若基本空燃比學(xué)習(xí)已完成，則反饋修正量成為精確地代表凈化修正量的缺乏(不足)的值，因為在蒸發(fā)燃料氣體正被導(dǎo)入燃燒室內(nèi)時的反饋修正量不依賴于基本空燃比的偏差量。因此，本控制裝置若在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定基本空燃比學(xué)習(xí)(已經(jīng))完成，則修正反饋修正量和蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值。
另一方面，假定在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則反饋修正量是不僅反映凈化修正量的缺乏(不足)而且反映基本空燃比的偏差量的值。這里，若在反饋修正量與基本值的偏差的全部或者幾乎全部源于基本空燃比的偏差量時執(zhí)行對反饋修正量的修正和對蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的修正，則反饋修正量會在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后從基本值起大量變化。結(jié)果，空燃比可能在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后大量地偏離目標(biāo)空燃比。
考慮到上述，本控制裝置采用修正禁止裝置，若在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則該修正禁止裝置禁止反饋修正量修正裝置修正反饋修正量且禁止蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值。由此，可避免空燃比大量偏離目標(biāo)空燃比，尤其當(dāng)基本空燃比學(xué)習(xí)未完成且基本空燃比的偏差量大時。
然而，當(dāng)發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，進氣量較小。因此，即便凈化控制閥關(guān)閉指示時刻時的基本空燃比的偏差量較大，也能通過改變凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后的反饋修正量來充分地修正空燃比。由此，實際空燃比不太可能大幅地偏離目標(biāo)空燃比。相反，當(dāng)發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，進氣量較大。因此，當(dāng)凈化控制閥關(guān)閉指示時刻時的基本空燃比的偏差較大時，即便在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后改變反饋修正量，實際空燃比也可能大幅地偏離目標(biāo)空燃比。
因此，上述控制裝置優(yōu)選還包括用于檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測裝置，且修正禁止裝置被構(gòu)造成僅當(dāng)所檢出的轉(zhuǎn)速高于預(yù)定閾值時禁止反饋修正量修正裝置修正反饋修正量和禁止蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值。
也就是說，即便在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，本控制裝置當(dāng)發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時也執(zhí)行對反饋修正量的修正和對蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的修正。由此，與禁止對反饋修正量進行修正和對蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值進行修正的情況相比，當(dāng)發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，若基本空燃比的偏差量較小，則在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后反饋修正量的變化量變小。結(jié)果，與禁止對反饋修正量進行修正和對蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值進行修正的情況相比，可以進一步抑制空燃比的偏差。另外，在低轉(zhuǎn)速下，由于在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后對反饋修正量的修正，實際空燃比不會極大地變化，即便基本空燃比的偏差量較大。
另一方面，當(dāng)在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，若發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，則本控制裝置禁止對反饋修正量進行修正和對蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值進行修正。結(jié)果，當(dāng)發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，能夠避免在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后空燃比的偏差變得相當(dāng)大。
本控制裝置的另一方面還包括 基本空燃比學(xué)習(xí)裝置，在維持所述凈化控制閥處于所述凈化控制閥被完全關(guān)閉的狀態(tài)的指示信號被發(fā)送給所述凈化控制閥的凈化控制閥關(guān)閉指示期間，通過根據(jù)基于所述反饋修正量而變化、以使所述反饋修正量更接近所述基本值的學(xué)習(xí)用反饋值更新基本空燃比學(xué)習(xí)值，以此來執(zhí)行基本空燃比學(xué)習(xí)； 基本空燃比學(xué)習(xí)完成判定裝置，在所述凈化控制閥關(guān)閉指示期間基于所述學(xué)習(xí)用反饋值判斷所述基本空燃比學(xué)習(xí)是否完成。
另外，若在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定所述基本空燃比學(xué)習(xí)完成，則所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置執(zhí)行所述反饋修正量修正裝置對所述反饋修正量的所述修正、和所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置對所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的所述修正。若在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定所述基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置基于所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)決定分配比率，且按照將分配量加入所述凈化修正量的方式來修正所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值、和按照使所述反饋修正量成為通過從所述反饋修正量中減去所述分配量而獲得的值的方式來修正所述反饋修正量，所述分配量與如下的量的所述分配比率對應(yīng)，所述量對應(yīng)于利用在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻計算出的所述反饋修正量修正所述基本噴射量的修正量。
根據(jù)此方面，同上述控制裝置一樣，若在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定基本空燃比學(xué)習(xí)完成，則執(zhí)行對反饋修正量的修正和對蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的修正。
相反，若在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則基于發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)決定“分配比率”。換句話說，可以認(rèn)為蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)裝置包括用于決定分配比率的分配比率決定裝置。另外，按照將“分配量”加入凈化修正量的方式修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值。另外，“分配量”是“與這樣一種數(shù)量的分配比率對應(yīng)的量，該數(shù)量對應(yīng)于利用在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻計算的反饋修正量修正基本噴射量的修正量”，其被簡稱為“閥關(guān)閉指示時刻處的修正對應(yīng)量”。同時，按照從反饋修正量中減去分配量的方式修正反饋修正量。
更具體的，分配比率決定裝置基于發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)檢測裝置檢出的發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)設(shè)定(或者決定)分配比率(即，引入比率)。此分配比率表示應(yīng)被引入凈化修正量中的“閥關(guān)閉指示時刻處的修正對應(yīng)量”的百分比。按照使分配比率是能夠盡可能減小凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后的空燃比波動的比率的方式，依據(jù)實驗等相對于各種發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)(例如，發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負(fù)荷)預(yù)定分配比率。分配比率與發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)之間的預(yù)定關(guān)系例如以查詢表(用于決定比率的圖表)或者函數(shù)的形式儲存在控制裝置中。分配比率決定裝置采用發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)檢測裝置檢出的發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)以及查詢表和函數(shù)之一決定實際分配比率。
例如，隨著發(fā)動機的負(fù)荷增大，每單位時間的進氣流量和燃料噴射量增加。由此，若當(dāng)在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處基本空燃比的偏差量較大時使反饋修正量減小閥關(guān)閉指示時刻處的修正對應(yīng)量，則難以通過改變凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后的反饋修正量來抑制空燃比的大幅波動。因此例如，按照使分配比率隨著發(fā)動機的負(fù)荷變大而變小的方式?jīng)Q定分配比率。
類似的，隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速增大，進氣流量增加。由此，若當(dāng)在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處基本空燃比的偏差量較大時使反饋修正量減小閥關(guān)閉指示時刻處的修正對應(yīng)量，則難以通過改變凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后的反饋修正量來抑制空燃比的大幅波動。因此，例如，按照使分配比率隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速變大而變小的方式?jīng)Q定分配比率。
如上所述，基于發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)決定分配比率。結(jié)果，可以避免在基本空燃比學(xué)習(xí)未完成的情況下凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后的實際空燃比大幅波動。
優(yōu)選的，上述控制裝置還包括通過對利用所述反饋修正量計算裝置計算出的所述反饋修正量執(zhí)行濾除處理來獲取濾除后的反饋修正量的濾除裝置，所述濾除處理僅使所述反饋修正量中的低頻成分通過，并且，所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置被構(gòu)造成將與由在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的所述濾除后的反饋修正量表示的、用于修正所述基本噴射量的修正量相對應(yīng)的量，利用為所述與在緊鄰所述反饋修正量被修正為所述基本值之前的時刻的用于修正所述基本噴射量的修正量相對應(yīng)的量。
當(dāng)發(fā)動機瞬時運轉(zhuǎn)時，由于各種原因，內(nèi)燃機的空燃比瞬時地波動。因此，受空燃比的瞬時波動的影響，反饋修正量具有高頻成分。另一方面，蒸發(fā)燃料氣體的凈化量不會急劇地變化，因此蒸發(fā)燃料氣體凈化不可能使高頻成分與反饋修正量重疊。由此，凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的濾除后的反饋修正量是與排除由發(fā)動機的瞬時運轉(zhuǎn)導(dǎo)致的干擾的反饋修正量相等的量，且由此準(zhǔn)確地表示凈化修正量的不足。另外，利用上述構(gòu)造，按照將“與用于修正基本噴射量的修正量對應(yīng)的量”加入凈化修正量的方式修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值，所述“與用于修正基本噴射量的修正量對應(yīng)的量”利用在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的濾除后的反饋修正量表示。
結(jié)果，由于凈化控制閥關(guān)閉指示時刻后的凈化修正量變得更接近適當(dāng)值，所以可以更有效地抑制凈化控制閥關(guān)閉指示時刻后的空燃比的波動。
另外，優(yōu)選的，濾除裝置基于發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)(發(fā)動機的運轉(zhuǎn)參數(shù))調(diào)節(jié)濾除處理的時間常數(shù)。
應(yīng)注意的是，“發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)”是發(fā)動機負(fù)荷、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等。發(fā)動機負(fù)荷可基于進氣流量、被引入發(fā)動機氣缸內(nèi)的進氣量、進氣量的填充率、進氣壓、節(jié)氣門開度、加速踏板的操作量、燃料噴射量等之一獲得。由此，濾除裝置可檢測這些參數(shù)之一。
例如，隨著發(fā)動機負(fù)荷變小或者隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速變小，反饋修正量中包含的高頻成分的頻率變低。因此，隨著發(fā)動機負(fù)荷變小或者隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速變小，濾除處理的時間常數(shù)應(yīng)增大。另一方面，若濾除處理的時間常數(shù)過大，則凈化修正量的不足的變化(即，相對于蒸發(fā)燃料量的偏差)會非常遲地顯現(xiàn)在濾除后的反饋修正量中。因此，若濾除處理的時間常數(shù)被設(shè)定地過大，則凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的濾除后的反饋修正量不能足夠準(zhǔn)確地表示凈化修正量的不足。由此考慮到這些因素，上述濾除裝置基于發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)調(diào)節(jié)濾除處理的時間常數(shù)。結(jié)果，凈化控制閥關(guān)閉指示時刻后的凈化修正量變得更接近適當(dāng)值，且因此可以更有效地抑制凈化控制閥關(guān)閉指示時刻后的空燃比的波動。



圖1是采用依據(jù)本發(fā)明第一實施例的控制裝置的內(nèi)燃機的示意構(gòu)造圖； 圖2是用于說明利用圖1所示的控制裝置控制燃料噴射量的功能框圖； 圖3是用于說明在基本空燃比學(xué)習(xí)已完成時凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的操作的時間圖； 圖4是用于說明在基本空燃比學(xué)習(xí)未完成時凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的操作的時間圖； 圖5是表示利用圖1所示的CPU執(zhí)行的用于計算反饋修正系數(shù)的程序的流程圖； 圖6是表示利用圖1所示的CPU執(zhí)行的用于驅(qū)動凈化控制閥的程序的流程圖； 圖7是表示利用圖1所示的CPU執(zhí)行的用于學(xué)習(xí)基本空燃比的偏差的程序的流程圖； 圖8是表示利用圖1所示的CPU執(zhí)行的用于學(xué)習(xí)與蒸發(fā)燃料氣體中的蒸發(fā)燃料氣體濃度對應(yīng)的值的程序的流程圖； 圖9是表示利用圖1所示的CPU執(zhí)行的用于計算推定凈化率的程序的流程圖； 圖10是表示利用圖1所示的CPU執(zhí)行的用于決定指令噴射量的程序的流程圖； 圖11是表示利用圖1所示的CPU執(zhí)行的用于在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處將反饋修正系數(shù)引入蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的程序的流程圖； 圖12是替代圖11所示的程序的利用依據(jù)第二實施例的CPU執(zhí)行的程序的流程圖； 圖13是替代圖11所示的程序的利用依據(jù)第三實施例的CPU執(zhí)行的程序的流程圖； 圖14是用于說明依據(jù)第三實施例的在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的操作的時間圖； 圖15用于是限定發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和分配比率之間的關(guān)系的圖(表)； 圖16是替代圖5所示的程序的利用依據(jù)第四實施例的CPU執(zhí)行的程序的流程圖； 圖17是替代圖11所示的程序的利用依據(jù)第四實施例的CPU執(zhí)行的程序的流程圖； 圖18是用于限定第四實施例的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和濾波器的時間常數(shù)之間關(guān)系的時間常數(shù)設(shè)定圖。

