內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置（本控制裝置）在根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器（67）的輸出值（Voxs）而判斷為催化劑（43）的氧吸留量處于成為過(guò)剩的趨勢(shì)下時(shí)，將目標(biāo)空燃比設(shè)定為目標(biāo)過(guò)濃空燃比，并且當(dāng)根據(jù)輸出值（Voxs）而判斷為催化劑（43）的氧吸留量處于不足的趨勢(shì)下時(shí)，將目標(biāo)空燃比設(shè)定為目標(biāo)過(guò)稀空燃比。而且，本控制裝置根據(jù)“預(yù)定的條件是否成立”來(lái)對(duì)大量的氮氧化物流入至催化劑（43）中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否到來(lái)進(jìn)行判斷，并且使預(yù)定的條件成立時(shí)的目標(biāo)過(guò)濃空燃比小于所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的目標(biāo)過(guò)濃空燃比。由此，由于能夠在大量的NOx流入到催化劑（43）的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)先升高催化劑（43）內(nèi)的還原劑的濃度，因此能夠在大量的NOx流入到催化劑（43）時(shí)對(duì)該NOx中的大部分進(jìn)行凈化。
【專利說(shuō)明】?jī)?nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠通過(guò)有效地靈活運(yùn)用配置于排氣通道上的三元催化劑從而降低NOx (氮氧化物)的排出量的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來(lái)，為了對(duì)從內(nèi)燃機(jī)中排出的廢氣進(jìn)行凈化而在該內(nèi)燃機(jī)的排氣通道上配置有三元催化劑。眾所周知，三元催化劑具有氧吸留功能。即，三元催化劑在流入到該三元催化劑的氣體(催化劑流入氣體)中包含過(guò)剩的氧氣時(shí)，將對(duì)該氧氣進(jìn)行吸留并且對(duì)NOx進(jìn)行凈化。三元催化劑在催化劑流入氣體中包含過(guò)剩的未燃物時(shí)，將釋放所吸留著的氧氣從而對(duì)該未燃物進(jìn)行凈化。以下，三元催化劑也被簡(jiǎn)稱為“催化劑”。
[0003]現(xiàn)有的空燃比控制裝置(現(xiàn)有裝置)具備分別被配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通道上且被配置于催化劑的上游及下游的上游側(cè)空燃比傳感器及下游側(cè)空燃比傳感器?，F(xiàn)有裝置將由上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比(檢測(cè)上游側(cè)空燃比)控制為，與目標(biāo)空燃比(上游側(cè)目標(biāo)空燃比、催化劑流入氣體的目標(biāo)空燃比)一致。該控制也被稱為“主反饋控制”。
[0004]而且，現(xiàn)有裝置通過(guò)以使下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值與“對(duì)應(yīng)于理論空燃比的目標(biāo)值” 一致的方式對(duì)副反饋量進(jìn)行計(jì)算，并利用該副反饋量而實(shí)質(zhì)性地改變上游側(cè)目標(biāo)空燃比，從而對(duì)內(nèi)燃機(jī)的空燃比進(jìn)行控制(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。使用了副反饋量的空燃比控制也被稱為“副反饋控制”。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009-162139號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]但是，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在“其吸入空氣量在某種程度上較大的狀態(tài)下進(jìn)行穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況”下，對(duì)該內(nèi)燃機(jī)實(shí)施了加速操作時(shí)，尤其在該加速操作的時(shí)間點(diǎn)上的內(nèi)燃機(jī)的空燃比(被供給至內(nèi)燃機(jī)的混合氣的空燃比)與理論空燃比相比為過(guò)稀時(shí)，會(huì)從內(nèi)燃機(jī)中排放出大量的NOx (氮氧化物)。此時(shí)，如果催化劑的NOx的還原速度(用于對(duì)NOx進(jìn)行凈化的反應(yīng)速度)不足夠高，則流入到催化劑中的大量的NOx將無(wú)法通過(guò)催化劑而被充分凈化，而會(huì)流出到催化劑下游。這種狀況會(huì)在如下的情況下產(chǎn)生，例如，搭載有內(nèi)燃機(jī)的車輛在以較高的速度進(jìn)行恒速行駛時(shí)，為了超越前方車輛等而被加速的情況。
[0010]本發(fā)明是為了應(yīng)對(duì)上述的課題而被完成的發(fā)明。即，本發(fā)明的目的之一在于提供一種如下的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置，其能夠在預(yù)測(cè)出大量的NOx流入到催化劑中的情況下，通過(guò)預(yù)先將催化劑的狀態(tài)改變成“NOx的還原速度”較高的狀態(tài)，從而降低NOx的排放量。
[0011]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置(本發(fā)明裝置)具備:催化劑，其被配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通道上；下游側(cè)空燃比傳感器，其被配置于所述排氣通道中的所述催化劑的下游側(cè)；空燃比控制單元，其根據(jù)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值而對(duì)被供給至所述內(nèi)燃機(jī)的混合氣的空燃比、即內(nèi)燃機(jī)的空燃比進(jìn)行控制。
[0012]而且，所述空燃比控制單元包括條件判斷單元，所述條件判斷單元對(duì)如下的預(yù)定的條件是否成立進(jìn)行判斷，所述預(yù)定的條件為，預(yù)測(cè)出大量的氮氧化物流入至所述催化劑中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)到來(lái)的情況的條件，并且以在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)相比使所述催化劑內(nèi)的還原劑(未燃物)的濃度及所述催化劑的溫度中的至少一方上升的方式，對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比進(jìn)行控制。另外，使催化劑內(nèi)的還原劑的濃度上升、和使催化劑的氧吸留量降低具有相同含義。
[0013]所述預(yù)定的條件例如為在如下的情況下成立的條件，所述情況為，所述內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量越大則越變大的吸入空氣量相關(guān)值大于低側(cè)空氣量閾值且小于與所述低側(cè)空氣量閾值相比而較大的高側(cè)空氣量閾值的狀況、以及搭載了所述內(nèi)燃機(jī)的車輛的速度大于低側(cè)速度閾值且小于與所述低側(cè)速度閾值相比而較大的高側(cè)速度閾值的狀況中的至少任一種狀況成立的情況。
[0014]而且，優(yōu)選為，所述預(yù)定的條件為在如下的情況下成立的條件，所述情況為，所述吸入空氣量相關(guān)值的每單位時(shí)間的變化量小于預(yù)定變化量閾值的狀況成立的情況。
[0015]據(jù)此，在大量的氮氧化物流入到催化劑中的時(shí)間點(diǎn)之前，催化劑內(nèi)的還原劑的濃度上升、以及/或者催化劑的溫度上升。因此，在大量的氮氧化物流入到催化劑中的時(shí)間點(diǎn)上，催化劑的NOx的還原速度已經(jīng)升高。由此，即使在大量的NOx流入到催化劑中的情況下，由于能夠通過(guò)催化劑而對(duì)大部分的NOx進(jìn)行凈化(還原)，因此也能夠降低NOx的排放量。
[0016]另外，由于未燃物從催化劑中排出的可能性較高，因此并不優(yōu)選始終將催化劑的還原劑的濃度維持為較高的值。但是，在本發(fā)明裝置的一個(gè)方式中，由于僅限于所述預(yù)定的條件成立時(shí)，才將催化劑內(nèi)的還原劑的濃度維持為較高的值，并且在所述預(yù)定的條件成立時(shí)內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度也某種程度上較高，因此催化劑的溫度將在某種程度上成為較高的溫度。因此，未燃物被排出的可能性較小。
[0017]而且，由于會(huì)導(dǎo)致催化劑的劣化(燒結(jié)等)，因此并不優(yōu)選始終將催化劑的溫度維持為較高的溫度。但是，在本發(fā)明裝置的一個(gè)方式中，由于僅在所述預(yù)定的條件成立時(shí)使催化劑的溫度被設(shè)定為較高的溫度，因此，不會(huì)由此而使催化劑的劣化較大程度地發(fā)展。
[0018]此時(shí)，所述空燃比控制單元被構(gòu)成為，通過(guò)以使所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的平均值小于所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的平均值的方式對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比進(jìn)行控制，從而在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，使所述催化劑內(nèi)的還原劑的濃度上升。
[0019]更加具體而言，在本發(fā)明裝置的一個(gè)方式中，所述空燃比控制單元具備目標(biāo)空燃比設(shè)定單元和燃料供給量控制單元。
[0020]當(dāng)根據(jù)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值而判斷為，所述催化劑的氧吸留量處于成為過(guò)剩的趨勢(shì)下且產(chǎn)生了使小于理論空燃比的過(guò)濃空燃比的氣體流入到所述催化劑的過(guò)濃要求時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比。
[0021]而且，當(dāng)根據(jù)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值而判斷為，所述催化劑的氧吸留量處于不足的趨勢(shì)下且產(chǎn)生了使大于理論空燃比的過(guò)稀空燃比的氣體流入到所述催化劑的過(guò)稀要求時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比。
[0022]燃料供給量控制單元根據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制。
[0023]此時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)濃空燃比設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)濃空燃比相比而較小的空燃比。
[0024]而且，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元被構(gòu)成為，當(dāng)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的每單位時(shí)間的變化量AVoxs為負(fù)值、且其大小I AVoxsI變?yōu)榇笥谶^(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí)，判斷為產(chǎn)生了所述過(guò)濃要求，而當(dāng)所述變化量AVoxs為正值、且其大小I AVoxsl變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，判斷為產(chǎn)生了所述過(guò)稀要求。
[0025]據(jù)此，所述預(yù)定的條件成立時(shí)的目標(biāo)過(guò)濃空燃比小于預(yù)定的條件未成立時(shí)的目標(biāo)過(guò)濃空燃比。由此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，由于內(nèi)燃機(jī)的空燃比的平均值(因此，流入到催化劑的氣體即催化劑流入氣體的空燃比的平均值)變小(變?yōu)檫^(guò)濃)，因此催化劑內(nèi)的還原劑的濃度上升。因此，能夠預(yù)先將催化劑的狀態(tài)設(shè)定為“NOx的還原速度被提高了的狀態(tài)”。
[0026]在本發(fā)明裝置的其他方式中，所述空燃比控制單元包括:催化劑狀態(tài)判斷單元，當(dāng)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的每單位時(shí)間的變化量AV0XS為負(fù)值、且其大小
AVoxs變?yōu)榇笥谶^(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí)，所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)成為了所述氧過(guò)剩狀態(tài)，并且，當(dāng)所述變化量AVoxs為正值、且其大小I AVoxs變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)成為了氧不足狀態(tài)；目標(biāo)空燃比設(shè)定單元，其在從由所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)自所述氧不足狀態(tài)變化成了所述氧過(guò)剩狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)了包括O在內(nèi)的預(yù)定的延遲時(shí)間、即過(guò)稀延遲時(shí)間時(shí)，將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比，并且，在從由所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)自所述氧過(guò)剩狀態(tài)變化為了所述氧不足狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)了包括O在內(nèi)的預(yù)定的延遲時(shí)間、即過(guò)濃延遲時(shí)間時(shí)，將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為，大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比；燃料供給量控制單元，其根據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述過(guò)濃延遲時(shí)間設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)濃延遲時(shí)間相比而較長(zhǎng)的時(shí)間。
[0027]據(jù)此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)相比，目標(biāo)空燃比被設(shè)定為過(guò)濃空燃比的時(shí)間延長(zhǎng)了 “過(guò)濃延遲時(shí)間變長(zhǎng)了的時(shí)間”。因此，內(nèi)燃機(jī)的空燃比的平均值(因此，流入到催化劑的氣體即催化劑流入氣體的空燃比的平均值)小于理論空燃比(變?yōu)檫^(guò)濃)。由此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，能夠預(yù)先將催化劑的狀態(tài)設(shè)定為“NOx的還原速度被提高了的狀態(tài)”。
[0028]同樣，所述空燃比控制單元包括:目標(biāo)空燃比設(shè)定單元，其在從由所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)自所述氧不足狀態(tài)變化成了所述氧過(guò)剩狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)了預(yù)定的延遲時(shí)間、即過(guò)稀延遲時(shí)間時(shí)，將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)空燃比設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比，并且，在從由所述催化劑狀態(tài)判斷單元而判斷為所述催化劑的狀態(tài)自所述氧過(guò)剩狀態(tài)變化成了所述氧不足狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)了預(yù)定的延遲時(shí)間、即包括O在內(nèi)的過(guò)濃延遲時(shí)間時(shí)，將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)空燃比設(shè)定為，大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比；燃料供給量控制單元，其根據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述過(guò)稀延遲時(shí)間設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)稀延遲時(shí)間相比而較短的時(shí)間。
[0029]據(jù)此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)相比，目標(biāo)空燃比被設(shè)定為過(guò)濃空燃比的時(shí)間延長(zhǎng)了 “過(guò)稀延遲時(shí)間縮短了的時(shí)間”。因此，內(nèi)燃機(jī)的空燃比的平均值(因此，流入到催化劑的氣體即催化劑流入氣體的空燃比的平均值)小于理論空燃比(變?yōu)檫^(guò)濃)。由此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，能夠預(yù)先將催化劑的狀態(tài)設(shè)定為“NOx的還原速度被提高了的狀態(tài)”。
[0030]在本發(fā)明裝置的其他方式中，所述空燃比控制單元包括:目標(biāo)空燃比設(shè)定單元，當(dāng)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的每單位時(shí)間的變化量AV0XS為負(fù)值、且其大小
AVoxs變?yōu)榇笥谶^(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)空燃比設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比，而當(dāng)所述變化量ΛVoxs為正值、且其大小I AVoxsl變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)空燃比設(shè)定為大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比；燃料供給量控制單元，其根據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制。
[0031]此時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述過(guò)濃判斷閾值dRichth設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)濃判斷閾值dRichth相比而較大的值。
[0032]或者，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述過(guò)稀判斷閾值dLeanth設(shè)定為，所述過(guò)稀延遲時(shí)間與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)稀判斷閾值dLeanth相比而較小的值。
[0033]據(jù)此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)相比，判斷為催化劑的狀態(tài)處于氧不足狀態(tài)的期間變短，而判斷為催化劑的狀態(tài)處于氧過(guò)剩狀態(tài)的期間變長(zhǎng)。由此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，目標(biāo)空燃比被設(shè)定為目標(biāo)過(guò)濃空燃比的時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)。因此，內(nèi)燃機(jī)的空燃比的平均值(因此，流入到催化劑的氣體即催化劑流入氣體的空燃比的平均值)小于理論空燃比(變?yōu)檫^(guò)濃)。因此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，能夠預(yù)先將催化劑的狀態(tài)設(shè)定為“NOx的還原速度被提高了的狀態(tài)”。
[0034]在本發(fā)明裝置的其他方式中，所述空燃比控制單元包括:目標(biāo)空燃比設(shè)定單元，當(dāng)根據(jù)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值而判斷為，所述催化劑的氧吸留量處于成為過(guò)剩的趨勢(shì)下且產(chǎn)生了使小于理論空燃比的過(guò)濃空燃比的氣體流入到所述催化劑的過(guò)濃要求時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比，并且當(dāng)判斷為，所述催化劑的氧吸留量處于不足的趨勢(shì)下且產(chǎn)生了使大于理論空燃比的過(guò)稀空燃比的氣體流入到所述催化劑的過(guò)稀要求時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比；燃料供給量控制單元，其根據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制。