具體實施例方式 接著將參照

依據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機的控制裝置的實施例。
a.第一實施例 圖1表示將依據(jù)本發(fā)明第一實施例的控制裝置應(yīng)用于內(nèi)燃機10的一種系統(tǒng)的示意構(gòu)造。發(fā)動機10是四沖程直列式四缸發(fā)動機。圖1僅表示了單個氣缸的剖面，其它氣缸也具有類似的構(gòu)造。
發(fā)動機10包括具有氣缸體、氣缸體下殼和油底殼的氣缸體部20；安裝在該氣缸體部20上的氣缸蓋部30；用于向氣缸體部20供給空氣(新鮮空氣)的進氣系統(tǒng)40以及用于從氣缸體部20向發(fā)動機外部排出排氣的排氣系統(tǒng)50。
氣缸體部20包括圓筒形氣缸21、活塞22、連桿23和曲軸24?；钊?2在氣缸21內(nèi)往復(fù)運動?；钊?2的往復(fù)運動經(jīng)由連桿23傳遞給曲軸24，從而轉(zhuǎn)動該曲軸24。氣缸21的腔室壁面、活塞22的頂面和氣缸蓋部30的底面形成燃燒室25。
氣缸蓋部30包括與燃燒室25連通的進氣口31；用于開閉該進氣口31的進氣門32；包括用于驅(qū)動進氣門32的進氣凸輪軸且用于連續(xù)地改變該進氣凸輪軸的相位角的可變進氣正時單元33；該可變進氣正時單元33的致動器33a；與燃燒室25連通的排氣口34；用于開閉該排氣口34的排氣門35；用于驅(qū)動該排氣門35的排氣凸輪軸36；在暴露于燃燒室25上部的火花電極處利用火花放電點燃混合物的火花塞37；包括用于生成被施加給火花塞37的高壓的點火線圈的點火器38；以及用于向進氣口31內(nèi)噴射燃料的噴射器(燃料噴射裝置)39，所噴射的燃料量基于表示指令噴射量Fi的信號。
進氣系統(tǒng)40包括具有多根進氣歧管的進氣管41，各個進氣歧管與各個氣缸的進氣口31連通；設(shè)在該進氣管41的上游端處的空氣濾清器42；形成在進氣管41內(nèi)的進氣歧管的集合部處的穩(wěn)壓箱43；被可旋轉(zhuǎn)地支承在進氣管41內(nèi)的節(jié)氣門44；以及用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該節(jié)氣門44以改變進氣管41的開口截面積的節(jié)氣門電機44a。應(yīng)注意的是，進氣口31、進氣管41和穩(wěn)壓箱43構(gòu)成進氣通路。
另外，內(nèi)燃機10包括用于儲存液體燃料的燃料箱45；可吸附和儲存燃料箱45中產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料的吸附罐46；用于把含有蒸發(fā)燃料的氣體從燃料箱45導(dǎo)入吸附罐46的蒸氣捕集管47；用于把從吸附罐46脫附的蒸發(fā)燃料作為蒸發(fā)燃料氣體導(dǎo)入穩(wěn)壓箱43、進氣管41和進氣口31的凈化管48；以及設(shè)在凈化通路內(nèi)的凈化控制閥49。
在本實施例中，蒸氣捕集管47和凈化管48構(gòu)成凈化通路。凈化控制閥49被構(gòu)造成通過基于表示占空比DPG的本身是指示信號的驅(qū)動信號來調(diào)節(jié)閥49的開度(開放期間)，以此來改變利用凈化管48形成的通路的截面積。當(dāng)占空比DPG為“0”時，凈化控制閥49徹底(完全)關(guān)閉凈化管48。也就是說，凈化控制閥49被構(gòu)造成其設(shè)在凈化通路內(nèi)且其開度響應(yīng)于指示信號而變更。
吸附罐46是公知的活性碳濾罐。吸附罐46包括殼體，該殼體具有與蒸氣捕集管47連接的罐口46a、與凈化管48連接的凈化口46b和暴露于大氣的大氣口46c。吸附罐46在殼體內(nèi)容納用于吸附蒸發(fā)燃料的吸附劑46d。吸附罐46在凈化控制閥49完全關(guān)閉時(或者期間)吸附并儲存燃料箱45內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料。吸附罐46在凈化控制閥49開啟時(或者期間)把所吸附/儲存的蒸發(fā)燃料作為蒸發(fā)燃料氣體排入凈化管48。
排氣系統(tǒng)50包括多根排氣歧管51，各根排氣歧管51與各個氣缸的排氣口37連通；與多根排氣歧管51的集合部連通的排氣管52；以及設(shè)在排氣管52內(nèi)的三元催化單元53。由被導(dǎo)入燃燒室25內(nèi)且在該燃燒室25中燃燒的混合氣體形成的排氣排入利用排氣歧管51、排氣管52等形成的排氣通路內(nèi)。
發(fā)動機10包括空氣流量計61、加速器開度傳感器62、節(jié)氣門位置傳感器63、進氣壓力傳感器64、水溫傳感器65、曲柄位置傳感器66、凸輪位置傳感器67和空燃比傳感器68。
空氣流量計61輸出用于指示被導(dǎo)入進氣管41內(nèi)的進氣的流量Ga的信號。加速器開度傳感器62輸出用于指示駕駛員操作加速踏板81的行程Ap的信號。節(jié)氣門位置傳感器63檢測節(jié)氣門44的開度以輸出用于指示節(jié)氣門開度TA的信號。進氣壓力傳感器64檢測穩(wěn)壓箱43內(nèi)的本身是進氣壓力的壓力以輸出用于指示進氣壓Pa的信號。水溫傳感器65檢測發(fā)動機10的冷卻水的溫度以輸出用于指示冷卻水溫度TW的信號。
曲柄位置傳感器66輸出這樣一種信號，該信號在曲軸24每轉(zhuǎn)動10°具有窄脈沖且在曲軸24每轉(zhuǎn)動360°具有寬脈沖。此脈沖信號表示發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速NE。凸輪位置傳感器67生成每當(dāng)進氣凸輪軸轉(zhuǎn)動90度(即，每當(dāng)曲軸24轉(zhuǎn)動180度)就具有單個脈沖的信號(G2信號)。空燃比傳感器68設(shè)在排氣管52內(nèi)且基于流經(jīng)該空燃比傳感器68所設(shè)的位置并流入催化單元53內(nèi)的已燃?xì)怏w(排氣)的氧氣濃度來檢測空燃比，從而輸出用于指示被供給到發(fā)動機10的混合物的空燃比af(檢出空燃比af)的信號。
電子控制設(shè)備70是微型計算機，其包括CPU71；ROM72，其內(nèi)預(yù)先儲存利用CPU71執(zhí)行的程序、圖表(查詢表、圖譜)、常數(shù)等；RAM73，CPU71根據(jù)需要臨時儲存數(shù)據(jù)于其內(nèi)；備份RAM74，其在電源接通時儲存數(shù)據(jù)且其甚至在電源切斷時也保留所儲存的數(shù)據(jù)；具有AD轉(zhuǎn)換器的接口75等等。接口75與傳感器61至68連接，且被構(gòu)造成使該接口75將來自傳感器61至68的信號供給給CPU71。接口75與致動器33a、點火器38、噴射器39、節(jié)氣門電機44a和凈化控制閥49連接，且被構(gòu)造成使該接口75將來自CPU71的驅(qū)動信號(指示信號)發(fā)送給這些設(shè)備。
(正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射控制的概要) 接著將說明這樣構(gòu)造的控制裝置在正常運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下如何決定燃料噴射量Fi并執(zhí)行燃料噴射的概要。圖2表示用于說明本裝置的燃料噴射控制的概要的框圖。圖2中所示的各個部分對應(yīng)于利用CPU71執(zhí)行的程序的一部分。CPU71通過執(zhí)行這些程序來實行空燃比反饋控制、基本空燃比學(xué)習(xí)、蒸發(fā)燃料氣體凈化以及蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)(蒸氣濃度學(xué)習(xí))。應(yīng)注意的是，在以下說明書和附圖中，反饋有時被簡寫成“F/B”。
<空燃比反饋控制> 本裝置在空燃比反饋控制期間按照使發(fā)動機的實際空燃比af變得等于預(yù)定目標(biāo)空燃比afr的方式計算(獲得)用于修正指令噴射量Fi的反饋修正系數(shù)FAF。反饋修正系數(shù)FAF是一種與基本噴射量Fbs相乘以修正該基本噴射量Fbs的系數(shù)。因此，當(dāng)反饋修正系數(shù)FAF為“1”時，該反饋修正系數(shù)FAF既不增大也不減小基本噴射量Fbs(即，反饋修正系數(shù)FAF不修正基本噴射量Fbs)。換句話說，反饋修正系數(shù)FAF的基本值是“1”。反饋修正系數(shù)FAF也被稱為“反饋修正量”。
如圖2所示，為了執(zhí)行空燃比反饋控制，本裝置包括目標(biāo)空燃比設(shè)定部A1、氣缸進氣量計算部A2、基本噴射量計算部A3、實際噴射量計算部A4和反饋修正系數(shù)計算部A5。以下，針對一個特定氣缸說明每個部分。然而應(yīng)注意的是，對于其它氣缸也執(zhí)行相同的空燃比反饋控制。
-目標(biāo)空燃比設(shè)定部A1- 除特定狀態(tài)例如發(fā)動機10的暖機運轉(zhuǎn)狀態(tài)等外，目標(biāo)空燃比設(shè)定部A1將目標(biāo)空燃比afr(k)設(shè)定為化學(xué)計量(理論)空燃比af0。注意，目標(biāo)空燃比設(shè)定部A1可被構(gòu)造成基于轉(zhuǎn)速NE、負(fù)荷L、冷卻水溫TW和圖譜(查詢表)Mapafr設(shè)定目標(biāo)空燃比afr(k)，如以下等式(1)所示。圖譜Mapafr限定轉(zhuǎn)速NE、負(fù)荷L、水溫TW和目標(biāo)空燃比afr(k)之間的關(guān)系。負(fù)荷L用進氣流量Ga、填充率KL、進氣壓Pa、節(jié)氣門開度TA、加速踏板的操作量Ap等表示。參數(shù)k的值表示用于特定氣缸的當(dāng)前燃燒周期的值。因此，目標(biāo)空燃比afr(k)是用于特定氣缸的當(dāng)前燃燒周期的目標(biāo)空燃比。目標(biāo)空燃比afr(k-N)是用于特定氣缸的當(dāng)前燃燒周期的N個周期之前的燃燒周期的目標(biāo)空燃比。
afr(k)＝Mapafr(NE，L，TW)...(1) -氣缸進氣量計算部A2- 氣缸進氣量計算部A2基于進氣流量Ga、轉(zhuǎn)速NE和圖譜MapMC獲得氣缸進氣量Mc(k)，如以下等式(2)所示。圖譜MapMC限定進氣流量Ga、轉(zhuǎn)速NE和氣缸進氣量Mc之間的關(guān)系。氣缸進氣量Mc(k)是在當(dāng)前燃燒周期(即，當(dāng)前進氣行程)期間被導(dǎo)入特定氣缸內(nèi)的空氣(新鮮空氣)量。氣缸進氣量計算部A2儲存氣缸進氣量Mc(k)和指示特定氣缸的周期的信息。應(yīng)注意的是，氣缸進氣量Mc(k)可采用公知的進氣量推定模型獲得。
Mc(k)＝MapMc(Ga，NE)...(2) -基本噴射量計算部A3- 基本噴射量計算部A3通過將利用氣缸進氣量計算部A2獲得的氣缸進氣量Mc(k)除以利用目標(biāo)空燃比設(shè)定部A1設(shè)定的目標(biāo)空燃比afr(k)來獲取用于使發(fā)動機10的空燃比等于目標(biāo)空燃比afr(k)的基本噴射量Fbs(k)，如以下等式(3)所示?；緡娚淞縁bs(k)是用于當(dāng)前燃燒周期的基本噴射量?；緡娚淞縁bs(k)是基于發(fā)動機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)(條件)決定的前饋控制量，該前饋控制量用于使提供給燃燒室25的混合物的空燃比等于目標(biāo)空燃比afr(k)，該混合物利用從噴射器39噴射的燃料形成。基本噴射量計算部A3儲存基本噴射量Fbs(k)和指示特定氣缸的周期的信息。應(yīng)注意的是，基本噴射量計算部A3可被構(gòu)造成基于例如氣缸進氣量Mc(k)、目標(biāo)空燃比afr(k)和圖譜MapFbs獲得基本噴射量Fbs(k)。在此情況下，圖譜MapFbs限定氣缸進氣量Mc(k)、目標(biāo)空燃比afr(k)和基本噴射量Fbs(k)之間的關(guān)系。
-實際噴射量計算部A4- 如以下等式(4)所示，實際噴射量計算部A4通過將氣缸進氣量Mc(k-N)除以利用空燃比傳感器68檢測出的現(xiàn)時刻的當(dāng)前檢出空燃比af(k)來獲取用于當(dāng)前周期的N個周期之前的周期的實際噴射量Fc(k-N)。值N是基于發(fā)動機10的排量、燃燒室25至空燃比傳感器68的距離等決定的。采用用于當(dāng)前周期的N個周期之前的周期的氣缸進氣量Mc(k-N)和當(dāng)前檢出空燃比af(k)來獲取用于當(dāng)前周期的N個周期之前的周期的實際噴射量Fc(k-N)的理由是因為燃燒室25內(nèi)產(chǎn)生的已燃?xì)怏w需要花費與發(fā)動機10的N個周期對應(yīng)的時間到達設(shè)在排氣管52內(nèi)的空燃比傳感器68。
-反饋修正系數(shù)計算部A5- 反饋(F/B)修正系數(shù)計算部A5采用用于當(dāng)前周期的N個周期之前的周期的基本噴射量Fbs(k-N)和用于當(dāng)前周期的N個周期之前的周期的實際噴射量Fc(k-N)計算反饋修正系數(shù)FAF。更具體的，如以下等式(5)所示，反饋修正系數(shù)計算部A5通過從基本噴射量Fbs(k-N)中減去實際噴射量Fc(k-N)來獲取噴射量的差異(偏差)DFc(k)。如由以上等式(3)明白的，因為基本噴射量Fbs(k-N)是將用于當(dāng)前周期的N個周期之前的周期的氣缸進氣量Mc(k-N)除以用于當(dāng)前周期的N個周期之前的周期的目標(biāo)空燃比afr(k-N)而獲得的值，所以該基本噴射量Fbs(k-N)是用于當(dāng)前周期的N個周期之前的周期的氣缸的目標(biāo)噴射量。因此，差異(偏差)DFc(k)表示在當(dāng)前周期的N個周期之前的周期噴射的燃料的過多或不足量。差異(偏差)DFc(k)在當(dāng)前周期的N個周期之前的周期噴射的燃料量不足時變成正值，且在當(dāng)前周期的N個周期之前的周期噴射的燃料量過多時變成負(fù)值。
DFc(k)＝Fbs(k-N)-Fc(k-N)...(5) 然后，反饋修正系數(shù)計算部A5基于以下等式(6)對差異(偏差)DFc(k)執(zhí)行比例-積分控制處理(PI處理)以獲取反饋修正量DF(k)。在等式(6)中，Gp是預(yù)定比例增益(比例常數(shù))，Gi是預(yù)定積分增益(積分常數(shù))。SDFc(k)是差異(偏差)DFc(k)的時間積分值。
DF(k)＝Gp·DFc(k)+Gi·SDFc(k)...(6) 另外，反饋修正系數(shù)計算部A5通過將反饋修正量DF(k)和基本噴射量Fbs(k)用于以下等式(7)來計算反饋修正系數(shù)FAF(k)。也就是說，反饋修正系數(shù)FAF(k)是把“通過把反饋修正量DF(k)加到基本噴射量Fbs(k)上而獲得的值”除以“基本噴射量Fbs(k)”而獲得的。反饋修正系數(shù)FAF(k)被乘以基本噴射量Fbs(k)，以決定后述指令噴射量決定部A10中的指令噴射量Fi(k)。這些是空燃比反饋控制的概要。
應(yīng)注意的是，反饋修正系數(shù)計算部A5相對于由此算出的反饋修正系數(shù)FAF(k)獲得當(dāng)前反饋修正系數(shù)FAF(k)和先前算出值FAFAV(k-1)的加權(quán)平均值，如以下等式(8)所示，并將此加權(quán)平均值儲存為修正系數(shù)平均值FAFAV(k)。修正系數(shù)平均值FAFAV(k)用于獲取隨后均要說明的基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi和蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。因此，修正系數(shù)平均值FAFAV(k)被稱為依據(jù)反饋修正量變化的“學(xué)習(xí)用反饋值”。注意，等式(8)中的m是大于0且小于1的常數(shù)。
FAFAV(k)＝m·FAF(k)+(1-m)·FAFAV(k-1)...(8) <基本空燃比學(xué)習(xí)> 本裝置基于學(xué)習(xí)用反饋值(修正系數(shù)平均值FAFAV(k))更新(獲得)基本修正系數(shù)KG，以使反饋修正系數(shù)FAF在指示信號被發(fā)送給凈化控制閥49的“凈化控制閥關(guān)閉指示期間(在此期間占空比DPG為“0”)”更接近基本值“1”，該指示信號是保持凈化控制閥49處于其被完全關(guān)閉的狀態(tài)的信號。這種基本修正系數(shù)KG的更新也被稱為基本空燃比學(xué)習(xí)。因此，“基本修正系數(shù)KG”被稱為“基本空燃比學(xué)習(xí)值”。
另外，在凈化控制閥關(guān)閉指示期間，利用上述基本噴射量Fbs實現(xiàn)的空燃比被稱為基本空燃比?；究杖急葧捎趪娚淦?9的特性偏差等而偏離目標(biāo)空燃比afr(k)?；究杖急扰c目標(biāo)空燃比afr(k)的這種偏差(基本空燃比的偏差)反映或者顯現(xiàn)在反饋修正系數(shù)FAF上且由此也反映或者顯現(xiàn)在修正系數(shù)平均值FAFAV上。因此，在基本空燃比學(xué)習(xí)中，基于修正系數(shù)平均值FAFAV學(xué)習(xí)(更新)基本修正系數(shù)KG?；拘拚禂?shù)KG是一種通過與基本噴射量Fbs相乘來修正該基本噴射量Fbs的系數(shù)。因此，當(dāng)基本修正系數(shù)KG等于“1”時，該基本修正系數(shù)KG既不增大也不減小基本噴射量Fbs(KG不修正基本噴射量Fbs)。也就是說，基本修正系數(shù)KG的基本值為“1”。圖2所示的基本空燃比學(xué)習(xí)部A6提供用于執(zhí)行基本空燃比學(xué)習(xí)。