[0035]此時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還通過(guò)將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)濃空燃比設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)濃空燃比相比而較小的空燃比，并且將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)稀空燃比設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)稀空燃比相比而較大的空燃比，從而使在所述催化劑內(nèi)產(chǎn)生的熱量增大，進(jìn)而使所述催化劑的溫度上升。此時(shí)，優(yōu)選為，以所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)濃空燃比與所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)稀空燃比的平均值成為理論空燃比或者成為小于理論空燃比的值的方式，設(shè)定這些目標(biāo)空燃比。
[0036]據(jù)此，在預(yù)定的條件成立時(shí)，流入到催化劑中的氣體的空燃比的振幅變大。因此，由于催化劑中的反應(yīng)變得活躍，所以反應(yīng)熱變大。其結(jié)果為，由于在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)相比，能夠使催化劑的溫度上升，因此，能夠預(yù)先將催化劑的狀態(tài)設(shè)定為“NOx的還原速度被提高了的狀態(tài)”。
[0037]參照以下的附圖，并根據(jù)對(duì)所記載的本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的說(shuō)明，從而將較容易地理解本發(fā)明裝置的其他目的、其他特征及附帶的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為應(yīng)用了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式所涉及的空燃比控制裝置的內(nèi)燃機(jī)的概要俯視圖。
[0039]圖2為表示流入到圖1所示的催化劑中的氣體的空燃比(上游側(cè)空燃比)和圖1所示的上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值之間的關(guān)系的圖表。
[0040]圖3為表示從圖1所示的催化劑中流出的氣體的空燃比(下游側(cè)空燃比)和圖1所示的下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值之間的關(guān)系的圖表。
[0041 ] 圖4為表示通過(guò)本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的控制裝置(第一控制裝置)而被改變的目標(biāo)空燃比的時(shí)序圖。
[0042]圖5為表示第一控制裝置的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖。
[0043]圖6為表示第一控制裝置的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖。
[0044]圖7為表示第一控制裝置的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖。
[0045]圖8為表示第一控制裝置的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖。
[0046]圖9為表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的控制裝置(第二控制裝置)所使用的催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)及過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)的時(shí)序圖。
[0047]圖10為表示第二控制裝置的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖。
[0048]圖11為表示第二控制裝置的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖。
[0049]圖12為表示圖1所示的下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值、和本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的控制裝置(第三控制裝置)所使用的催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)及過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)的時(shí)序圖。
[0050]圖13為表示第三控制裝置的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖。
[0051]圖14為表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的控制裝置(第四控制裝置)的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0052]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置(以下，也簡(jiǎn)稱為“控制裝置”)進(jìn)行說(shuō)明。該控制裝置還為對(duì)被供給至內(nèi)燃機(jī)的混合氣中所包含的燃料噴射量(燃料供給量)進(jìn)行控制的燃料噴射量控制裝置的一部分。
[0053]<第一實(shí)施方式>
[0054](結(jié)構(gòu))
[0055]圖1圖示了將第一實(shí)施方式所涉及的控制裝置(以下，也稱為“第一控制裝置”)應(yīng)用于四循環(huán)火花點(diǎn)火式多氣缸(直列四氣缸)內(nèi)燃機(jī)10中的系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)。內(nèi)燃機(jī)10包括內(nèi)燃機(jī)主體部20、進(jìn)氣系統(tǒng)30和排氣系統(tǒng)40。
[0056]內(nèi)燃機(jī)主體部20包括氣缸體部及氣缸蓋部。內(nèi)燃機(jī)主體部20具備多個(gè)氣缸(燃燒室)21。各個(gè)氣缸與未圖示的“進(jìn)氣口及排氣口”連通。進(jìn)氣口和燃燒室21之間的連通部通過(guò)未圖示的進(jìn)氣門而被開(kāi)閉。排氣口和燃燒室21之間的連通部通過(guò)未圖示的排氣門而被開(kāi)閉。在各個(gè)燃燒室21中，配置有未圖示的火花塞。
[0057]進(jìn)氣系統(tǒng)30具備進(jìn)氣歧管31、進(jìn)氣管32、多個(gè)燃料噴射閥33及節(jié)氣門34。
[0058]進(jìn)氣歧管31具備多個(gè)分支部31a和浪涌調(diào)整槽31b。多個(gè)分支部31a中的各個(gè)分支部31a的一端各自與多個(gè)進(jìn)氣口中的各個(gè)進(jìn)氣口連接。多個(gè)分支部31a的另一端與浪涌調(diào)整槽31b連接。
[0059]進(jìn)氣管32的一端與浪涌調(diào)整槽31b連接。在進(jìn)氣管32的另一端上，配置有未圖示的空氣濾清器。
[0060]針對(duì)一個(gè)氣缸(燃燒室)21各配置有一個(gè)燃料噴射閥33。燃料噴射閥33被設(shè)置于進(jìn)氣口處。燃料從未圖示的燃料罐經(jīng)由燃料配管50而被供給至燃料噴射閥33中。燃料噴射閥33響應(yīng)噴射指示信號(hào)而開(kāi)閥，從而向進(jìn)氣口(因此，為對(duì)應(yīng)于燃料噴射閥33的氣缸21)內(nèi)噴射“該噴射指示信號(hào)中所包含的指示燃料噴射量的燃料”。
[0061]節(jié)氣門34以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被配置于進(jìn)氣管32內(nèi)。節(jié)氣門34使進(jìn)氣通道的開(kāi)口截面面積為可變。節(jié)氣門34通過(guò)未圖示的節(jié)氣門作動(dòng)器而在進(jìn)氣管32內(nèi)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0062]排氣系統(tǒng)40具備排氣歧管41、排氣管42、被配置于排氣管42上的上游側(cè)催化劑43、及在比上游側(cè)催化劑43靠下游處被配置于排氣管42上的“未圖示的下游側(cè)催化劑”。
[0063]排氣歧管41具備多個(gè)分支部41a和集合部41b。多個(gè)分支部41a中的各個(gè)分支部41a的一端與多個(gè)排氣口中的各個(gè)排氣口連接。多個(gè)分支部41a中的各個(gè)分支部41a的另一端集合于集合部41b。由于該集合部41b為從多個(gè)(兩個(gè)以上，在本示例中為四個(gè))氣缸被排出的廢氣進(jìn)行集合的部分，因此，又被稱為排氣集合部HK。
[0064]排氣管42與集合部41b連接。排氣口、排氣歧管41及排氣管42構(gòu)成了排氣通道。
[0065]上游側(cè)催化劑43及下游側(cè)催化劑分別為，負(fù)載所謂的由鉬、銠及鈀等貴金屬(催化劑物質(zhì))組成的活性成分的三元催化劑裝置(排氣凈化用的催化劑)。各個(gè)催化劑具有如下的功能，即，在流入到各個(gè)催化劑中的氣體的空燃比為“三元催化劑的窗口內(nèi)的空燃比(例如，理論空燃比)”時(shí)，對(duì)HC、C0、H2等的未燃成分進(jìn)行氧化并對(duì)氮氧化物(NOx)進(jìn)行還原的功能。該功能也被稱為催化劑功能。
[0066]而且，各個(gè)催化劑具有對(duì)氧氣進(jìn)行吸留(貯藏)的氧吸留功能。即，各個(gè)催化劑在流入到該催化劑中的氣體(催化劑流入氣體)中含有過(guò)剩的氧氣時(shí)，將對(duì)該氧氣進(jìn)行吸留并且對(duì)NOx進(jìn)行凈化。各個(gè)催化劑在催化劑流入氣體中含有過(guò)剩的未燃物時(shí)，將釋放出所吸留的氧氣而對(duì)該未燃物進(jìn)行凈化。催化劑流入氣體的空燃比越小，則各個(gè)催化劑越會(huì)釋放出更多的氧氣。在釋放了更多的氧氣的狀態(tài)(換言之，催化劑內(nèi)的還原劑的濃度較大的狀態(tài))下，催化劑能夠以更高的反應(yīng)速度對(duì)NOx進(jìn)行還原。
[0067]催化劑的氧吸留功能是通過(guò)負(fù)載于催化劑上的二氧化鈰(CeO2)等的氧吸留材料而實(shí)現(xiàn)的。即使空燃比從理論空燃比偏移，各個(gè)催化劑也能夠通過(guò)氧吸留功能而對(duì)未燃成分及氮氧化物進(jìn)行凈化。也就是說(shuō)，通過(guò)氧吸留功能，從而擴(kuò)大了窗口的寬度。
[0068]該系統(tǒng)具備熱線式氣流計(jì)61、節(jié)氣門位置傳感器62、水溫傳感器63、曲軸位置傳感器64、進(jìn)氣凸輪位置傳感器65、上游側(cè)空燃比傳感器66、下游側(cè)空燃比傳感器67及加速開(kāi)度傳感器68。
[0069]氣流計(jì)61輸出與在進(jìn)氣管32內(nèi)流動(dòng)的吸入空氣的質(zhì)量流量(吸入空氣流量)Ga相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。即，吸入空氣量Ga表示每單位時(shí)間被吸入至內(nèi)燃機(jī)10中的吸入空氣量。
[0070]節(jié)氣門位置傳感器62對(duì)節(jié)氣門34的開(kāi)度(節(jié)氣門開(kāi)度)進(jìn)行檢測(cè)，并輸出表示節(jié)氣門開(kāi)度TA的信號(hào)。
[0071]水溫傳感器63對(duì)內(nèi)燃機(jī)10的冷卻水的溫度進(jìn)行檢測(cè)，并輸出表示冷卻水溫度THW的信號(hào)。冷卻水溫度THW為表示內(nèi)燃機(jī)10的暖機(jī)狀態(tài)(內(nèi)燃機(jī)10的溫度)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)指標(biāo)量。
[0072]曲軸位置傳感器64輸出如下信號(hào)，S卩，具有曲軸每旋轉(zhuǎn)10°寬度變窄的脈沖、并且具有該曲軸每旋轉(zhuǎn)360°寬度變寬的脈沖的信號(hào)。該信號(hào)通過(guò)后文所述的電子控制裝置70而被轉(zhuǎn)換為內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE。
[0073]進(jìn)氣凸輪位置傳感器65在每次進(jìn)氣凸輪軸從預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)90度、接著旋轉(zhuǎn)90度、進(jìn)而再旋轉(zhuǎn)180度時(shí)，輸出一個(gè)脈沖。后文所述的電子控制裝置70根據(jù)來(lái)自曲軸位置傳感器64及進(jìn)氣凸輪位置傳感器65的信號(hào)，來(lái)獲取以基準(zhǔn)氣缸(例如第一氣缸)的壓縮上止點(diǎn)為基準(zhǔn)的絕對(duì)曲軸角度CA。該絕對(duì)曲軸角度CA在基準(zhǔn)氣缸的壓縮上止點(diǎn)處被設(shè)定為“0°曲軸角度”，并與曲軸的旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)應(yīng)地，增大到720°曲軸角度為止，且在該時(shí)間點(diǎn)上再次被設(shè)定為0°曲軸角度。
[0074]上游側(cè)空燃比傳感器66在排氣歧管41的集合部41b (排氣集合部HK)與上游側(cè)催化劑43之間的位置處，被配置于“排氣歧管41及排氣管42中的任意一個(gè)”上。
[0075]上游側(cè)空燃比傳感器66為，例如日本特開(kāi)平11-72473號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2000-65782號(hào)公報(bào)及日本特開(kāi)2004-69547號(hào)公報(bào)等中所公開(kāi)的“具備擴(kuò)散電阻層的極限電流式廣域空燃比傳感器”。
[0076]上游側(cè)空燃比傳感器66輸出與流過(guò)上游側(cè)空燃比傳感器66的配置位置的廢氣的空燃比(流入到催化劑43中的氣體即“催化劑流入氣體”的空燃比、上游側(cè)空燃比abyfs)相對(duì)應(yīng)的輸出值Vabyfs。如圖2所示，催化劑流入氣體的空燃比(上游側(cè)空燃比abyfs)越大(越變?yōu)檫^(guò)稀側(cè)的空燃比)，則輸出值Vabyf s越增大。
[0077]電子控制裝置70中存儲(chǔ)有空燃比轉(zhuǎn)換表(映射表)MapabyfS，所述空燃比轉(zhuǎn)換表(映射表)Mapabyfs對(duì)圖2所示的輸出值Vabyfs與上游側(cè)空燃比abyfs之間的關(guān)系進(jìn)行了規(guī)定。電子控制裝置70通過(guò)將輸出值Vabyfs應(yīng)用于空燃比轉(zhuǎn)換表Mapabyfs中，從而對(duì)實(shí)際的上游側(cè)空燃比abyfs進(jìn)行檢測(cè)(獲取檢測(cè)上游側(cè)空燃比abyfs)。[0078]再次參照?qǐng)D1，下游側(cè)空燃比傳感器67被配置于排氣管42內(nèi)。下游側(cè)空燃比傳感器67的配置位置為，與上游側(cè)催化劑43相比靠下游側(cè)、且與下游側(cè)催化劑相比靠上游側(cè)(即，上游側(cè)催化劑43和下游側(cè)催化劑之間的排氣通道)。下游側(cè)空燃比傳感器67為眾所周知的電動(dòng)勢(shì)式的氧氣濃度傳感器(使用了穩(wěn)定化氧化鋯等的固體電解質(zhì)的眾所周知的濃淡電池型的氧氣濃度傳感器)。下游側(cè)空燃比傳感器67產(chǎn)生如下的輸出值Voxs，所述輸出值Voxs為，與通過(guò)排氣通道、且配置有下游側(cè)空燃比傳感器67的部位的氣體即被檢測(cè)氣體的空燃比相對(duì)應(yīng)的值。換言之，輸出值Voxs為，與從上游側(cè)催化劑43流出、且流入到下游側(cè)催化劑中的氣體的空燃比相對(duì)應(yīng)的值。
[0079]如圖3所示，該輸出值Voxs在被檢測(cè)氣體的空燃比與理論空燃比相比為過(guò)濃時(shí)成為最大輸出值max (例如，大約0.9V?1.0V)。輸出值Voxs在被檢測(cè)氣體的空燃比與理論空燃比相比為過(guò)稀時(shí)成為最小輸出值min (例如，大約0.1V?0V)。而且，輸出值Voxs在被檢測(cè)氣體的空燃比為理論空燃比時(shí)成為最大輸出值max和最小輸出值min的大致中間的電壓Vst (中間值Vmid、中間電壓Vst、例如，大約0.5V)。輸出值Voxs在被檢測(cè)氣體的空燃比從與理論空燃比相比為過(guò)濃的空燃比向與理論空燃比相比為過(guò)稀的空燃比變化時(shí)，從最大輸出值max向最小輸出值min急劇變化。同樣地,輸出值Voxs在被檢測(cè)氣體的空燃比從與理論空燃比相比為過(guò)稀的空燃比向與理論空燃比相比為過(guò)濃的空燃比變化時(shí)，從最小輸出值min向最大輸出值max急劇變化。
[0080]圖1所示的加速開(kāi)度傳感器68輸出表示由駕駛員操作的加速踏板AP的操作量Accp (加速踏板操作量、加速踏板AP的開(kāi)度)的信號(hào)。加速踏板操作量Accp隨著加速踏板AP的操作量的增大而增大。
[0081]電子控制裝置70為，由“CPU、預(yù)先存儲(chǔ)了 CPU所執(zhí)行的程序與圖表(映射表、函數(shù))及常數(shù)等的R0M、CPU根據(jù)需要而暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RAM、后備RAM(B_RAM:后備隨機(jī)存儲(chǔ)器)、以及包含AD轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的接口等”構(gòu)成的眾所周知的微型計(jì)算機(jī)。
[0082]后備RAM無(wú)論搭載了內(nèi)燃機(jī)10的車輛的未圖示的點(diǎn)火鑰匙開(kāi)關(guān)的位置(斷開(kāi)位置、起動(dòng)位置及導(dǎo)通位置等中的某一個(gè)位置)如何，均從搭載于車輛上的蓄電池接受電力的供給。后備RAM在從蓄電池接受電力的供給時(shí)，根據(jù)CPU的指示而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)(寫入數(shù)據(jù))，并且以可讀取的方式保持(存儲(chǔ))該數(shù)據(jù)。因此，后備RAM即使在內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)停止期間中也能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行保持。
[0083]當(dāng)由于蓄電池從車輛上被拆下等而使來(lái)自蓄電池的電力供給被中斷時(shí)，后備RAM將無(wú)法保持?jǐn)?shù)據(jù)。因此，在重新開(kāi)始向后備RAM的電力供給時(shí)，CPU將對(duì)應(yīng)當(dāng)被后備RAM保持的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化(設(shè)定成默認(rèn)值)。另外，后備RAM也可以為EEPROM等的可讀寫的非易失性存儲(chǔ)器。
[0084]電子控制裝置70與上述的傳感器等連接，并向CPU供給來(lái)自這些傳感器的信號(hào)。而且，電子控制裝置70根據(jù)CPU的指示，而向與各個(gè)氣缸對(duì)應(yīng)設(shè)置的火花塞(實(shí)際為點(diǎn)火器)、與各個(gè)氣缸對(duì)應(yīng)設(shè)置的燃料噴射閥33、及節(jié)氣門作動(dòng)器等發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)(指示信號(hào))。
[0085]另外，電子控制裝置70以所獲得的加速踏板的操作量Accp越變大則使節(jié)氣門開(kāi)度TA越變大的方式，向節(jié)氣門作動(dòng)器發(fā)送指示信號(hào)。即，電子控制裝置70具備節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)單元，所述節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)由駕駛員改變的內(nèi)燃機(jī)10的加速操作量(加速踏板操作量Accp)，來(lái)改變“配置于內(nèi)燃機(jī)10的進(jìn)氣通道上的節(jié)氣門34”的開(kāi)度。[0086](第一控制裝置的工作的概要)
[0087]第一控制裝置根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxs，而對(duì)催化劑43的狀態(tài)(氧吸留狀態(tài))處于氧過(guò)剩狀態(tài)及氧不足狀態(tài)中的哪一種狀態(tài)進(jìn)行判斷。
[0088]氧過(guò)剩狀態(tài)也被稱為過(guò)稀狀態(tài)。氧過(guò)剩狀態(tài)為，催化劑43的氧吸留量處于成為過(guò)剩的趨勢(shì)下且正在變?yōu)榻咏谧畲笱跷袅緾max的值的狀態(tài)。
[0089]氧不足狀態(tài)也被稱為過(guò)濃狀態(tài)。氧不足狀態(tài)為，催化劑43的氧吸留量處于不足的趨勢(shì)下且正在變?yōu)榻咏凇癘”的值的狀態(tài)。
[0090]更加具體地說(shuō)明，當(dāng)在判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧過(guò)剩狀態(tài)的情況下，輸出值Voxs的每預(yù)定時(shí)間的變化量AVoxs為正值、且其大小I AVoxsI變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，第一控制裝置判斷為催化劑43的狀態(tài)變?yōu)榱搜醪蛔銧顟B(tài)。此時(shí)，第一控制裝置將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值設(shè)定為“O”。
[0091]而且，當(dāng)在判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧不足狀態(tài)的情況下，變化量AVoxs為負(fù)值、且其大小I AVoxsI變?yōu)榇笥谶^(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí),第一控制裝置判斷為催化劑43的狀態(tài)變?yōu)榱搜踹^(guò)剩狀態(tài)。此時(shí)，第一控制裝置將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值設(shè)定為“I”。
[0092]另外，也可以采用如下方式，即，當(dāng)在判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧過(guò)剩狀態(tài)的情況下，輸出值Voxs變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值VRichth時(shí),第一控制裝置判斷為催化劑43的狀態(tài)變?yōu)榱搜醪蛔銧顟B(tài)。而且，還可以采用如下方式，即，當(dāng)在判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧不足狀態(tài)的情況下，輸出值Voxs變?yōu)樾∮谶^(guò)稀判斷閾值VLeanth時(shí)，第一控制裝置判斷為催化劑43的狀態(tài)變?yōu)榱搜踹^(guò)剩狀態(tài)。