-基本空燃比學(xué)習(xí)部A6- 若修正系數(shù)平均值FAFAV與基本值“1”的偏差εa大于預(yù)定值α(α＞0)，則如以下等式(9)所示，基本空燃比學(xué)習(xí)部A6通過把更新值X加入基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi來更新基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi，所述更新值X是規(guī)定的微小正值。相反，若偏差εa小于值(-α)，則如以下等式(10)所示，基本空燃比學(xué)習(xí)部A6通過從基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi中減去更新值X來更新基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi。另外，若偏差εa在值(-α)與值(α)之間，則基本空燃比學(xué)習(xí)部A6不更新基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi。在執(zhí)行空燃比反饋控制時和凈化控制閥關(guān)閉指示期間，更新基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi。
KGi←KGi+X...(9) KGi←KGi-X...(10) 注意，基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi的后綴i意味著依據(jù)負(fù)荷L的大小存在相互不同的多個學(xué)習(xí)區(qū)域。也就是說，與負(fù)荷L的大小對應(yīng)的多個區(qū)域i被預(yù)先設(shè)定為學(xué)習(xí)區(qū)域i?；究杖急葘W(xué)習(xí)部A6更新與基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi被更新時的負(fù)荷L所屬的學(xué)習(xí)區(qū)域i對應(yīng)的基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi。后述指令噴射量決定部A10依據(jù)負(fù)荷L選擇基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi，并采用所選擇的基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi作為基本修正系數(shù)KG。
<蒸發(fā)燃料氣體凈化和凈化濃度學(xué)習(xí)> 本裝置開啟凈化控制閥49以執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化(或者以對蒸發(fā)燃料氣體進行凈化)。這允許吸附罐46內(nèi)吸收的蒸發(fā)燃料作為蒸發(fā)燃料氣體通過凈化管48并被供給到穩(wěn)壓箱43(進氣通路)。設(shè)置有圖2所示的凈化控制閥驅(qū)動部A7用以通過改變凈化控制閥49的開度來控制蒸發(fā)燃料氣體凈化量。
然而，被凈化的蒸發(fā)燃料氣體對發(fā)動機10的空燃比的影響的大小響應(yīng)于蒸發(fā)燃料氣體的流量和該蒸發(fā)燃料氣體中包含的蒸發(fā)燃料的濃度而變化?？紤]到此，本裝置學(xué)習(xí)與蒸發(fā)燃料氣體中包含的蒸發(fā)燃料的濃度相關(guān)的值作為蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。本裝置獲得推定凈化基本流量KPE，其是用于獲取被導(dǎo)入燃燒室25內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體的流量的基本值。另外，本裝置基于推定凈化基本流量KPE推定(或者計算)推定凈化流量KPEM。推定凈化流量KPEM是被導(dǎo)入燃燒室25內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體的推定量。本裝置基于推定凈化流量KPEM和進氣流量Ga計算推定凈化率PGRE。推定凈化率PGRE是每單位進氣流量Ga的推定凈化流量。
然后，本裝置采用蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG和推定凈化率PGRE計算凈化修正系數(shù)FPG?；緡娚淞縁bs被乘以凈化修正系數(shù)FPG，因此凈化修正系數(shù)FPG是一種按照使指令噴射量Fi減少與蒸發(fā)燃料氣體中包含的蒸發(fā)燃料的量相等的量的方式來修正該指令噴射量Fi的系數(shù)。凈化修正系數(shù)FPG的基本值是“1”。圖2所示的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)部A8提供用于計算蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。圖2所示的推定凈化率計算部A9提供用于計算推定凈化率PGRE。以下說明凈化控制閥驅(qū)動部A7、蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)部A8和推定凈化率計算部A9。
-凈化控制閥驅(qū)動部A7- 凈化控制閥驅(qū)動部A7在預(yù)定凈化條件滿足時開啟凈化控制閥49至預(yù)定開度(此開度不等于零)。當(dāng)發(fā)動機10正在穩(wěn)定狀態(tài)下運轉(zhuǎn)(例如，負(fù)荷L的每單位時間變化量小于預(yù)定值)且空燃比反饋控制條件滿足(即，正在執(zhí)行反饋控制)時，凈化條件滿足。凈化條件可包括其它條件，例如，燃料箱45內(nèi)殘留的燃料量大于預(yù)定量的條件。
更具體的，凈化控制閥驅(qū)動部A7在凈化條件滿足時基于發(fā)動機的運轉(zhuǎn)參數(shù)設(shè)定目標(biāo)凈化率PGT。目標(biāo)凈化率PGT是一種被限定為凈化流量KP(其是通過凈化控制閥49的蒸發(fā)燃料氣體的流量，且以下簡稱為“控制閥位置凈化流量KP”)與進氣流量Ga的比率的值。
凈化控制閥驅(qū)動部A7當(dāng)修正系數(shù)平均值FAFAV在預(yù)定范圍內(nèi)且發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定時增大目標(biāo)凈化率PGT。凈化控制閥驅(qū)動部A7當(dāng)修正系數(shù)平均值FAFAV不在預(yù)定范圍內(nèi)時減小目標(biāo)凈化率PGT。應(yīng)注意的是，凈化控制閥驅(qū)動部A7適當(dāng)?shù)卦O(shè)定目標(biāo)凈化率PGT的上限。例如，日本特開專利申請H9-303219詳細(xì)記載了設(shè)定目標(biāo)凈化率PGT的方法。
然后，凈化控制閥驅(qū)動部A7通過把所設(shè)定的目標(biāo)凈化率PGT乘以進氣流量Ga來獲取控制閥位置凈化流量KP，如以下等式(11)所示?？刂崎y位置凈化流量KP是通過凈化控制閥49的蒸發(fā)燃料氣體的流量的目標(biāo)值。
KP＝Ga·PGT...(11) 接著，凈化控制閥驅(qū)動部A7基于轉(zhuǎn)速NE、負(fù)荷L和圖譜MapPGRMX獲取全開凈化率PGRMX，如以下等式(12)所示。全開凈化率PGRMX表示凈化控制閥49全開時的凈化率(即，當(dāng)凈化控制閥49全開時控制閥位置凈化流量KP與進氣流量Ga的比率)。圖譜MapPGRMX基于實驗或者模擬的結(jié)果而形成。依據(jù)圖譜MapPGRMX，全開凈化率PGRMX隨著轉(zhuǎn)速NE變高或者負(fù)荷L變高而變小。
PGRMX＝MapPGRMX(NE，L)...(12) 同時，當(dāng)利用100％的占空比驅(qū)動凈化控制閥49時，該凈化控制閥49徹底(完全)開啟。凈化控制閥49的占空比是該凈化控制閥保持開啟的持續(xù)時間與預(yù)定不變周期T的比(Topen/T)，其中，凈化控制閥49在周期T內(nèi)被關(guān)閉一次并被開啟一次。因此，凈化控制閥驅(qū)動部A7通過將“把目標(biāo)凈化率PGT除以全開凈化率PGRMX獲得的值”乘以“100”來獲取占空比DPG，如以下等式(13)所示。凈化控制閥驅(qū)動部A7基于占空比DPG驅(qū)動凈化控制閥49。
-蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)部A8- 蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)部A8在指示信號(占空比DPG)正被發(fā)送給凈化控制閥49的“凈化控制閥開啟指示期間”的過程中，基于同反饋修正量相關(guān)的值(修正系數(shù)平均值FAFAV)學(xué)習(xí)(或者獲得、更新)與蒸發(fā)燃料氣體中包含的蒸發(fā)燃料的濃度相關(guān)的值作為“蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值”，該指示信號用于開啟凈化控制閥至預(yù)定開度(此開度是當(dāng)閥49未完全關(guān)閉時獲得的開度)。
更具體的，如以下等式(14)所示，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)部A8僅當(dāng)利用反饋修正系數(shù)計算部A5獲得的修正系數(shù)平均值FAFAV與基本值“1”的偏差εa的絕對值大于預(yù)定正值β(β＞0)時，才利用后述更新值tFG更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。在本實施例中，當(dāng)修正系數(shù)平均值FAFAV變成例如使基本噴射量Fbs增大或減小多于2％的值時，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)部A8通過把更新值tFG加入先前算出的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG中來獲取當(dāng)前的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。
FGPG←FGPG+tFG...(14) 蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的初始值是“1”。通過把修正系數(shù)平均值FAFAV與基本值“1”的偏差εa除以目標(biāo)凈化率PGT來獲取更新值tFG，如以下等式(15)所示。也就是說，更新值tFG對應(yīng)于每1％目標(biāo)凈化率的偏差εa。因此，更新值tFG隨著偏差εa變大而變大，且更新值tFG的絕對值隨著目標(biāo)凈化率PGT變小而變大。另一方面，在凈化控制閥關(guān)閉指示期間停止蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的更新。結(jié)果，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG變成與蒸發(fā)燃料氣體濃度對應(yīng)的值(即，隨著蒸發(fā)燃料氣體濃度變大而變小的值)。蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG被儲存在備份RAM74中。
-推定凈化率計算部A9- 推定凈化率計算部A9計算推定凈化基本流量KPE，采用該推定凈化基本流量KPE獲取被導(dǎo)入燃燒室25內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體的流量。另外，推定凈化率計算部A9基于推定凈化基本流量KPE計算推定凈化流量KPEM，然后基于該推定凈化流量KPEM計算推定凈化率PGRE。
推定凈化率計算部A9基于流量為上述控制閥位置凈化流量KP的蒸發(fā)燃料氣體實際流經(jīng)凈化控制閥49這個前提。另外，推定凈化率計算部A9基于流經(jīng)凈化控制閥49的蒸發(fā)燃料氣體將在特定延遲時間TD之后被導(dǎo)入燃燒室25內(nèi)這個前提。該延遲時間對應(yīng)于蒸發(fā)燃料氣體輸送延遲時間。
在這些前提下，推定凈化率計算部A9首先基于轉(zhuǎn)速NE決定延遲時間TD(例如，延遲時間可以是發(fā)動機10的10個沖程的時間)。延遲時間TD是基于例如用于限定轉(zhuǎn)速NE與延遲時間TD之間關(guān)系的延遲時間設(shè)定圖譜決定的。依據(jù)延遲時間設(shè)定圖譜，延遲時間TD是按照使該延遲時間TD隨著轉(zhuǎn)速NE變大而變短的方式獲得的。
然后，推定凈化率計算部A9把在從現(xiàn)時刻起延遲時間TD之前處利用凈化控制閥驅(qū)動部A7獲得的控制閥位置凈化流量KP代入推定凈化基本流量KPE。同時，流經(jīng)凈化控制閥49的氣體的流量相對于該凈化控制閥49的開閉操作大致一次滯后地變化。因此，推定凈化率計算部A9通過對推定凈化基本流量KPE實施“鈍化操作(一次滯后操作)”來獲取推定凈化基本流量KPE，如以下等式(16)所示。在等式(16)中，κ是大于0且小于1的常數(shù)。預(yù)先基于實驗或者模擬的結(jié)果、按照使得由凈化控制閥49的開閉操作導(dǎo)致的蒸發(fā)燃料氣體的流量的實際變化反映在值KPEM上的方式調(diào)節(jié)κ。
KPEM←κ·KPEM+(1-κ)·KPE...(16) 如上所述，推定凈化率計算部A9基于同凈化控制閥49的開度相關(guān)的值(即目標(biāo)凈化率PGT)獲取控制閥位置凈化流量KP?？紤]到蒸發(fā)燃料氣體從凈化控制閥49移至燃燒室25的輸送延遲時間TD并考慮到相對于同凈化控制閥49的開度相關(guān)的值的流經(jīng)該凈化控制閥49的蒸發(fā)燃料氣體的行為(一次滯后特性)，推定凈化率計算部A9基于控制閥位置凈化流量KP推定被導(dǎo)入燃燒室25內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體的流量作為推定凈化流量KPEM。
另外，推定凈化率計算部A9通過把推定凈化流量KPEM除以進氣流量Ga來獲取推定凈化率PGRE，如以下等式(17)所示。
<決定指令噴射量> 本裝置利用基本噴射量Fbs、反饋修正系數(shù)FAF、基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi、蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG和推定凈化率PGRE決定指令噴射量Fi。設(shè)置有圖2所示的指令噴射量決定部A10用以決定指令噴射量Fi(最終燃料噴射量)。
-指令噴射量決定部A10- 指令噴射量決定部A10首先基于利用推定凈化率計算部A9獲得的推定凈化率PGRE和利用蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)部A8獲得的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG計算凈化修正系數(shù)(凈化修正量)FPG，如以下等式(18)所示。也就是說，指令噴射量決定部A10通過把“1”加入到蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG與“1”的偏差和推定凈化率PGRE的乘積中來獲取凈化修正系數(shù)FPG。如上所述，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的基本值是“1”。蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG隨著蒸發(fā)燃料氣體濃度變高而變小。因此，依據(jù)等式(18)，凈化修正系數(shù)FPG隨著蒸發(fā)燃料氣體濃度變高或者推定凈化率PGRE變大而變小。
FPG＝1+PGRE·(FGPG-1)...(18) 然后，指令噴射量決定部A10在基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi中選擇與依據(jù)負(fù)荷L的學(xué)習(xí)區(qū)域i對應(yīng)的系數(shù)作為基本修正系數(shù)KG。接著，指令噴射量決定部A10通過把基本噴射量Fbs(k)乘以如下的乘積、即反饋修正系數(shù)FAF(k)、基本修正系數(shù)KG和凈化修正系數(shù)FPG的乘積，以此來決定指令噴射量Fi(k)，如以下等式(19)所示。指令噴射量決定部A10指示噴射器39噴射指令噴射量Fi(k)的燃料。
Fi(k)＝KG·FPG·FAF(k)·Fbs(k)...(19) (修正凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的反饋修正量、和凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值) 本裝置在指示信號被發(fā)送給凈化控制閥49的凈化控制閥關(guān)閉指示時刻重設(shè)反饋修正系數(shù)FAF(或者修正FAF為基本值“1”)，該指示信號用于從凈化控制閥49的開啟狀態(tài)(即，DPG不等于0的狀態(tài))改變該凈化控制閥49的狀態(tài)至該凈化控制閥49的全閉狀態(tài)(即，DPG等于0的狀態(tài))。另外，本裝置按照將一量加入凈化修正系數(shù)FPG的方式在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG，該量對應(yīng)于依據(jù)反饋修正系數(shù)FAF的“用于修正燃料噴射量的修正量”，該反饋修正系數(shù)FAF是在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻算出的且具有緊鄰重設(shè)之前的值。
為了執(zhí)行上述反饋修正系數(shù)FAF的重設(shè)和蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的修正(凈化修正系數(shù)FPG的修正)，本裝置包括蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11。
-蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11- 蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11在其檢出凈化控制閥關(guān)閉指示時刻時判斷與現(xiàn)時負(fù)荷L對應(yīng)的學(xué)習(xí)區(qū)域i內(nèi)的基本空燃比學(xué)習(xí)是否(或者已經(jīng))完成。更具體的，蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11在此時的修正系數(shù)平均值FAFAV與基本值“1”的偏差εa的絕對值小于預(yù)定值α(α＞0)時，判定與現(xiàn)時負(fù)荷L對應(yīng)的學(xué)習(xí)區(qū)域i內(nèi)的基本空燃比學(xué)習(xí)(或者已經(jīng))完成。
然后，當(dāng)蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻判定與現(xiàn)時負(fù)荷L對應(yīng)的學(xué)習(xí)區(qū)域i內(nèi)的基本空燃比學(xué)習(xí)完成時，其將反饋修正系數(shù)FAF修正為基本值(或者重設(shè)FAF)并按照將一量加入凈化修正系數(shù)FPG的方式來修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG，該量對應(yīng)于在緊鄰反饋修正系數(shù)FAF被修正為基本值之前的時刻利用反饋修正系數(shù)FAF修正基本噴射量Fbs的修正量。
更具體的，蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11，按照使反饋修正系數(shù)FAF和凈化修正系數(shù)FPG的乘積在緊鄰蒸發(fā)燃料氣體凈化被停止之前和之后(之間)保持相同的方式、來對蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG(由此，凈化修正系數(shù)FPG)執(zhí)行修正。以下，說明用于修正凈化修正系數(shù)FPG的方法。
現(xiàn)在，假定緊鄰蒸發(fā)燃料氣體凈化停止之前的反饋修正系數(shù)為FAF0(參照圖3的(D))。值FAF0被指定為(1+ε)。ε是FAF0與“1”的偏差且在此情況下為負(fù)值。另外，假定緊鄰蒸發(fā)燃料氣體凈化停止之前的凈化修正系數(shù)為FPG0(參照圖3的(C))。蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11如所述在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻重設(shè)反饋修正系數(shù)FAF為“1”。因此，當(dāng)緊鄰蒸發(fā)燃料氣體凈化停止之后的經(jīng)修正的凈化修正系數(shù)為FPG1時，以下等式(20)成立。
FPG1＝FPG0·(1+ε)...(20) 相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG(參照圖3的(B))是這樣的量，該量是與用于修正基本噴射量Fbs的修正量對應(yīng)的量，該修正量依據(jù)緊鄰重設(shè)之前的反饋修正系數(shù)FAF0的偏差ε?？杉俣ㄍ贫▋艋蔖GRE0在蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻(即，在緊鄰蒸發(fā)燃料氣體凈化停止之前的時刻與緊鄰蒸發(fā)燃料氣體凈化停止之后的時刻之間)連續(xù)且保持不變。另外，當(dāng)在緊鄰蒸發(fā)燃料氣體凈化停止之后被修正的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值為FGPG1時，在凈化修正系數(shù)FPG1與推定凈化率PGRE0之間，以上等式(18)(FPG＝1+PGRE(FGPG-1))成立。因此，獲得以下等式(21)。
FPG1＝1+PGRE0·(FGPG1-1)...(21) 結(jié)果，由等式(20)和等式(21)獲得以下等式(22)。
也就是說，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG1用偏差ε、凈化修正系數(shù)FPG0和推定凈化率PGRE0表示。
由此，考慮到凈化修正系數(shù)FPG0、推定凈化率PGRE0和蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG0之間利用上述等式(18)表示的關(guān)系，相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG用以下等式(23)表示，該相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG是與用于修正基本噴射量Fbs的修正量對應(yīng)的量，該修正量依據(jù)緊鄰重設(shè)之前的反饋修正系數(shù)FAF0的偏差ε。
因此，“相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG”可通過把“反饋修正系數(shù)FAF與“1”的偏差ε和凈化修正系數(shù)FPG0的乘積”除以推定凈化率PGRE0來獲取，該相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG是與用于修正基本噴射量Fbs的修正量對應(yīng)的量，該修正量依據(jù)在緊鄰重設(shè)之前的時刻處反饋修正系數(shù)FAF0與“1”的偏差ε。蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11通過實質(zhì)上把相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG加到在緊鄰蒸發(fā)燃料氣體凈化停止之前時刻的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG0上來將蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG修正為值FGPG1。
接著，將參照圖3和4更詳細(xì)地說明將反饋修正系數(shù)FAF的偏差ε引入凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。圖3示意性地表示凈化修正系數(shù)FPG和反饋修正系數(shù)FAF在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻前后的變化的一例。這里，假定基本空燃比學(xué)習(xí)(與現(xiàn)時負(fù)荷L對應(yīng)的學(xué)習(xí)區(qū)域i內(nèi))在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之前已完成。
在此例中，在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之前，推定凈化率PGRE如圖3的(A)所示已到達PGRE0，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG如圖3的(B)所示已到達FGPG0。因此，如圖3的(C)所示，凈化修正系數(shù)FPG已到達通過把推定凈化率PGRE0和蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG0用于上述等式(18)而獲得的凈化修正系數(shù)FPG0(＝1+PGRE0(FGPG0-1))。
同時，推定凈化流量KPEM不可能與蒸發(fā)燃料氣體的實際凈化流量完全(絕對)一致。因此，推定凈化率PGRE0與實際凈化率PGRR(通過把蒸發(fā)燃料氣體的實際流量除以進氣流量Ga而獲得)之間存在差異ΔP(＝PGRE0-PGRR)，如圖3的(A)所示。由此，凈化修正系數(shù)FPG(＝FPG0)不能完全消除蒸發(fā)燃料氣體對空燃比的影響。結(jié)果，如圖3的(D)所示，反饋修正系數(shù)FAF變成值FAF0，該值FAF0補償利用凈化修正系數(shù)FPG修正的不足。
當(dāng)凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時，蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11重設(shè)反饋修正系數(shù)FAF0(即，其將反饋修正系數(shù)設(shè)定為基本值“1”)。同時，蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11從值FPG0改變凈化修正系數(shù)FPG為值FPG1，如圖3的(C)所示。換句話說，蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11通過把“相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG”加入蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG0來修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG是與這樣一種修正量對應(yīng)的量，該修正量是利用緊鄰重設(shè)之前的時刻的反饋修正系數(shù)FAF0(小于基本值“1”)修正基本噴射量Fbs的修正量(值ΔFGPG是負(fù)的，參照以上等式(23))。結(jié)果，基于緊鄰蒸發(fā)燃料氣體凈化停止之前的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG0計算的凈化修正系數(shù)FPG0減小為值FPG1。
即便在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后，蒸發(fā)燃料氣體凈化實際上仍然繼續(xù)。為對付此問題，本裝置通過把蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG1和推定凈化率PGRE應(yīng)用于上述等式(18)來計算凈化修正系數(shù)FPG。推定凈化率PGRE是基于等式(16)和等式(17)且考慮到“輸送延遲期間(延遲時間TD)”和“蒸發(fā)燃料氣體流量的變化特性(一次滯后特性)”而獲得的。因此，指令燃料噴射量Fi在在“凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后”響應(yīng)于蒸發(fā)燃料氣體流量的實際變化而變化。結(jié)果，能夠避免發(fā)動機10的空燃比af相對于接近化學(xué)計量空燃比af0的空燃比大幅波動，如圖3(E)中的實線所示。
另一方面，傳統(tǒng)控制裝置在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc重設(shè)凈化修正系數(shù)FPG(參見圖3(C)中的虛線)且重設(shè)反饋修正系數(shù)FAF(參見圖3(D)中的虛線)。這使得在緊鄰蒸發(fā)燃料氣體凈化停止之后空燃比af由于蒸發(fā)燃料氣體輸送延遲而比化學(xué)計量空燃比af0濃(小)。由此，反饋修正系數(shù)FAF急劇地變化以抑制空燃比af的波動(參見圖3(D)中的虛線)。
相反，若利用基本空燃比學(xué)習(xí)部A6執(zhí)行的基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，即便蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11檢測到當(dāng)前時刻到達凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc，本控制裝置的蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11也不執(zhí)行(或者禁止)上述反饋修正系數(shù)FAF的朝向“1”的修正(重設(shè))、和上述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的修正(因此，凈化修正系數(shù)FPG的修正)。圖4是用于說明此禁止實現(xiàn)的優(yōu)點的時間圖。圖4示意性表示在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之前基本空燃比學(xué)習(xí)(在與負(fù)荷L對應(yīng)的學(xué)習(xí)區(qū)域i)未(或者還未)完成的情況下，凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc前后的凈化修正系數(shù)FPG的變化、和凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc前后的反饋修正系數(shù)FAF的變化。
在此例中，同基本空燃比學(xué)習(xí)已完成的情況一樣，推定凈化率PGRE如圖4(A)所示等于PGRE0且蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG如圖4(B)所示等于FGPG0，直至“凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc”。因此，如圖4(C)所示，凈化修正系數(shù)FPG等于通過把推定凈化率PGRE0和蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG0應(yīng)用于上述等式(18)而獲得的凈化修正系數(shù)FPG0(＝1+PGRE0(FGPG0-1))。
另外，同基本空燃比學(xué)習(xí)已完成的情況一樣，推定凈化率PGRE0與實際凈化率PGRR之間存在差異ΔP(參見圖4(A))。然而，不像基本空燃比學(xué)習(xí)已完成的情況，等于值FAF0的反饋修正系數(shù)FAF包括部分ΔFAF0(＝FAF0-FAFC)和部分ΔFAF1(＝FAFC-1)，部分ΔFAF0是由于推定凈化率PGRE0與實際凈化率PGRR之間的差異(誤差)ΔP而修正燃料噴射量的部分，部分ΔFAF1是由于空燃比的基礎(chǔ)的偏差量而修正燃料噴射量的部分。
同時，假定基本空燃比學(xué)習(xí)未完成且在蒸發(fā)燃料氣體凈化停止后出于某種原因不能執(zhí)行基本空燃比學(xué)習(xí)，則值FAFC是從如下時刻起經(jīng)過足夠時間的情況下反饋修正系數(shù)FAF收斂于時刻tc處的值，在所述時刻由于蒸發(fā)燃料氣體凈化停止，使得蒸發(fā)燃料氣體實質(zhì)上停止被導(dǎo)入燃燒室25內(nèi)。因此，若基于空燃比的基礎(chǔ)的偏差量的部分ΔFAF1大于基于蒸發(fā)燃料氣體流量的差異(誤差)的部分ΔFAF0，則反饋修正系數(shù)的收斂值FAFC變得比基本值“1”更接近值FAF0。
因此，當(dāng)反饋修正系數(shù)FAF在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc被修正(重設(shè))為基本值，并且與利用反饋修正系數(shù)FAF(＝FAF0)修正燃料噴射量的修正量對應(yīng)的相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG被引入蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG時，獲得時刻te之后的反饋修正系數(shù)FAF的變化量(參見圖4(D)中的實線)，該時刻te之后的反饋修正系數(shù)FAF的變化量，變得比如下的時刻te之后的反饋修正系數(shù)FAF的變化量(參見圖4(D)中的虛線)大，該時刻te之后的反饋修正系數(shù)FAF的變化量(參見圖4(D)中的虛線)是在如下的時刻獲得的，在該時刻反饋修正系數(shù)FAF在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc不被修正(重設(shè))為基本值且相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG不被引入蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。結(jié)果，圖4(E)中實線所示的空燃比的波動幅度大于圖4(E)中虛線所示的空燃比。因此，蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11禁止在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc修正(重設(shè))反饋修正系數(shù)FAF，以及在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。
如自以上說明理解的，可使得“當(dāng)禁止反饋修正系數(shù)FAF的修正(重設(shè))和蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的修正時的空燃比的波動”小于“當(dāng)執(zhí)行此修正時的空燃比”。
(1.穩(wěn)定狀態(tài)下的實際操作) 如上所述，本控制裝置的特征之一是在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻將反饋修正系數(shù)FAF修正(重設(shè))為基本值和將“利用在此修正(重設(shè))之前時刻處的反饋修正系數(shù)FAF修正燃料噴射量的修正量”引入凈化修正系數(shù)FPG(實際上，引入蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG)。接著將說明與此引入操作相關(guān)的實際操作。首先，將參照圖5-10說明在正常狀態(tài)下的操作，然后將參照圖11說明在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的操作。
<用于空燃比反饋控制的反饋修正系數(shù)的計算> 控制單元70的CPU71每當(dāng)各個氣缸的曲柄轉(zhuǎn)角到達預(yù)定的曲柄轉(zhuǎn)角(在本例中，是排氣上止點前的預(yù)定角度(例如，90°CA))就重復(fù)執(zhí)行圖5所示的反饋修正系數(shù)計算程序。CPU71執(zhí)行反饋修正系數(shù)計算程序以實現(xiàn)反饋修正系數(shù)計算部A5的操作。注意，氣缸進氣量Mc(k)、基本噴射量Fbs(k)和實際噴射量Fc(k-N)利用未表示的程序依據(jù)上述等式(1)-(4)算出。
CPU71在預(yù)定時刻從步驟500開始處理，然后在步驟505判斷空燃比反饋條件(反饋條件)是否滿足。當(dāng)(1)現(xiàn)時刻不是發(fā)動機10的起動時刻，(2)未正執(zhí)行燃料切斷操作，(3)冷卻水溫度TW等于或高于預(yù)定溫度(即發(fā)動機的預(yù)熱已完成)，(4)空燃比傳感器68正常工作，以及(5)發(fā)動機10的氣缸進氣量Mc(k)(或者負(fù)荷L)等于或小于預(yù)定量時，此反饋條件滿足。
這里，假定這樣一種情況，其中，反饋條件滿足，但由于發(fā)動機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)已處于過渡狀態(tài)(例如，發(fā)動機10正在加速)而使得后面將要描述的凈化條件在相當(dāng)長的時期里不滿足。
在此情況下，CPU71在步驟505中做出“是”的判定并前進至步驟510，在步驟510中，CPU71將噴射量的偏差DFc(k)設(shè)定為依據(jù)上述等式(5)從基本噴射量Fbs(k-N)中減去實際噴射量Fc(k-N)而獲得的值。然后，CPU71前進至步驟515以將反饋修正量DF(k)設(shè)定為依據(jù)上述等式(6)對噴射量的偏差DFc(k)進行PI處理而獲得的值。