[0093]當(dāng)催化劑43的狀態(tài)處于氧過(guò)剩狀態(tài)時(shí)，應(yīng)當(dāng)使過(guò)剩的未燃物流入到催化劑43中。因此，在判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧過(guò)剩狀態(tài)時(shí)(將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值設(shè)定為了“I”時(shí))，第一控制裝置將過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值設(shè)定為“I”(判斷為產(chǎn)生了過(guò)濃要求)，并將“被供給至內(nèi)燃機(jī)的混合氣的空燃比的目標(biāo)、即目標(biāo)空燃比abyfr”設(shè)定為“小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich”。另外，目標(biāo)空燃比abyfr也為流入到催化劑43中的廢氣的空燃比的目標(biāo)。
[0094]相對(duì)于此，在催化劑43的狀態(tài)處于氧不足狀態(tài)時(shí)，應(yīng)當(dāng)使過(guò)剩的氧氣流入到催化劑43中。因此，在判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧不足狀態(tài)時(shí)(將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值設(shè)定為了“O”時(shí))，第一控制裝置將過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值設(shè)定為“O”(判斷為產(chǎn)生了過(guò)稀要求)，并將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為“大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃t匕 afLean，，。
[0095]而且，第一控制裝置對(duì)是否成為了如下的狀態(tài)進(jìn)行判斷，所述狀態(tài)為，預(yù)測(cè)出大量的氮氧化物流入至催化劑43中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)到來(lái)的狀態(tài)。具體而言，第一控制裝置在以下所述的所有條件(以下，簡(jiǎn)稱為“預(yù)定的條件”或者“特定條件”)成立時(shí)，預(yù)測(cè)為大量的氮氧化物流入至催化劑43中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)到來(lái)。
[0096](條件I)吸入空氣量Ga大于低側(cè)空氣量閾值GaLoth且小于高側(cè)空氣量閾值GaHith0另外，高側(cè)空氣量閾值GaHith大于低側(cè)空氣量閾值GaLoth。
[0097](條件2)吸入空氣量Ga的每單位時(shí)間的變化量的大小(IΛ Ga | )小于預(yù)定變化量閾值Δ Gath。[0098]另外，條件I及條件2的吸入空氣量Ga能夠被置換為負(fù)載KL、節(jié)氣門開(kāi)度TA及加速踏板操作量Accp等。這些均為吸入空氣量Ga越大則越變大的參數(shù)，并且也被稱為吸入空氣量相關(guān)值。負(fù)載KL在本示例中為負(fù)載率(填充率)KL，并根據(jù)下述的(I)式而被計(jì)算出。在該(I)式中，Mc (k)為某一氣缸在一次進(jìn)氣行程中吸入的空氣量(單位為(g)), P為空氣密度(單位為(g/1))，L為內(nèi)燃機(jī)10的排氣量(單位為(I))，4為內(nèi)燃機(jī)10的氣缸數(shù)。
[0099]KL = {Me (k) / (P.L / 4)}.100 ( % )…(I)
[0100]而且，上述條件I也可以被置換為“搭載了內(nèi)燃機(jī)10的車輛的速度大于‘低側(cè)速度閾值’且小于‘與所述低側(cè)速度閾值相比而較大的高側(cè)速度閾值’”的這一條件。
[0101]當(dāng)所述預(yù)定的條件未成立時(shí)(B卩，當(dāng)條件I及條件2中的至少一方未成立時(shí))，如圖4的時(shí)刻tl以前所示，第一控制裝置將目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean設(shè)定為基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLeanO，并將目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich設(shè)定為基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRichO?；鶞?zhǔn)目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLeanO為，與理論空燃比相比高出正的預(yù)定值A(chǔ)的空燃比?；鶞?zhǔn)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRichO為，與理論空燃比相比低出正的預(yù)定值A(chǔ)的空燃比。因此，基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLeanO及基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRichO的平均值為理論空燃比stoich。
[0102]相對(duì)于此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)(B卩，當(dāng)所述條件I及所述條件2這兩個(gè)條件均成立時(shí))，如圖4的時(shí)刻tl以后所示，第一控制裝置將目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean設(shè)定為“與基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLeanO相比低出正的預(yù)定值Λ L的值(afLeanO- AL)”，并將目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich設(shè)定為“與基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRichO相比僅低出正的預(yù)定值Λ R的值(afRichO-Δ R)”。其中，值(afLeanO-Δ L)大于理論空燃比 stoich。[0103]由此，由于流入至催化劑43中的廢氣的空燃比的平均值“小于理論空燃比stoich”，因此催化劑43內(nèi)的還原劑的濃度與時(shí)刻tl以前相比，在時(shí)刻tl以后上升。由此，在之后內(nèi)燃機(jī)10被加速?gòu)亩罅康腘Ox流入至催化劑43中的情況下，由于催化劑43中的NOx的還原速度已變得足夠高，因此能夠降低從催化劑43流出的未凈化的NOx的量。
[0104](實(shí)際的工作)
[0105]接下來(lái)，對(duì)第一控制裝置的實(shí)際的工作進(jìn)行說(shuō)明。
[0106]<燃料噴射控制>
[0107]每當(dāng)任意的氣缸的曲軸角度成為進(jìn)氣上止點(diǎn)前的預(yù)定曲軸角度時(shí)，第一控制裝置的CPU針對(duì)該氣缸而重復(fù)執(zhí)行圖5所示的燃料噴射控制程序。所述預(yù)定曲軸角度例如為BTDC90。CA (進(jìn)氣上止點(diǎn)前90°曲軸角度)。曲軸角度與所述預(yù)定曲軸角度一致的氣缸也被稱為“燃料噴射氣缸”。CPU根據(jù)該燃料噴射控制程序，而執(zhí)行對(duì)指示燃料噴射量(最終燃料噴射量)Fi的計(jì)算及對(duì)燃料噴射的指示。
[0108]當(dāng)任意的氣缸的曲軸角度與進(jìn)氣上止點(diǎn)前的預(yù)定曲軸角度一致時(shí)，CPU從步驟500開(kāi)始執(zhí)行處理，并進(jìn)入步驟505而根據(jù)“吸入空氣量Ga、內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE、以及查閱表MapMc (Ga，NE)”來(lái)獲得“被吸入至燃料噴射氣缸的空氣量(B卩，缸內(nèi)吸入空氣量)Me)”。缸內(nèi)吸入空氣量Mc也可以通過(guò)眾所周知的空氣模型(模仿了進(jìn)氣通道中的空氣的特性的、依據(jù)物理定律而構(gòu)建的模型)而被計(jì)算出。
[0109]接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟510，對(duì)反饋控制標(biāo)識(shí)XFB的值是否為“I”進(jìn)行判斷。該反饋控制標(biāo)識(shí)XFB的值在空燃比的反饋控制條件成立時(shí)被設(shè)定為“1”，而在反饋控制條件不成立時(shí)被設(shè)定為“O”。而且，反饋控制標(biāo)識(shí)XFB的值將在初始化程序中被設(shè)定為“O”。初始化程序?yàn)?，在搭載有內(nèi)燃機(jī)10的車輛的點(diǎn)火鑰匙開(kāi)關(guān)從斷開(kāi)位置變?yōu)榱藢?dǎo)通位置時(shí)由CPU執(zhí)行的程序。
[0110]空燃比的反饋控制條件在例如以下的所有條件成立時(shí)成立。
[0111](Al)上游側(cè)空燃比傳感器66正處于活性化。
[0112](A2)下游側(cè)空燃比傳感器67正處于活性化。
[0113](A3)內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載KL在閾值負(fù)載KLfbth以下。
[0114]如果反饋控制標(biāo)識(shí)XFB的值不為“1”，則CPU在步驟510中判斷為“否”，從而進(jìn)入步驟515，并將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為理論空燃比stoich (例如，14.6)。
[0115]接下來(lái)，CPU依次執(zhí)行下述的步驟520至步驟535的處理，并進(jìn)入步驟595從而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0116]步驟520:CPU通過(guò)用缸內(nèi)吸入空氣量Mc除以目標(biāo)空燃比abyfr，從而對(duì)基本燃料噴射量Fbase進(jìn)行計(jì)算。基本燃料噴射量Fbase為，為了使內(nèi)燃機(jī)的空燃比與目標(biāo)空燃比abyfr 一致而所需的燃料噴射量的前饋量。
[0117]步驟525:CPU讀入通過(guò)未圖示的程序而另行計(jì)算出的主反饋量KFmain。主反饋量KFmain根據(jù)眾所周知的PID控制而被計(jì)算出，以使檢測(cè)上游側(cè)空燃比abyfs與目標(biāo)空燃比abyfr —致。因此,主反饋量KFmain在檢測(cè)上游側(cè)空燃比abyfs大于目標(biāo)空燃比abyfr時(shí)被增大，而在檢測(cè)上游側(cè)空燃比abyfs小于目標(biāo)空燃比abyfr時(shí)被減少。另外，主反饋量KFmain在反饋控制標(biāo)識(shí)XFB的值為“O”時(shí)被設(shè)定為“I”。而且，主反饋量KFmain也可以始終被設(shè)定為“I”。即，使用了主反饋量KFmain的反饋控制在本實(shí)施方式中并非是必需的。