接著，CPU71在步驟520中如以下等式(24)所示，通過把在步驟515中新算出的噴射量的偏差DFc(k)加入到噴射量的偏差的現(xiàn)時積分值SDFc(k)中來獲得噴射量的偏差的新積分值SDFc(k+1)。當(dāng)本程序再次被調(diào)用時，噴射量的偏差的新積分值SDFc(k+1)用于在步驟515中計算反饋修正量DF(k+1)。
SDFc(k+1)＝SDFc(k)+DFc(k)...(24) 另外，CPU71前進至步驟525以依據(jù)上述等式(7)將反饋修正量DF(k)轉(zhuǎn)換為反饋修正系數(shù)FAF(k)。然后，CPU71前進至步驟530以依據(jù)上述等式(8)獲得在步驟525中獲得的反饋修正系數(shù)FAF(k)和在本步驟530中獲得的前次平均值FAFAV(k-1)的平均值(加權(quán)平均值)，本步驟530在本程序前一次被調(diào)用時執(zhí)行，并儲存所得到的平均值作為修正系數(shù)平均值FAFAV(k)。接著，CPU71前進至步驟595以暫時終止執(zhí)行本程序。結(jié)果，算出反饋修正系數(shù)FAF(k)和修正系數(shù)平均值FAFAV(k)。
<蒸發(fā)燃料氣體不被凈化時的基本空燃比學(xué)習(xí)> 同時，CPU71每經(jīng)過預(yù)定時間間隔就執(zhí)行圖6所示的凈化控制閥驅(qū)動程序。CPU71執(zhí)行凈化控制閥驅(qū)動程序以實現(xiàn)凈化控制閥驅(qū)動部A7的操作。
CPU71在預(yù)定時刻從步驟600開始處理，然后前進至步驟605以判斷凈化條件是否滿足。當(dāng)正在執(zhí)行空燃比反饋控制且發(fā)動機10正在穩(wěn)定狀態(tài)下運轉(zhuǎn)時(例如，當(dāng)負(fù)荷L的單位時間變化等于或小于預(yù)定值時)，凈化條件滿足。
依據(jù)上述假定，凈化條件不滿足。因此，CPU71在步驟605中做出“否”的判定以前進至步驟610，在步驟610中，CPU71將占空比DPG設(shè)定為“0”。然后，CPU71前進至步驟612以將控制閥位置凈化流量KP設(shè)定為“0”。隨后，CPU71前進至步驟615以響應(yīng)于占空比DPG來開/閉控制凈化控制閥49。此時，占空比DPG被設(shè)定為“0”。因此，凈化控制閥49被完全關(guān)閉。接著，CPU71前進至步驟695以暫時終止執(zhí)行本程序。
另外，CPU71每經(jīng)過預(yù)定時間間隔就執(zhí)行圖7所示的基本空燃比學(xué)習(xí)程序。CPU71執(zhí)行基本空燃比學(xué)習(xí)程序以在不實施蒸發(fā)燃料氣體凈化時執(zhí)行基本空燃比學(xué)習(xí)，并實現(xiàn)基本空燃比學(xué)習(xí)部A6的操作。
CPU71在預(yù)定時刻從步驟700開始處理，然后前進至步驟705以判斷是否正在執(zhí)行反饋控制(即，反饋條件是否滿足)以及前進至步驟710以判斷是否正在執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化。在本例中，依據(jù)對利用圖9所示程序(后述)獲得的推定凈化率PGRE是否為“0”的判定，做出是否正在執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化(即，蒸發(fā)燃料氣體正被導(dǎo)入氣缸內(nèi))的判定。也就是說，CPU71在推定凈化率PGRE為(被設(shè)定為)除“0”以外的值時判定正在執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化，以及在推定凈化率PGRE為(被設(shè)定為)“0”時判定未正執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化。
依據(jù)上述假定，反饋條件滿足，然而凈化條件在相當(dāng)長的時期里不滿足。因此，未正執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化。由此，CPU71在步驟705中做出“是”的判定并在步驟710做出“否”的判定以前進至步驟715。
CPU71在步驟715中判斷修正系數(shù)平均值FAFAV與基本值“1”的偏差εa(εa＝FAFAV(k)-1)是否等于或大于值α(α＞0)。也就是說，CPU71判斷修正系數(shù)平均值FAFAV是否等于或大于值1+α。若偏差εa等于或大于值α，則CPU71在步驟715中做出“是”的判定以前進至步驟725，在步驟725中，CPU71將與此時負(fù)荷L所屬的學(xué)習(xí)區(qū)域i對應(yīng)的基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi增大預(yù)定量X(X＞0)。
另一方面，若偏差εa既不等于也不大于值α，則CPU71在步驟715中做出“否”的判定以前進至步驟720，在步驟720中，CPU71判斷偏差εa是否小于值(-α)。也就是說，CPU71判斷修正系數(shù)平均值FAFAV是否小于值1-α。若偏差εa小于值(-α)，則CPU71在步驟720中做出“是”的判定以前進至步驟730，在步驟730中，CPU71將基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi減小預(yù)定量X(X＞0)。
另外，繼步驟725或步驟730，CPU71前進至步驟735以將空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli設(shè)定為“0”?？杖急葘W(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli被提供給每個學(xué)習(xí)區(qū)域i。若空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli的值為“0”，則對學(xué)習(xí)區(qū)域i的基本空燃比學(xué)習(xí)未完成。然后，CPU71前進至步驟795以暫時終止執(zhí)行本程序。
另一方面，若偏差εa大于值(-α)且小于值α(即，1-α＜FAFAV(k)＜1+α成立)，則CPU71在步驟715和步驟720中做出“否”的判定以前進至步驟740，在步驟740中，CPU71將空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli設(shè)定為“1”。若空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli的值為“1”，則對學(xué)習(xí)區(qū)域i的基本空燃比學(xué)習(xí)已完成。然后，CPU71前進至步驟795以暫時終止執(zhí)行本程序。
利用以上操作，在正在執(zhí)行空燃比反饋控制且實質(zhì)上未正實施蒸發(fā)燃料氣體凈化時，更新基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi。
<未正實施蒸發(fā)燃料氣體凈化時的指令噴射量的判定> 另外，CPU71在基本空燃比學(xué)習(xí)程序后執(zhí)行圖8所示的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)程序。CPU71執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)程序以在正執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化時(即，在推定凈化率PGRE被設(shè)定為除“0”以外的值的期間)實施蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)(即，更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG)，并實現(xiàn)蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)部A8的操作。CPU71在預(yù)定時刻從步驟800開始處理，然后前進至步驟805以判斷是否正在執(zhí)行空燃比反饋控制。另外，CPU71在步驟810中判斷占空比DPG是否大于“0”(即，現(xiàn)時刻是否在凈化控制閥開啟指示期間內(nèi))。
依據(jù)上述假定，正在執(zhí)行空燃比反饋控制。然而，由于占空比DPG等于“0”，未正執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化。由此，CPU71在步驟805中做出“是”的判定并在步驟810中做出“否”的判定以前進至步驟895，在步驟895中，CPU71暫時終止執(zhí)行本程序。按照這種方式，當(dāng)正在執(zhí)行空燃比反饋控制而現(xiàn)時刻不在凈化控制閥開啟指示期間內(nèi)(或者在凈化控制閥關(guān)閉指示期間內(nèi))時，不執(zhí)行后述步驟830且由此不更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。
另外，CPU71在蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)程序后執(zhí)行圖9所示的推定凈化率計算程序。CPU71執(zhí)行推定凈化率計算程序以計算推定凈化率PGRE并實現(xiàn)推定凈化率計算部A9的操作。CPU71在預(yù)定時刻從步驟900開始處理，然后前進至步驟910至步驟925以執(zhí)行以下處理。
步驟910CPU71基于轉(zhuǎn)速NE和延遲時間設(shè)定圖譜獲得延遲時間TD(蒸發(fā)燃料氣體輸送延遲時間)。
步驟915CPU71采用在延遲時間TD之前算出且儲存的控制閥位置凈化流量KP作為現(xiàn)在的推定凈化基本流量KPE。應(yīng)注意的是，當(dāng)凈化條件變得不滿足時，控制閥位置凈化流量KP由于圖6的步驟612而變成“0”。因此，當(dāng)在狀態(tài)從凈化條件滿足狀態(tài)改變?yōu)閮艋瘲l件不滿足狀態(tài)的時刻之后經(jīng)過延遲時間TD時(即，當(dāng)從凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc起經(jīng)過延遲時間TD時)，推定凈化基本流量KPE變成“0”。
步驟920CPU71通過依據(jù)以上等式(16)對推定凈化基本流量KPE執(zhí)行“一次滯后操作”來計算推定凈化流量KPEM。
步驟925CPU71依據(jù)以上等式(17)基于推定凈化流量KPEM和進氣流量Ga計算推定凈化率PGRE。
接著，CPU71前進至步驟930以判斷推定凈化率PGRE是否大于微小值δ。然后，若推定凈化率PGRE等于或小于值δ，則CPU71在步驟930中做出“否”的判定以前進至步驟935，在步驟935中，CPU71將推定凈化率PGRE設(shè)定為“0”。接著，CPU71前進至步驟995以暫時終止執(zhí)行本程序。相反，若推定凈化率PGRE大于值δ，則CPU71在步驟930中做出“是”的判定以直接前進至步驟995、從而暫時終止執(zhí)行本程序。
應(yīng)注意的是，因為凈化條件在相當(dāng)長的時期里不滿足且由此在相當(dāng)長的時期里未執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化，所以控制閥位置凈化流量KP保持“0”直至當(dāng)前狀態(tài)。因此，通過實施一次滯后操作而獲得的推定凈化流量KPEM幾乎為“0”。結(jié)果，在步驟925中算出的推定凈化率PGRE等于或小于值δ。由此，CPU71從步驟930前進至步驟935。因而，在現(xiàn)時刻，推定凈化率PGRE變成“0”。
另外，CPU71每當(dāng)各個氣缸的曲軸轉(zhuǎn)角到達進氣上止點之前的預(yù)定曲柄轉(zhuǎn)角(例如，進氣上止點之前80°CA)就重復(fù)執(zhí)行圖10所示的指令噴射量決定程序。CPU71執(zhí)行指令噴射量決定程序以實現(xiàn)利用指令噴射量決定部A10決定指令噴射量Fi并噴射該指令噴射量Fi的燃料的操作。
CPU71在預(yù)定時刻從步驟1000開始處理以前進至步驟1005，在步驟1005中，CPU71選擇與依據(jù)當(dāng)前負(fù)荷L的學(xué)習(xí)區(qū)域i對應(yīng)的基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi，并采用所選擇的基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi作為基本修正系數(shù)KG。然后，CPU71在步驟1010中依據(jù)以上等式(18)獲得凈化修正系數(shù)FPG。如上所述，推定凈化率PGRE在現(xiàn)時刻為“0”。結(jié)果，在步驟1010中獲得的凈化修正系數(shù)FPG變成“1(基本值)”。
接著，CPU71前進至步驟1015，在步驟1015中，CPU71通過利用在步驟1005中設(shè)定的基本修正系數(shù)KG、在步驟1010中算出的凈化修正系數(shù)FPG和在圖5所示的反饋修正系數(shù)計算程序中算出的反饋修正系數(shù)FAF(在步驟525中獲得的FAF(k))來修正基本噴射量Fbs，以此來計算燃料的指令噴射量Fi(參見以上等式(19)。CPU71在步驟1020中指示噴射器39對正在接近進氣上止點的氣缸噴射指令噴射量Fi的燃料，然后前進至步驟1095以暫時終止執(zhí)行當(dāng)前程序。
<通過驅(qū)動凈化控制閥來執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化> 接著將說明正在實施空燃比反饋控制且由于發(fā)動機10在穩(wěn)定狀態(tài)下運轉(zhuǎn)而使得凈化條件滿足的情況。在此情況下，CPU71通過執(zhí)行步驟505至步驟530來實施空燃比反饋控制。另外，由于凈化條件滿足，CPU71在步驟605中做出“是”的判定以前進至步驟620，在步驟620中，CPU71基于發(fā)動機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定目標(biāo)凈化率PGT。
然后，CPU71前進至步驟625至步驟635以實施以下處理。
步驟625CPU71依據(jù)以上等式(11)基于目標(biāo)凈化率PGT和進氣流量Ga計算控制閥位置凈化流量KP。
步驟630CPU71基于轉(zhuǎn)速NE和負(fù)荷L獲得全開凈化率PGRMX。
步驟635CPU71依據(jù)以上等式(13)基于全開凈化率PGRMX和目標(biāo)凈化率PGT計算占空比DPG。
接著，CPU71在步驟615中以占空比DPG驅(qū)動凈化控制閥49，然后前進至步驟695以暫時終止執(zhí)行當(dāng)前程序。如上所述，當(dāng)凈化條件滿足時，以占空比DPG驅(qū)動凈化控制閥49。結(jié)果，控制閥位置凈化流量KP的蒸發(fā)燃料氣體通過控制閥49以被導(dǎo)入發(fā)動機10的進氣通路且隨后流入燃燒室25。
<蒸發(fā)燃料氣體凈化期間的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)和推定凈化率的計算> 依據(jù)上述假定，正在執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化。由此，CPU71在圖7所示的基本空燃比學(xué)習(xí)程序的步驟710中做出“是”的判定以前進至步驟795，在步驟795中，CPU71終止基本空燃比學(xué)習(xí)程序。結(jié)果，基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi不被更新。也就是說，基本空燃比學(xué)習(xí)停止。
另外，CPU71在圖8所示的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)程序的步驟805和步驟810中都做出“是”的判定以前進至步驟815，在步驟815中，CPU71判斷修正系數(shù)平均值FAFAV與基本值“1”的偏差εa(＝FAFAV-1)的絕對值是否大于值β。若偏差εa的絕對值大于值β，則CPU71在步驟815中做出“是”的判定以前進至步驟820，在步驟820中，CPU71依據(jù)以上等式(15)基于偏差εa和目標(biāo)凈化率PGT獲得更新值tFG。目標(biāo)凈化率PGT在圖6的620中設(shè)定。另一方面，若偏差εa的絕對值等于或小于值β，則CPU71在步驟815中做出“否”的判定以前進至步驟825，在步驟825中，CPU71將更新值tFG設(shè)定為“0”。
然后，CPU71從步驟820或步驟825前進至步驟830，并在步驟830中依據(jù)以上等式(14)更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。接著，CPU71前進至步驟895以暫時終止執(zhí)行當(dāng)前程序。如上所述，在凈化控制閥開啟指示期間(即，在占空比大于0的情況下)，若修正系數(shù)平均值FAFAV與基本值“1”的偏差εa的絕對值大于值β，則蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG被更新。
另外，在凈化控制閥開啟指示期間，CPU71執(zhí)行圖9所示的推定凈化率計算程序。結(jié)果，通過使在圖6的步驟625中獲得的控制閥位置凈化流量KP延遲一延遲時間TD并對其實施一次滯后處理來獲得推定凈化流量KPEM，并基于該推定凈化流量KPEM計算推定凈化率PGRE。
<在正在執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化時決定指令噴射量> CPU71在凈化控制閥開啟指示期間于預(yù)定時刻執(zhí)行圖10所示的程序，同其在凈化控制閥關(guān)閉指示期間一樣。因此，按照使發(fā)動機10的空燃比af不受被導(dǎo)入燃燒室25內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體中包含的蒸發(fā)燃料影響的方式利用凈化修正系數(shù)FPG修正基本噴射量Fbs，從而算出燃料的指令噴射量Fi。依據(jù)指令噴射量Fi實施燃料噴射。
<反饋條件不滿足時的處理> 上述操作是反饋條件滿足且由此實施空燃比反饋控制時的操作。相反，若反饋條件不滿足，則CPU71在圖5所示的步驟505中做出“否”的判定以前進至步驟535，在步驟535中，CPU71將反饋修正系數(shù)FAF(k)設(shè)定為“1”。結(jié)果，CPU71前進至步驟540以將噴射量的偏差的積分值SDFc(k)設(shè)定為“0”，然后前進至步驟595以暫時終止執(zhí)行當(dāng)前程序。
另外，在此情況下(即，當(dāng)反饋條件不滿足時)，凈化條件不滿足。因此，CPU71在圖6所示的步驟605中做出“否”的判定以前進至步驟610，步驟612和步驟615，從而保持凈化控制閥49關(guān)閉。另外，在此情況下(即，當(dāng)反饋條件不滿足時)，CPU71在圖7所示的步驟705中做出“否”的判定以直接前進至步驟795。類似的，CPU71在圖8所示的步驟805中做出“否”的判定以直接前進至步驟895。
如上所述，當(dāng)反饋條件不滿足且由此不實施空燃比反饋控制時，不執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化、基本空燃比學(xué)習(xí)(基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi的更新)和蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)(蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的更新)。另外，當(dāng)從由于反饋條件變得不滿足而使得凈化條件變得不滿足的時刻起經(jīng)過相當(dāng)長的期間時，控制閥位置凈化流量KP變成“0”且持續(xù)為“0”。因此，鈍化操作(一次滯后處理)后獲得的推定凈化流量KPEM接近“0”，且由此在步驟925中算出的推定凈化率PGRE變得等于或小于值δ。結(jié)果，因為推定凈化率PGRE由于步驟935而變成“0”，所以在圖10所示的步驟1010中算出的凈化修正系數(shù)FPG變得等于“1(基本值)”。
(2.凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的實際操作) CPU71除上述程序外還執(zhí)行圖11所示的凈化停止時刻調(diào)整程序。CPU71在其執(zhí)行圖10所示的指令噴射量決定程序之前緊接著執(zhí)行此程序。CPU71執(zhí)行圖11的凈化停止時刻調(diào)整程序以實現(xiàn)蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11的操作。
CPU71在上述適當(dāng)?shù)臅r刻從步驟1100開始處理，然后前進至步驟1105以判斷現(xiàn)時刻是否是凈化控制閥關(guān)閉指示時刻(實際上，現(xiàn)時刻是否緊鄰凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后)。也就是說，CPU71在步驟1105中判斷現(xiàn)時刻是否緊鄰這樣的時刻之后，在該時刻，由于占空比DPG從除“0”以外的值改變?yōu)椤?”而關(guān)閉凈化控制閥49。若現(xiàn)時刻不是凈化控制閥關(guān)閉指示時刻，則CPU71在步驟1105中做出“否”的判定以直接前進至步驟1195，在步驟1195中，CPU71暫時終止執(zhí)行當(dāng)前程序。
假定現(xiàn)時刻是凈化控制閥關(guān)閉指示時刻，則CPU71在步驟1105中做出“是”的判定以前進至步驟1110，在步驟1110中，CPU71判斷空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli的值是否為指示基本空燃比學(xué)習(xí)已完成的“1”。
這里，基于如下的假定而繼續(xù)進行說明，所述假定是空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli的值為“1”，且由此，基本空燃比學(xué)習(xí)已完成。依據(jù)此假定，CPU71在步驟1110中做出“是”的判定以前進至步驟1115，在步驟1115中，CPU71通過將當(dāng)前反饋修正系數(shù)FAF(＝FAF(k))與基本值“1”的偏差ε(ε＝FAF-1)、當(dāng)前凈化修正系數(shù)FPG(＝FPG0)和當(dāng)前推定凈化率PGRE(＝PGRE0)應(yīng)用于上述等式(23)，以此來計算相應(yīng)的濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG。
然后，CPU71在步驟1120中將反饋修正系數(shù)FAF(＝FAF(k))設(shè)定為基本值“1”(即，將FAF修正為“1”或者重設(shè)FAF)。接著，CPU71在步驟1125中將噴射量的偏差的積分值SDFc(k)設(shè)定為“0”(重設(shè)SDFc(k))。此時刻對應(yīng)于圖3(D)所示的時刻tpc。
然后，在步驟1130中，CPU71通過把在步驟1115中算出的相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG加入到凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG中，以此來更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG，如以下等式(25)所示(參照圖3(B)所示的時刻tpc)。接著，CPU71前進至步驟1195以暫時終止執(zhí)行當(dāng)前程序。
另外，CPU71在圖10所示的指令噴射量決定程序中依據(jù)負(fù)荷L得出基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KG(步驟1005)，并基于經(jīng)更新的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG計算凈化修正系數(shù)FPG(步驟1010)。另外，CPU71利用算出的凈化修正系數(shù)FPG、重設(shè)的反饋修正系數(shù)FAF(＝FAF(k)＝1)和基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KG計算燃料的指令噴射量Fi。這些是在基本空燃比學(xué)習(xí)已完成的情況下在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的實際操作。
FGPG←FGPG+ΔFGPG...(25) 另一方面，當(dāng)在步驟1110的判定時刻處空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli的值為“0”(即，基本空燃比學(xué)習(xí)未完成)時，CPU71從步驟1110直接前進至步驟1195。結(jié)果，當(dāng)基本空燃比學(xué)習(xí)未完成時，不執(zhí)行從步驟1115至步驟1130的步驟。由此，不實施(或者禁止)反饋修正系數(shù)FAF的朝向基本值的修正(重設(shè))和上述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的修正。
如上所述，本裝置在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc將反饋修正量修正為基本值，并按照將如下的一個量加入凈化修正量的方式來修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG，該量對應(yīng)于“修正基本噴射量的修正量ε”，“修正基本噴射量的修正量ε”基于緊鄰反饋修正量被修正為基本值之前的時刻的反饋修正量FAF。
一方面，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG在用于開啟凈化控制閥至預(yù)定值的指示信號被發(fā)送時(即，在凈化控制閥開啟指示期間)更新，且在用于完全關(guān)閉凈化控制閥的指示信號被發(fā)送時(即，在凈化控制閥關(guān)閉指示期間)不更新。由此，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后保持相同(即，保持為修正之后的值＝FGPG0+ΔFPG)。另一方面，推定凈化流量KPEM是基于同凈化控制閥的開度相關(guān)的值(依據(jù)目標(biāo)凈化率PGT的控制閥位置凈化流量KP)且考慮到輸送延遲持續(xù)時間TD和如下舉動(一次滯后舉動)而高準(zhǔn)確度地推定的，所述輸送延遲持續(xù)時間TD是將蒸發(fā)燃料氣體從凈化控制閥輸送至燃燒室花費的時間，所述舉動是就與凈化控制閥的開度相關(guān)的值而言蒸發(fā)燃料氣體通過該凈化控制閥的舉動。
因此，基于蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG和推定凈化流量KPEM(實際上，依賴于推定凈化流量KPEM的推定凈化率PGRE)算出的凈化修正系數(shù)FPG變成這樣一個值，此值能夠準(zhǔn)確地補償在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后導(dǎo)入燃燒室內(nèi)的蒸發(fā)燃料對空燃比的影響。由此，反饋修正量在緊鄰凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后的期間內(nèi)幾乎不偏離基本值“1”。結(jié)果，非常有效地抑制凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后的空燃比的波動。由此，可以減少凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后的NOX排放量。
另外，當(dāng)凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc到來時，若本控制裝置判定基本空燃比學(xué)習(xí)未完成(即，若與學(xué)習(xí)區(qū)域i對應(yīng)的空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli的值為“0”)，則其禁止將反饋修正量FAF修正為基本值“1”且禁止修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG(參照從步驟1110直接至步驟1195的流程)。結(jié)果，能夠避免空燃比大量地偏離目標(biāo)空燃比，尤其是在基本空燃比學(xué)習(xí)未完成且基本空燃比的偏差大時。
采用這樣構(gòu)造的控制裝置的內(nèi)燃機包括燃料噴射裝置(39)，通過噴射燃料箱(45)內(nèi)儲存的燃料來向燃燒室(25)供給燃料；凈化通路(47，48)，連接該燃料箱(45)與進氣通路(41，43，31)，該凈化通路(47，48)用于以含有蒸發(fā)燃料的蒸發(fā)燃料氣體的形式把所述燃料箱(45)內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料導(dǎo)入進氣通路(41，43，31)；凈化控制閥(49)，設(shè)在所述凈化通路(47，48)內(nèi)且其開度響應(yīng)于指示信號而變化；以及空燃比傳感器(68)，設(shè)在排氣通路(51，52)內(nèi)且檢測被供給到所述燃燒室(25)內(nèi)的混合物的空燃比。
凈化控制閥驅(qū)動部A7(圖6所示的程序)相當(dāng)于凈化控制裝置，此裝置用于當(dāng)預(yù)定凈化條件滿足時將開啟凈化控制閥至預(yù)定開度的指示信號(即，具有除0以外的值的占空比FPG的驅(qū)動信號)發(fā)送給凈化控制閥，以把蒸發(fā)燃料氣體導(dǎo)入進氣通路；以及當(dāng)預(yù)定凈化條件變得不滿足時將完全關(guān)閉凈化控制閥的指示信號(即，具有值0的占空比FPG的驅(qū)動信號)發(fā)送給凈化控制閥，以禁止把蒸發(fā)燃料氣體導(dǎo)入進氣通路。
基本噴射量計算部A3相當(dāng)于基本噴射量決定裝置，此裝置基于發(fā)動機的進氣量決定基本噴射量，以使得由從燃料噴射裝置噴射的燃料形成的混合物的空燃比等于預(yù)定目標(biāo)空燃比。
反饋修正系數(shù)計算部A5等(圖5所示的程序)相當(dāng)于反饋修正量計算裝置，此裝置按照這樣一種方式計算修正基本噴射量的反饋修正量，該方式是當(dāng)預(yù)定反饋控制條件滿足時所檢出的空燃比變得等于目標(biāo)空燃比。
蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)部A8(圖8所示)相當(dāng)于蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)裝置，當(dāng)用于開啟凈化控制閥至預(yù)定開度的指示信號正被發(fā)送給凈化控制閥時，此裝置基于與反饋修正量相關(guān)的值學(xué)習(xí)(或者獲得、更新)與蒸發(fā)燃料氣體內(nèi)包含的蒸發(fā)燃料的濃度相關(guān)的值作為“蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值”。
推定凈化率計算部A9的一部分等(圖6所示的步驟605，612，620和625，以及圖9所示的程序)構(gòu)成凈化流量推定裝置，此裝置基于同凈化控制閥的開度相關(guān)的值且考慮到“輸送延遲持續(xù)時間”和就與凈化控制閥的開度相關(guān)的值而言通過凈化控制閥的“蒸發(fā)燃料氣體的舉動”推定被導(dǎo)入燃燒室內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體的流量作為推定凈化流量，“輸送延遲持續(xù)時間”是從凈化控制閥輸送蒸發(fā)燃料氣體至燃燒室花費的時間。
指令噴射量決定部A10的一部分(圖10所示的步驟1010)構(gòu)成凈化修正量計算裝置，此裝置基于蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值和推定凈化流量計算用于修正基本噴射量的凈化修正量，以使基本噴射量減小“與被導(dǎo)入燃燒室內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體中包含的蒸發(fā)燃料對應(yīng)的量”。
蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11相當(dāng)于反饋修正量修正裝置(圖11所示的步驟1120)和蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置(圖11所示的步驟1115和步驟1130)，其中，反饋修正量修正裝置在使凈化控制閥從開啟狀態(tài)改變其狀態(tài)至完全關(guān)閉狀態(tài)的指示信號被發(fā)送給凈化控制閥時的凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處，修正(設(shè)定或重設(shè))反饋修正量為既不增大也不減小基本噴射量的基本值；蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值以將與用于修正基本噴射量的修正量對應(yīng)的量加入凈化修正量，所述修正量利用緊鄰反饋修正量被修正為基本值之前時刻的反饋修正量提供。
指令噴射量決定部A10(圖10所示的步驟1020)相當(dāng)于燃料噴射量決定裝置，此裝置通過采用反饋修正量、基本空燃比學(xué)習(xí)值和凈化修正量修正基本噴射量來決定從燃料噴射裝置噴射的燃料噴射量。
基本空燃比學(xué)習(xí)部A6(圖7所示的程序)相當(dāng)于基本空燃比學(xué)習(xí)裝置，此裝置在維持凈化控制閥處于凈化控制閥被完全關(guān)閉的狀態(tài)的指示信號被發(fā)送給凈化控制閥的凈化控制閥關(guān)閉指示期間，通過基于依據(jù)反饋修正量而變化的學(xué)習(xí)用反饋值更新基本空燃比學(xué)習(xí)值以使反饋修正量更接近基本值來執(zhí)行基本空燃比學(xué)習(xí)。另外，圖7所示的步驟715，720，740和735構(gòu)成基本空燃比學(xué)習(xí)完成判定裝置，此裝置在凈化控制閥關(guān)閉指示期間基于學(xué)習(xí)用反饋值判斷基本空燃比學(xué)習(xí)是否完成。
另外，圖11所示的步驟1105和1110以及從步驟1110直接至步驟1195的流程構(gòu)成修正禁止裝置，在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時，若此裝置判定基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則其禁止反饋修正量修正裝置修正反饋修正量且禁止蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值。
b.第二實施例 接著，將說明依據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機用控制裝置的第二實施例。依據(jù)第二實施例的控制裝置不同于依據(jù)第一實施例的控制裝置之處僅在于其CPU71執(zhí)行圖12所示的凈化停止時刻調(diào)整程序來替換第一實施例的CPU71執(zhí)行的圖11所示的凈化停止時刻調(diào)整程序。以下，針對此不同來進行說明。注意，圖12中表示的與圖11所示步驟相同的步驟具有同圖11相同的數(shù)字。
若在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則第二實施例禁止僅當(dāng)發(fā)動機以高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻將反饋修正系數(shù)FAF修正為基本值“1”并在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG(即，將利用反饋修正系數(shù)FAF修正燃料噴射量的修正量引入凈化氣體修正系數(shù)FPG)。換句話說，在當(dāng)凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時基本空燃比學(xué)習(xí)未完成的情況下，若發(fā)動機以高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，則將反饋修正系數(shù)FAF修正為基本值“1”并修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。
更具體的，在圖12所示的凈化停止時刻調(diào)整程序中，步驟1205被插入圖11所示的程序。也就是說，若在步驟1110的判定中空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli的值為“0”(即，基本空燃比學(xué)習(xí)未完成)，則CPU71在步驟1110做出“否”的判定以前進至步驟1205，在步驟1205，CPU71判斷發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速NE是否等于或高于預(yù)定值(高轉(zhuǎn)速判定值)N0。