[0118]步驟530:CPU通過(guò)利用主反饋量KFmain來(lái)對(duì)基本燃料噴射量Fbase進(jìn)行補(bǔ)正，從而對(duì)指示燃料噴射量Fi進(jìn)行計(jì)算。更加具體地說(shuō)明，CPU通過(guò)使主反饋量KFmain乘以基本燃料噴射量Fbase，從而對(duì)指示燃料噴射量Fi進(jìn)行計(jì)算。
[0119]步驟535 =CPU向燃料噴射閥33發(fā)送噴射指示信號(hào)，所述噴射指示信號(hào)為，用于使“指示燃料噴射量Fi的燃料”從“與燃料噴射氣缸對(duì)應(yīng)設(shè)置的該燃料噴射閥33”中噴射的信號(hào)。
[0120]其結(jié)果為，為了使內(nèi)燃機(jī)的空燃比與目標(biāo)空燃比abyfr—致而所需的量的燃料從燃料噴射氣缸的燃料噴射閥33被噴射出。S卩，步驟520至步驟535構(gòu)成了 “以使內(nèi)燃機(jī)的空燃比與目標(biāo)空燃比abyfr —致的方式對(duì)指示燃料噴射量Fi進(jìn)行控制”的指示燃料噴射量控制單元、或者“根據(jù)所述設(shè)定的目標(biāo)空燃比abyfr而對(duì)被供給到內(nèi)燃機(jī)10的燃料量進(jìn)行控制的燃料供給量控制單元”。
[0121]另一方面，當(dāng)在CPU執(zhí)行步驟510的處理的時(shí)間點(diǎn)上反饋控制標(biāo)識(shí)XFB的值為“I”時(shí)，CPU在該步驟510中判斷為“是”而進(jìn)入步驟540，并對(duì)過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值是否為“ I ”進(jìn)行判斷。過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值通過(guò)后文所述的圖7所示的程序而被設(shè)定。
[0122]當(dāng)過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值為“I”時(shí)，CPU在步驟540中判斷為“是”而進(jìn)入步驟545，并讀取目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich。目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich通過(guò)后文所述的圖8所示的程序而被另行計(jì)算出。接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟550，并將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich。之后，CPU進(jìn)入步驟520以后的步驟。因此，內(nèi)燃機(jī)的空燃比與目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich —致。[0123]相對(duì)于此，當(dāng)在CPU執(zhí)行步驟540的處理的時(shí)間點(diǎn)處過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值為“O”時(shí)，CPU在步驟540中判斷為“否”而進(jìn)入步驟555，并讀取目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean。目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean也通過(guò)后文所述的圖8所示的程序而被另行計(jì)算出。接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟560，并將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean。之后，CPU進(jìn)入步驟520以后的步驟。因此，內(nèi)燃機(jī)的空燃比與目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean —致。
[0124]<催化劑狀態(tài)判斷>
[0125]CPU在每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間ts時(shí)重復(fù)執(zhí)行圖6中由流程圖所示的“催化劑狀態(tài)判斷程序”。因此，當(dāng)變?yōu)轭A(yù)定的時(shí)刻時(shí)，CPU從步驟600開(kāi)始執(zhí)行處理并進(jìn)入步驟605，且通過(guò)從“當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxs”中減去“上一次的下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxsold”，從而對(duì)每預(yù)定時(shí)間ts (單位時(shí)間)的輸出值Voxs的變化量AVoxs進(jìn)行計(jì)算。
[0126]接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟610，并將當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的輸出值Voxs作為“上一次的輸出值Voxsold”而進(jìn)行存儲(chǔ)。S卩，上一次的輸出值Voxsold為從當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)起預(yù)定時(shí)間ts前的時(shí)間點(diǎn)的輸出值Voxs (上一次執(zhí)行本程序時(shí)的輸出值Voxs)。變化量AVoxs也被稱為變化速度AVoxs。
[0127]接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟615，并讀取過(guò)濃判斷閾值dRichth。過(guò)濃判斷閾值dRichth在本示例中被設(shè)定為固定值。接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟620，并讀取過(guò)稀判斷閾值dLeanth。過(guò)稀判斷閾值dLeanth在本示例中被設(shè)定為固定值。
[0128]接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟630，并對(duì)催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值是否為“I”進(jìn)行判斷。催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值在上述的初始化程序中被設(shè)定為“I”。而且，催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值在根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxs而判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧不足狀態(tài)(過(guò)濃狀態(tài))時(shí)被設(shè)定為“0”，而在根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxs而判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧過(guò)剩狀態(tài)(過(guò)稀狀態(tài))時(shí)被設(shè)定為“I”。
[0129]現(xiàn)在，假設(shè)催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值為“I”。此時(shí)，CPU在步驟630中判斷為“是”而進(jìn)入步驟640，并對(duì)變化速度AVoxs是否為正進(jìn)行判斷。S卩，CPU對(duì)輸出值Voxs是否正在增大進(jìn)行判斷。此時(shí)，如果變化速度Λ Voxs不為正，則CPU在步驟640中判斷為“否”，并直接進(jìn)入步驟695而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0130]另外，在催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值為“I”時(shí)，通過(guò)后文所述的圖7所示的程序而使過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值被設(shè)定為“1”，由此，目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich (參照?qǐng)D5的步驟540至步驟550)。因此，催化劑43的氧吸留量逐漸減少，并從某一時(shí)間點(diǎn)起未燃物開(kāi)始從催化劑43中流出。
[0131]其結(jié)果為，變化速度AV0XS成為正值。當(dāng)變化速度Λ Voxs成為正值時(shí)，CPU在步驟640中判斷為“是”而進(jìn)入步驟650，并對(duì)變化速度AVoxs的大小| Λ Voxs |是否大于過(guò)濃判斷閾值dRichth進(jìn)行判斷。此時(shí),如果大小I AVoxsI在過(guò)濃判斷閾值dRichth以下，則CPU在步驟650中判斷為“否”，并直接進(jìn)入步驟695而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0132]當(dāng)在CPU執(zhí)行步驟650的處理的時(shí)間點(diǎn)處變化速度Λ Voxs的大小I Λ Voxs |大于過(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，CPU在該步驟650中判斷為“是”而進(jìn)入步驟660，并將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值設(shè)定為“O”。即，在輸出值Voxs正在增大且其變化速度AVoxs的大小I AVoxs大于過(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，CPU判斷為“催化劑43的狀態(tài)處于氧不足狀態(tài)”，并將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值設(shè)定為“O”。
[0133]當(dāng)在該狀態(tài)(S卩，催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值被設(shè)定為“O”的狀態(tài))下，CPU從步驟600起再次開(kāi)始進(jìn)行處理時(shí)，CPU經(jīng)由步驟605至步驟620而進(jìn)入步驟630，并在該步驟630中判斷為“否”而進(jìn)入步驟670。
[0134]CPU在步驟670中對(duì)變化速度AVoxs是否為負(fù)進(jìn)行判斷。即，CPU對(duì)輸出值Voxs是否正在減少進(jìn)行判斷。此時(shí)，如果變化速度AVoxs不為負(fù)，則CPU在步驟670中判斷為“否”，并直接進(jìn)入步驟695而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0135]但是，當(dāng)催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值為“O”時(shí)，通過(guò)后文所述的圖7所示的程序而使過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值被設(shè)定為“0”，由此，目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean (參照?qǐng)D5的步驟540、步驟555及步驟560)。因此，催化劑43的氧吸留量逐漸增大，并從某一時(shí)間點(diǎn)起氧氣開(kāi)始從催化劑43中流出。
[0136]其結(jié)果為，變化速度AV0XS成為負(fù)值。當(dāng)變化速度Λ Voxs成為負(fù)值時(shí)，CPU在步驟670中判斷為“是”而進(jìn)入步驟680，并對(duì)變化速度AVoxs的大小| Λ Voxs |是否大于過(guò)稀判斷閾值dLeanth進(jìn)行判斷。此時(shí),如果大小I AVoxs|在過(guò)稀判斷閾值dLeanth以下，則CPU在步驟680中判斷為“否”，并直接進(jìn)入步驟695而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0137]相對(duì)于此，如果變化速度AVoxs的大小I AVoxsI大于過(guò)稀判斷閾值dLeanth,貝丨JCPU在步驟680中判斷為“是”而進(jìn)入步驟690，并將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值設(shè)定為“I”。S卩，當(dāng)輸出值Voxs正在減少且其變化速度AVoxs的大小I AVoxsl大于過(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí)，CPU判斷為“催化劑43的狀態(tài)處于氧過(guò)剩狀態(tài)”，并將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean設(shè)定為“ I ”。
[0138]另外，也可以采用如下方式，即，CPU在催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值為“I”時(shí)，且在輸出值Voxs變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值VRichth時(shí)，將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值設(shè)定為“O”。同樣地，還可以采用如下方式，即，在催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值為“O”時(shí)，且在輸出值Voxs變?yōu)樾∮谶^(guò)稀判斷閾值VLeanth時(shí)，將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值設(shè)定為“I”。此時(shí)，過(guò)濃判斷閾值VRichth也可以為中間值Vmid以下的值。過(guò)稀判斷閾值VLeanth也可以為中間值Vmid以上的值。
[0139]如此，催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxs而被交替設(shè)定為“I”及“O”中的某一個(gè)值。而且，根據(jù)催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean來(lái)對(duì)過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq進(jìn)行設(shè)定,并根據(jù)該過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq來(lái)對(duì)目標(biāo)空燃比abyfr進(jìn)行決定。
[0140]<過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)設(shè)定(對(duì)要求空燃比的決定)>
[0141]CPU在每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間時(shí)執(zhí)行圖7所示的要求空燃比決定程序。因此，當(dāng)成為預(yù)定的時(shí)刻時(shí)，CPU從步驟700起開(kāi)始進(jìn)行處理并進(jìn)入步驟710，對(duì)催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值是否為“I”進(jìn)行判斷。此時(shí)，如果催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值為“ I ”，則CPU進(jìn)入步驟720并將過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值設(shè)定為“ I ”。即，CPU判斷為，“要求空燃比”為過(guò)濃空燃比，并產(chǎn)生了過(guò)濃要求。之后，CPU進(jìn)入步驟795而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0142]相對(duì)于此，如果在CPU執(zhí)行步驟710的處理的時(shí)間點(diǎn)處催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值為“0”，則CPU進(jìn)入步驟730，并將過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值設(shè)定為“O”。BP, CPU判斷為，“要求空燃比”為過(guò)稀空燃比，并產(chǎn)生了過(guò)稀要求。之后，CPU進(jìn)入步驟795而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0143]<計(jì)算目標(biāo)空燃比>
[0144]CPU在每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間時(shí)執(zhí)行圖8所示的目標(biāo)空燃比計(jì)算程序。因此，當(dāng)成為預(yù)定的時(shí)刻時(shí)，CPU從步驟800開(kāi)始進(jìn)行處理并進(jìn)入步驟805，且對(duì)上述的條件I是否成立進(jìn)行判斷。即，CPU對(duì)吸入空氣量Ga是否大于低側(cè)空氣量閾值GaLoth、且小于高側(cè)空氣量閾值GaHith進(jìn)行判斷。
[0145]現(xiàn)在，假設(shè)步驟805的判斷條件未被滿足。此時(shí)，CPU在步驟805中判斷為“否”，并依次執(zhí)行以下敘述的步驟810及步驟815的處理，之后，進(jìn)入步驟895而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0146]步驟810 =CPU將目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich的值設(shè)定為基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRichO ο基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRichO為，與理論空燃比stoich相比低出正的預(yù)定值A(chǔ)的值(例如，14.2)。
[0147]步驟815 =CPU將目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean的值設(shè)定為基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLeanO ο基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLeanO為，與理論空燃比stoich相比高出正的預(yù)定值A(chǔ)的值(例如，15.0)。
[0148]相對(duì)于此，當(dāng)在CPU執(zhí)行步驟805的處理的時(shí)間點(diǎn)處吸入空氣量Ga大于低側(cè)空氣量閾值GaLoth且小于高側(cè)空氣量閾值GaHith時(shí)，CPU在該步驟805中判斷為“是”，從而進(jìn)入步驟820，并通過(guò)從“當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的吸入空氣量Ga”中減去“上一次的吸入空氣量Gaold”，從而對(duì)每預(yù)定時(shí)間ts (單位時(shí)間)的吸入空氣量變化量AGa進(jìn)行計(jì)算。
[0149]接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟825，并將當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的吸入空氣量Ga作為“上一次的吸入空氣量Gaold”而進(jìn)行存儲(chǔ)。即，上一次的吸入空氣量Gaold為，從當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)起預(yù)定時(shí)間ts前的時(shí)間點(diǎn)的吸入空氣量Ga (上一次執(zhí)行本程序時(shí)的吸入空氣量Ga)。
[0150]接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟830，并對(duì)吸入空氣量變化量AGa的大小| AGa|是否小于預(yù)定的變化量閾值A(chǔ)Gath進(jìn)行判斷。即，CPU對(duì)上述條件2是否成立進(jìn)行判斷。此時(shí)，如果大小I AGa|在變化量閾值A(chǔ)Gath以上，則CPU在步驟830中判斷為“否”，并執(zhí)行步驟810及步驟815的處理而暫時(shí)結(jié)束本程序。因此，此時(shí)，目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich被設(shè)定為基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRichO，目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean被設(shè)定為基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLeanO。
[0151]相對(duì)于此，當(dāng)在CPU執(zhí)行步驟830的處理的時(shí)間點(diǎn)處吸入空氣量變化量AGa的大小I AGaI小于預(yù)定的變化量閾值Λ Gath時(shí)，CPU在該步驟830中判斷為“是”，并依次執(zhí)行以下敘述的步驟835至步驟850的處理，之后，進(jìn)入步驟895而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0152]步驟835:CPU根據(jù)吸入空氣量Ga而對(duì)目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量Λ R進(jìn)行決定。目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量Λ R被決定為，吸入空氣量Ga越大則越增大。