此時，若轉(zhuǎn)速NE小于預(yù)定值N0(即，發(fā)動機以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn))，則CPU71在步驟1205做出“否”的判定以執(zhí)行從步驟1115至步驟1130的步驟。結(jié)果，在步驟1115計算相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG，在步驟1120將反饋修正系數(shù)FAF重設(shè)為基本值“1”。另外，在步驟1125將噴射量的偏差的積分值SDFc(k)重設(shè)為“0”，在步驟1130將把相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG加入凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG而獲得的值設(shè)定為蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。
另一方面，若轉(zhuǎn)速NE等于或大于預(yù)定值N0(即，發(fā)動機以高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn))，則CPU71在步驟1205做出“是”的判定以前進至?xí)簳r終止執(zhí)行當(dāng)前程序的步驟1295而不執(zhí)行從步驟1115至步驟1130的步驟。
同時，當(dāng)發(fā)動機10以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，進氣量較少。因此，即便凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的空燃比的基礎(chǔ)的偏差量較大，也能通過改變凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后的反饋修正量(反饋修正系數(shù)FAF)來充分地修正空燃比。由此，實際空燃比不太可能大幅地偏離目標(biāo)空燃比。相反，當(dāng)發(fā)動機10以高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，進氣量較大。因此，當(dāng)凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的空燃比的基礎(chǔ)的偏差量較大時，即便在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后改變反饋修正量(反饋修正系數(shù)FAF)，實際空燃比也可能大幅地偏離目標(biāo)空燃比。
考慮到上述，若在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則本控制裝置在高轉(zhuǎn)速下禁止將利用反饋修正系數(shù)FAF修正燃料噴射量的修正量“引入凈化修正系數(shù)FPG”(即，修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG)和將反饋修正系數(shù)FAF修正為基本值“1”，且在除高轉(zhuǎn)速以外的轉(zhuǎn)速下允許它們。
結(jié)果，能夠避免空燃比在高轉(zhuǎn)速下過分地波動。另外，當(dāng)發(fā)動機在除高轉(zhuǎn)速以外的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，將利用反饋修正系數(shù)FAF修正燃料噴射量的修正量“引入凈化修正系數(shù)FPG”(即，修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG)和將反饋修正系數(shù)FAF修正為基本值“1”，與基本空燃比學(xué)習(xí)是否完成無關(guān)。由此，當(dāng)基本空燃比的偏差較小時，能夠有效地抑制空燃比的波動。另外，即便基本空燃比的偏差較大，也能夠通過隨后改變反饋修正系數(shù)FAF來避免空燃比大幅地波動，如上所述。
c.第三實施例 接著，將說明依據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機用控制裝置的第三實施例。依據(jù)第三實施例的控制裝置不同于依據(jù)第一實施例的控制裝置之處僅在于，其CPU71執(zhí)行圖13所示的凈化停止時刻調(diào)整程序來替換第一實施例的CPU71執(zhí)行的圖11所示的凈化停止時刻調(diào)整程序。以下，針對此不同來進行說明。注意，圖13中表示的與圖11所示步驟相同的步驟具有同圖11相同的數(shù)字。
若依據(jù)第三實施例的控制裝置判定在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則其基于發(fā)動機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)決定分配比率(即，引入比率)RFAF。另外，此裝置按照將“分配量”加入凈化修正量(凈化修正系數(shù)FPG)的方式來修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG且同時按照從反饋修正量中減去分配量的方式來修正反饋修正量(反饋修正系數(shù)FAF)，“分配量”是與所決定的這樣一種量的分配比率RFAF對應(yīng)的量，所述一種量對應(yīng)于利用在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻計算的反饋修正量修正基本噴射量的修正量(反饋修正系數(shù)FAF與基本值“1”的偏差ε)。
更具體的，CPU71在上述適當(dāng)?shù)臅r刻從步驟1300開始處理，然后前進至步驟1105以判斷現(xiàn)時刻是否是凈化控制閥關(guān)閉指示時刻。若現(xiàn)時刻不是凈化控制閥關(guān)閉指示時刻，則CPU71在步驟1105做出“否”的判定以直接前進至步驟1395，在步驟1395，CPU71暫時終止執(zhí)行當(dāng)前程序。
相反，若現(xiàn)時刻是凈化控制閥關(guān)閉指示時刻，則CPU71在步驟1105做出“是”的判定以前進至步驟1305，在步驟1305，CPU71通過把當(dāng)前反饋修正系數(shù)FAF與基本值“1”的偏差ε(ε＝FAF-1)、當(dāng)前凈化修正系數(shù)FPG(＝FPG0)和當(dāng)前推定凈化率PGRE(＝PGRE0)應(yīng)用于上述等式(23)來計算相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG作為最大相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPGm。
這里，假定基本空燃比學(xué)習(xí)未完成(即，空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli不等于“1”)。在此情況下，在CPU71判斷空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli是否等于“1”的步驟1110，CPU71做出“否”的判定，以使CPU71前進至決定分配比率RFAF的步驟1315。分配比率是依據(jù)下述等式(26)基于轉(zhuǎn)速NE、負(fù)荷L和分配比率設(shè)定圖譜MapRFAF(NE，L)獲得的。
分配比率RFAF是這樣一種比率，其指示應(yīng)被引入凈化修正系數(shù)FPG(由此，蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG)中的反饋修正系數(shù)FAF與基本值“1”的偏差ε的百分比。隨著分配比率RFAF從0％朝向100％增大，緊鄰凈化控制閥關(guān)閉指示時刻tpc之后的反饋修正系數(shù)FAF從值FAF0改變?yōu)楸戎礔AF0更接近基本值“1”的值，如圖14(D)所示，緊鄰凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后的凈化修正系數(shù)FPG變成比值FPG0更遠(yuǎn)離基本值“1”的值，如圖14(C)所示。
RFAF＝MapRFAF(NE，L)...(26) 圖15表示用于決定分配比率RFAF的分配比率設(shè)定圖譜MapRFAF。依據(jù)比率設(shè)定圖譜MapRFAF，隨著轉(zhuǎn)速NE變小，分配比率RFAF被設(shè)定得變大。這是因為由于在緊鄰凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之前，即便反饋修正系數(shù)FAF的反映基本空燃比的偏差的一部分(即，圖14(D)所示的ΔFAF1)，大于反饋修正系數(shù)FAF的反映蒸發(fā)燃料量的偏差的一部分(即，圖14(D)所示的ΔFAF0)，進氣流量也隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速變小而變小，所以通過隨后改變反饋控制系數(shù)FAF，實際空燃比不可能大幅地波動。
反饋修正系數(shù)FAF的反映基本空燃比的偏差的一部分ΔFAF1是值FAFC與“1”之間的差，值FAFC是在當(dāng)蒸發(fā)燃料氣體凈化停止而不執(zhí)行基本空燃比學(xué)習(xí)后經(jīng)過足夠時間的情況下反饋修正系數(shù)FAF的收斂值，且因此是由這樣一種量導(dǎo)致的空燃比反饋修正系數(shù)FAF與“1”的偏差，該量是因為未學(xué)習(xí)基本空燃比的偏差而產(chǎn)生的。反饋修正系數(shù)FAF的反映蒸發(fā)燃料量的偏差的一部分ΔFAF0，是由凈化修正系數(shù)FPG不能補償?shù)恼舭l(fā)燃料導(dǎo)致的空燃比的偏差。
依據(jù)比率設(shè)定圖譜MapRFAF，分配比率RFAF被設(shè)定為其隨著負(fù)荷L變大而變小。這是因為由于進氣流量Ga和單位時間的燃料噴射量隨著發(fā)動機的負(fù)荷L變大而變大，所以若基本空燃比的偏差在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處較大，則即便改變凈化控制閥關(guān)閉指示時刻后的反饋修正系數(shù)FAF，也難以抑制空燃比的大幅波動。
接著，CPU71前進至步驟1320，以通過把在步驟1305中算出的最大相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPGm乘以在步驟1315中獲得的分配比率RFAF來計算相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG(引入量)，如以下等式(27)所示。
ΔFGPG←RFAF·ΔFGPGm...(27) 然后，CPU71前進至步驟1325以依據(jù)以下等式(28)更新反饋修正系數(shù)FAF(FAF(k))。也就是說，CPU71按照從反饋修正系數(shù)FAF中減去偏差ε的分配比率RFAF(RFAF·ε)的方式來修正反饋修正系數(shù)FAF，該偏差ε是反饋修正系數(shù)FAF相對于基本值“1”的量(參見圖14(D)中的時刻tpc)。
FAF←1+ε·(1-RFAF)...(28) 接著，CPU71前進至步驟1330以按照使值SDFc(k)變得等于凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的噴射量的偏差的積分值SDFc(k)與(1-RFAF)的乘積的方式來修正噴射量的偏差的積分值SDFc(k)，如步驟1330的方框內(nèi)表示的。然后，CPU71前進至步驟1130，在步驟1130中，CPU71通過把在步驟1320中算出的相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG加入凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG中來修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG(參見圖14(B)中的時刻tpc)。接著，CPU71前進至步驟1395以暫時終止執(zhí)行本程序。
如上所述，利用步驟1315和步驟1320，與利用凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的反饋修正系數(shù)FAF修正燃料噴射量的修正量對應(yīng)的最大相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPGm的分配比率RFAF，被引入蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。
另一方面，若在步驟1110的判定中空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli的值為“1”(即，基本空燃比學(xué)習(xí)已完成)，則CPU71在步驟1110做出“是”的判定以前進至步驟1310，在步驟1310中，CPU71將相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG設(shè)定為最大相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPGm。接著，CPU71執(zhí)行上述從步驟1120至步驟1130的步驟。
由上述這些，類似于第一實施例，在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處(當(dāng)已開啟以執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化的凈化控制閥49被關(guān)閉時)，將反饋修正系數(shù)FAF修正為基本值“1”(即，重設(shè)FAF)，以及按照將“與利用緊鄰反饋修正系數(shù)FAF被重設(shè)為基本值“1”之前時刻的反饋修正系數(shù)FAF修正基本噴射量的修正量對應(yīng)的量”加入凈化修正系數(shù)FPG的方式修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。換句話說，當(dāng)分配比率RFAF被設(shè)定為最大值“1＝100％”時，步驟1310與從步驟1120至步驟1130的步驟帶來相同的結(jié)果。
如上所述，若判定在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時基本空燃比學(xué)習(xí)未完成(空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli的值為“0”)，則本控制裝置基于運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)(轉(zhuǎn)速NE和負(fù)荷L)決定分配比率RFAF，按照將分配量(RFAF·ε)加入凈化修正量FPG的方式修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值，以及按照從反饋修正量中減去分配量的方式來修正反饋修正量，“分配量(RFAF·ε)”是“與所決定的這樣一種量的分配比率RFAF對應(yīng)的量，所述一種量對應(yīng)于利用在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻計算的反饋修正量(反饋修正系數(shù)FAF)修正基本噴射量Fbs的修正量”(步驟1110，從步驟1315至步驟1330的步驟，以及步驟1130)。
結(jié)果，即便基本空燃比學(xué)習(xí)未完成且基本空燃比的偏差大，也可在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻之后抑制空燃比af的大幅波動。另外，若基本空燃比學(xué)習(xí)未完成而基本空燃比的偏差小，則可更有效地抑制空燃比af的波動。
d.第四實施例 接著，將說明依據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機用控制裝置的第四實施例。依據(jù)第四實施例的控制裝置不同于依據(jù)第一實施例的控制裝置之處僅在于其CPU71執(zhí)行圖16所示的反饋修正系數(shù)計算程序來替換第一實施例的CPU71執(zhí)行的圖5所示的反饋修正系數(shù)計算程序，以及CPU71執(zhí)行圖17所示的凈化停止時刻調(diào)整程序來替換圖11所示的凈化停止時刻調(diào)整程序。以下，針對這些不同來進行說明。注意，圖16中表示的與圖5所示步驟相同的步驟具有同圖5相同的數(shù)字。另外，圖17中表示的與圖11所示步驟相同的步驟具有同圖11相同的數(shù)字。
依據(jù)第四實施例的控制裝置通過濾除反饋修正量DF來獲取濾除值DFM(濾除后的反饋修正量DFM)并基于該濾除值DFM獲得相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG，該濾除用于僅使反饋修正量DF中的低頻成分通過。應(yīng)注意的是，濾除類似于圖9所示的推定凈化率計算程序中對推定凈化流量KPEM的鈍化處理(一次滯后處理)。
更具體的，CPU71在與圖5所示程序的開始時刻相似的時刻從圖16所示步驟1600開始處理，然后前進至步驟505，在步驟505，CPU71判斷反饋條件是否滿足。
這里，假定反饋條件滿足。在此情況下，CPU71在步驟505做出“是”的判定以前進至步驟510，在步驟510中，CPU71計算噴射量的偏差DFc(k)，并前進至步驟515以計算反饋修正量DF(k)。然后，CPU71在步驟1605中通過依據(jù)以下等式(29)濾除反饋修正量DF(k)來計算反饋修正量的濾除值DFM。此濾波器等同于一次低通濾波器(鈍化濾波器，一次滯后處理)。在以下等式(29)中，值γ是大于0且小于1的常數(shù)。值γ是按照這樣一種方式預(yù)先基于實驗或者模擬結(jié)果的預(yù)定值，該方式是從反饋修正量DF(k)中消除該反饋修正量DF(k)里包含的高頻帶內(nèi)的噪聲成分(即，頻率高于由蒸發(fā)氣體凈化導(dǎo)致的空燃比的波動的頻率的成分)。把值γ和濾除值DFM(k)的計算期間Δt(即，反饋修正系數(shù)計算程序的調(diào)用時間間隔Δt)應(yīng)用于下述等式(30)而獲得的值T是代表濾波器的響應(yīng)性的時間常數(shù)。
DFM(k)←γ·DFM(k-1)+(1-γ)·DF(k)...(29) 然后，CPU71前進至步驟520以計算噴射量的偏差的積分值SDFc(k+1)，前進至步驟525以將反饋修正量DF(k)轉(zhuǎn)換為反饋修正系數(shù)FAF(k)，以及前進至步驟530以計算修正系數(shù)平均值FAFAV(k)。
另外，CPU71在上述適當(dāng)時刻從圖17所示的步驟1700開始處理，然后前進至步驟1105以判斷現(xiàn)時刻是否是凈化控制閥關(guān)閉指示時刻。
這里，假定現(xiàn)時刻是凈化控制閥關(guān)閉指示時刻且基本空燃比學(xué)習(xí)已完成(即，空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli等于“1”)。在此情況下，CPU71在步驟1105和其判斷空燃比學(xué)習(xí)完成標(biāo)識Xli是否等于“1”的步驟1110中做出“是”的判定以前進至步驟1705。在步驟1705中，CPU71基于反饋修正量DF的濾除值DFM、凈化修正系數(shù)FPG0和推定凈化率PGRE0計算相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG。此時，CPU71采用通過把濾除值DFM除以基本噴射量Fbs(k)而獲得的值(＝DFM/Fbs(k))作為偏差ε(參見以上等式(7))，并將偏差ε、此時的凈化修正系數(shù)FPG(＝FPG0)和此時的推定凈化率PGRE(＝PGRE0)應(yīng)用于以上等式(23)以計算相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG(＝ε·FPG0/PGRE0)。
隨后，CPU71在步驟1120中將反饋修正系數(shù)FAF(k)修正為基本值“1”(即，重設(shè)反饋修正系數(shù)FAF(k))，并在后面的步驟1125中將噴射量的偏差的積分值SDFc(k)設(shè)定為“0”(即，重設(shè)SDFc(k))。另外，CPU71前進至步驟1130，通過把相應(yīng)濃度學(xué)習(xí)值ΔFGPG加入凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG(＝FGPG0)來修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。對于其它情況，CPU71進行類似于依據(jù)第一實施例的CPU71的操作。
如上所述，本控制裝置包括濾除裝置(步驟1605)，此裝置通過濾除反饋修正量以僅使反饋修正量中的低頻成分通過，以此來獲得濾除后的反饋修正量(濾除值DFM)。另外，此控制裝置包括蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置(步驟1705和步驟1130)，此裝置被構(gòu)造成采用量ε(＝DFM/Fbs(k))作為與利用在緊鄰反饋修正量被修正為基本值“1”之前時的反饋修正量修正基本噴射量的修正量對應(yīng)的量，所述量ε(＝DFM/Fbs(k))與修正基本噴射量的修正量對應(yīng)，該修正量利用在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的濾除后的反饋修正量表示。
當(dāng)發(fā)動機處于過渡運轉(zhuǎn)狀態(tài)下等時，發(fā)動機10的空燃比由于各種原因而瞬時波動。因此，反饋修正量DF(k)(由此，反饋修正系數(shù)FAF)包含受空燃比瞬時波動影響的高頻成分。另一方面，蒸發(fā)燃料氣體的凈化量不急劇地變化，因此，蒸發(fā)燃料氣體凈化不可能使高頻成分與反饋修正量DF(k)重疊。由此，凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的濾除后的反饋修正量(濾除值DFM)，是與由發(fā)動機的瞬時運轉(zhuǎn)導(dǎo)致的干擾被排除的反饋修正量相等的量，且由此準(zhǔn)確地表示凈化修正量的不足。
依據(jù)本控制裝置，基于濾除后的反饋修正量(濾除值DFM)修正凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。因此，凈化控制閥關(guān)閉指示時刻后的凈化修正量FPG變得更接近適當(dāng)值。結(jié)果，可更有效地抑制凈化控制閥關(guān)閉指示時刻后的空燃比的波動。
應(yīng)注意的是，值γ是不變的，γ與第四實施例中濾波器的時間常數(shù)T相關(guān)。相反，值γ可依據(jù)運轉(zhuǎn)參數(shù)例如轉(zhuǎn)速NE和負(fù)荷L變化。
例如，隨著發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速變小或者隨著發(fā)動機10的負(fù)荷變小，反饋修正量DFc(k)中包含的高頻成分的頻率變低。由此，如圖18所示，優(yōu)選按照使濾波器(濾除)的時間常數(shù)T隨著發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速NE變小或者隨著發(fā)動機10的負(fù)荷L變小而變大的方式改變γ。
另一方面，若濾波器的時間常數(shù)T過大，則凈化修正量的不足的變化(即，相對于蒸發(fā)燃料量的偏差)會非常遲地顯現(xiàn)在濾除后的反饋修正量DF(k)中。因此，若濾波器的時間常數(shù)T被設(shè)定地過大，則凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處的濾除后的反饋修正量(濾除值DFM)不能足夠準(zhǔn)確地表示凈化修正量的不足。因此，優(yōu)選考慮到這些事實來調(diào)整濾波器的時間常數(shù)T。作為調(diào)整時間常數(shù)T的結(jié)果，凈化控制閥關(guān)閉指示時刻后的凈化修正量FPG變得更接近適當(dāng)值，且因此可以更有效地抑制凈化控制閥關(guān)閉指示時刻后的空燃比的波動。
如上所述，依據(jù)以上實施例的控制裝置，通過修正凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的反饋修正系數(shù)FAF和蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG，以此來有效地抑制凈化控制閥關(guān)閉指示時刻后的發(fā)動機的空燃比的波動。
本發(fā)明不限于上述實施例(第一至第四實施例)，可改變?yōu)楦鞣N其它形式而不脫離本發(fā)明的范圍。例如，反饋修正系數(shù)計算部A5通過把基本噴射量Fbs乘以反饋修正系數(shù)FAF、基本修正系數(shù)KG和凈化修正系數(shù)FPG來決定指令噴射量Fi。當(dāng)采用這些修正系數(shù)時，每個系數(shù)與各自基本值“1”的偏差代表修正量。
相反，可通過把反饋修正量DF和凈化修正量加入燃料的基本噴射量Fbs與基本修正量的乘積來決定指令噴射量Fi。在此情況下，蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部A11按照這樣一種方式修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG，該方式為若在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻處反饋修正量DF是使基本噴射量Fbs減少a％的量，則使凈化修正量減少與基本噴射量Fbs的a％對應(yīng)的量。
另外，將燃料直接噴入燃燒室的直接噴射閥可用來替換以上實施例中采用的噴射器39。另外，用于修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的更新值tFG可以是固定常數(shù)，并且用于修正基本空燃比學(xué)習(xí)系數(shù)KGi的更新值X可以是變化常數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機用控制裝置，所述內(nèi)燃機具有
燃料噴射裝置，通過噴射燃料箱內(nèi)儲存的燃料來給燃燒室供給燃料；
凈化通路，連接所述燃料箱與進氣通路，所述凈化通路用于以含有蒸發(fā)燃料的蒸發(fā)燃料氣體的形式把所述燃料箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料導(dǎo)入所述進氣通路；
凈化控制閥，設(shè)在所述凈化通路內(nèi)且其開度響應(yīng)于指示信號而改變；以及
空燃比傳感器，設(shè)在排氣通路內(nèi)且檢測被供給到所述燃燒室內(nèi)的混合物的空燃比；
所述控制裝置包括
凈化控制裝置，當(dāng)預(yù)定凈化條件滿足時給所述凈化控制閥提供用于開啟所述凈化控制閥至預(yù)定開度的指示信號、以把所述蒸發(fā)燃料氣體導(dǎo)入所述進氣通路，并且當(dāng)所述凈化條件變得不滿足時給所述凈化控制閥提供用于完全關(guān)閉所述凈化控制閥的指示信號、以停止把所述蒸發(fā)燃料氣體導(dǎo)入所述進氣通路；
基本噴射量決定裝置，基于所述內(nèi)燃機的進氣量決定基本噴射量，以便使得利用從所述燃料噴射裝置噴射的所述燃料在所述燃燒室內(nèi)形成的混合物的空燃比等于預(yù)定目標(biāo)空燃比；
反饋修正量計算裝置，按照這樣一種方式計算反饋修正量以修正所述基本噴射量，該方式是當(dāng)預(yù)定反饋控制條件滿足時所檢出的空燃比變得等于所述目標(biāo)空燃比；
蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)裝置，當(dāng)用于開啟所述凈化控制閥至所述預(yù)定開度的指示信號正被發(fā)送給所述凈化控制閥時，基于與所述反饋修正量相關(guān)的值、作為蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值而學(xué)習(xí)與所述蒸發(fā)燃料氣體內(nèi)包含的所述蒸發(fā)燃料的濃度相關(guān)的值；
凈化流量推定裝置，基于同所述凈化控制閥的所述開度相關(guān)的值、且考慮到輸送延遲持續(xù)時間和相對于與所述凈化控制閥的所述開度相關(guān)的值的所述蒸發(fā)燃料氣體通過所述凈化控制閥的舉動，作為推定凈化流量而推定被導(dǎo)入所述燃燒室內(nèi)的所述蒸發(fā)燃料氣體的流量，所述輸送延遲持續(xù)時間是從所述凈化控制閥輸送所述蒸發(fā)燃料氣體至所述燃燒室花費的時間；
凈化修正量計算裝置，基于所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值和所述推定凈化流量，計算用于修正所述基本噴射量的凈化修正量，以使所述基本噴射量減小與被導(dǎo)入所述燃燒室內(nèi)的所述蒸發(fā)燃料氣體中包含的所述蒸發(fā)燃料對應(yīng)的量；
反饋修正量修正裝置，在使所述凈化控制閥從開啟狀態(tài)改變其狀態(tài)至完全關(guān)閉狀態(tài)的指示信號被發(fā)送給所述凈化控制閥的凈化控制關(guān)閉指示時刻，將所述反饋修正量修正成既不增大也不減小所述基本噴射量的基本值；
蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置，在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻，按照將與用于修正所述基本噴射量的修正量對應(yīng)的量加入所述凈化修正量的方式、修正所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值，所述修正量由緊鄰所述反饋修正量被修正為所述基本值之前時的所述反饋修正量提供；以及
燃料噴射量決定裝置，通過采用所述反饋修正量和所述凈化修正量修正所述基本噴射量，決定從所述燃料噴射裝置噴射的燃料噴射量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機用控制裝置，包括
基本空燃比學(xué)習(xí)裝置，在維持所述凈化控制閥處于所述凈化控制閥被完全關(guān)閉的狀態(tài)的指示信號被發(fā)送給所述凈化控制閥的凈化控制閥關(guān)閉指示期間，通過根據(jù)基于所述反饋修正量而變化、以使所述反饋修正量更接近所述基本值的學(xué)習(xí)用反饋值更新基本空燃比學(xué)習(xí)值，以此來執(zhí)行基本空燃比學(xué)習(xí)；
基本空燃比學(xué)習(xí)完成判定裝置，在所述凈化控制閥關(guān)閉指示期間，基于所述學(xué)習(xí)用反饋值判斷所述基本空燃比學(xué)習(xí)是否完成；以及
修正禁止裝置，若在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定所述基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則禁止所述反饋修正量修正裝置修正所述反饋修正量、且禁止所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置修正所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值；
其中，所述燃料噴射量決定裝置被構(gòu)造成還采用所述基本空燃比學(xué)習(xí)值來修正所述基本噴射量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機用控制裝置，還包括用于檢測所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測裝置，
其中，所述修正禁止裝置被構(gòu)造成僅當(dāng)所檢出的轉(zhuǎn)速高于預(yù)定閾值時、禁止所述反饋修正量修正裝置修正所述反饋修正量和禁止所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置修正所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機用控制裝置，包括
基本空燃比學(xué)習(xí)裝置，在維持所述凈化控制閥處于所述凈化控制閥被完全關(guān)閉的狀態(tài)的指示信號被發(fā)送給所述凈化控制閥的凈化控制閥關(guān)閉指示期間，通過根據(jù)基于所述反饋修正量而變化、以使所述反饋修正量更接近所述基本值的學(xué)習(xí)用反饋值更新基本空燃比學(xué)習(xí)值，以此來執(zhí)行基本空燃比學(xué)習(xí)；
基本空燃比學(xué)習(xí)完成判定裝置，在所述凈化控制閥關(guān)閉指示期間基于所述學(xué)習(xí)用反饋值判斷所述基本空燃比學(xué)習(xí)是否完成；
其中，若在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定所述基本空燃比學(xué)習(xí)完成，則所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置執(zhí)行所述反饋修正量修正裝置對所述反饋修正量的所述修正、和所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置對所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的所述修正；若在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻到來時判定所述基本空燃比學(xué)習(xí)未完成，則所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置基于所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)決定分配比率，且按照將分配量加入所述凈化修正量的方式來修正所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值、和按照使所述反饋修正量成為通過從所述反饋修正量中減去所述分配量而獲得的值的方式來修正所述反饋修正量，所述分配量與如下的量的所述決定的分配比率對應(yīng)，所述量對應(yīng)于利用在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻計算出的所述反饋修正量修正所述基本噴射量的修正量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的內(nèi)燃機用控制裝置，還包括通過對利用所述反饋修正量計算裝置計算出的所述反饋修正量執(zhí)行濾除處理來獲取濾除后的反饋修正量的濾除裝置，所述濾除處理僅使所述反饋修正量中的低頻成分通過，其中，所述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值修正裝置被構(gòu)造成將與由在所述凈化控制閥關(guān)閉指示時刻的所述濾除后的反饋修正量表示的、用于修正所述基本噴射量的修正量相對應(yīng)的量，利用為所述與由在緊鄰所述反饋修正量被修正為所述基本值之前的時刻的所述反饋修正量提供的、用于修正所述基本噴射量的修正量相對應(yīng)的量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機用控制裝置，其中，所述濾除裝置被構(gòu)造成基于所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)調(diào)節(jié)所述濾除處理的時間常數(shù)。
全文摘要
蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)部(A8)基于反饋修正量FAF更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值。推定凈化率計算部(A9)考慮到輸送延遲持續(xù)時間和蒸發(fā)燃料氣體的行為基于通過凈化控制閥的蒸發(fā)燃料氣體的流量KP推定被導(dǎo)入燃燒室內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體的流量。指令噴射量決定部(A10)基于蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值和推定凈化流量計算凈化修正量。蒸發(fā)燃料氣體凈化停止時刻調(diào)整部(A11)在凈化控制閥關(guān)閉指示時刻將反饋修正量修正為基本值，并修正蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值以將如下的量加入凈化修正量，所述量與利用在緊鄰反饋修正量被修正為基本值之前的時刻的反饋修正量修正所提供的基本噴射量的修正量相對應(yīng)。
文檔編號F02D41/00GK101711307SQ20088001940
公開日2010年5月19日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者岡崎俊太郎 申請人:豐田自動車株式會社