[0153]步驟840 =CPU將目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich設(shè)定為，從基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRichO中減去目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量Λ R后得到的值(afRichO — AR)。其結(jié)果為，目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich作為以吸入空氣量Ga越大則越遠(yuǎn)離理論空燃比stoich的方式而變小的空燃比被計(jì)算出。
[0154]步驟845:CPU根據(jù)吸入空氣量Ga而對(duì)目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量Λ L進(jìn)行決定。目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量Λ L被決定為，吸入空氣量Ga越大則越增大。[0155]步驟850:CPU將目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean設(shè)定為，從基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLeanO中減去目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量AL后得到的值(afLeanO — AL)。其結(jié)果為，目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean作為以吸入空氣量Ga越大則越接近理論空燃比stoich的方式而變小的空燃比被計(jì)算出。但是，目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量Δ L以使值(afLeanO — AL)大于理論空燃比stoich的方式被設(shè)定。
[0156]如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)第一控制裝置而決定為，在上述預(yù)定的條件(條件I及條件2)成立時(shí)(B卩，在步驟805及步驟830這兩個(gè)步驟中均判斷為“是”時(shí))，預(yù)測(cè)出大量的NOx流入至催化劑43中。
[0157]而且，根據(jù)第一控制裝置，目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean與“所述預(yù)定的條件未成立時(shí)”相比減少了目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量AL (圖8的步驟845及步驟850)，而目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich與“所述預(yù)定的條件未成立時(shí)”相比減少了目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量AR (圖8的步驟835及步驟840)。其結(jié)果為，由于催化劑43內(nèi)的還原劑的濃度上升，因此NOx流入時(shí)的NOx的還原速度變大。其結(jié)果為，即使在之后內(nèi)燃機(jī)10被加速且大量的NOx流入至催化劑43中的情況下，也能夠降低從催化劑43流出的未凈化的NOx的量。
[0158]<第二實(shí)施方式>
[0159]接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置(以下，也稱為“第二控制裝置”)進(jìn)行說(shuō)明。
[0160]第二控制裝置僅在如下的一點(diǎn)上與第一控制裝置不同，即，當(dāng)所述預(yù)定的條件成立時(shí)，代替對(duì)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich及目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean進(jìn)行改變，而使將目標(biāo)空燃比abyfr維持為目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich的時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)。
[0161]更加具體地?cái)⑹?，第二控制裝置與第一控制裝置同樣地，在過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值為“ I”時(shí)將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich，而在過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值為“O”時(shí)將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean。
[0162]而且，如圖9所示，第二控制裝置在從催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值自“O”變化成了 “I”的時(shí)間點(diǎn)(時(shí)刻tl、t5)起經(jīng)過(guò)了過(guò)稀延遲時(shí)間TDL的時(shí)間點(diǎn)處，將過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq從“O”變?yōu)椤?I ”。除此之外，第二控制裝置在從催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值自“ I”變化成了 “O”的時(shí)間點(diǎn)(時(shí)刻t3)起經(jīng)過(guò)了過(guò)濃延遲時(shí)間TDR的時(shí)間點(diǎn)處，將過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq從“I”變?yōu)椤癘”。因此，由于通過(guò)延長(zhǎng)過(guò)濃延遲時(shí)間TDR、以及/或者縮短過(guò)稀延遲時(shí)間TDL，從而目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich的時(shí)間將變長(zhǎng)，因此能夠使流入到催化劑43中的廢氣的空燃比的平均值向過(guò)濃側(cè)轉(zhuǎn)移。因此，第二控制裝置在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，延長(zhǎng)過(guò)濃延遲時(shí)間TDR、或者縮短過(guò)稀延遲時(shí)間TDL。由此，第二控制裝置在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，使催化劑43內(nèi)的還原劑的濃度上升。
[0163](實(shí)際的工作)
[0164]第二控制裝置的CPU與第一控制裝置的CPU同樣地執(zhí)行圖5及圖6所示的程序。但是，在圖5的步驟545中所讀取的目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich為固定值(例如，14.2)，并且在圖5的步驟555中所讀取的目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean為固定值(15.0)。
[0165]而且，第二控制裝置的CPU在每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間時(shí)，執(zhí)行圖10所示的要求空燃比決定程序。因此，當(dāng)成為預(yù)定的時(shí)刻時(shí)，CPU從步驟1000起開(kāi)始進(jìn)行處理，并進(jìn)入步驟1010，且讀取過(guò)稀延遲時(shí)間TDL。過(guò)稀延遲時(shí)間TDL通過(guò)后文所述的圖11所示的程序而被計(jì)算出。接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟1020，并讀取過(guò)濃延遲時(shí)間TDR。過(guò)濃延遲時(shí)間TDR通過(guò)后文所述的圖11所示的程序而被計(jì)算出。
[0166]接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟1030，并對(duì)催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值是否為“ I ”進(jìn)行判斷。此時(shí)，如果催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值為“ I ”，則CPU在步驟1030中判斷為“是”而進(jìn)入步驟1040，并對(duì)是否從催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值自“O”變化成了 “I”的時(shí)間點(diǎn)起經(jīng)過(guò)了過(guò)稀延遲時(shí)間TDL進(jìn)行判斷。
[0167]而且，如果未經(jīng)過(guò)過(guò)稀延遲時(shí)間TDL，則CPU在步驟1040中判斷為“否”，并直接進(jìn)入步驟1095而暫時(shí)結(jié)束本程序。此時(shí)，過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值未被改變。
[0168]相對(duì)于此，當(dāng)在CPU執(zhí)行步驟1040的處理的時(shí)間點(diǎn)處已經(jīng)過(guò)了過(guò)稀延遲時(shí)間TDL時(shí)，CPU在該步驟1040中判斷為“是”而進(jìn)入步驟1050，并將過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值設(shè)定為“I”。其結(jié)果為，在從催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值自“O”變化成了“I”的時(shí)間點(diǎn)起經(jīng)過(guò)了過(guò)稀延遲時(shí)間TDL的時(shí)間點(diǎn)以后，目標(biāo)空燃比abyfr從目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean被改變?yōu)槟繕?biāo)過(guò)濃空燃比afRich。之后，CPU進(jìn)入步驟1095而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0169]另一方面，當(dāng)在CPU執(zhí)行步驟1030的處理的時(shí)間點(diǎn)處催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值為“O”時(shí)，CPU在該步驟1030中判斷為“否”而進(jìn)入步驟1060，并對(duì)是否從催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值自“ I”變化成了“O”的時(shí)間點(diǎn)起經(jīng)過(guò)了過(guò)濃延遲時(shí)間TDR進(jìn)行判斷。
[0170]而且，如果未經(jīng)過(guò)過(guò)濃延遲時(shí)間TDR，則CPU在步驟1060中判斷為“否”，并直接進(jìn)入步驟1095而暫時(shí)結(jié)束本程序。此時(shí)，過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值未被改變。
[0171]相對(duì)于此，當(dāng)在CPU執(zhí)行步驟1060的處理的時(shí)間點(diǎn)處已經(jīng)過(guò)了過(guò)濃延遲時(shí)間TDR時(shí)，CPU在該步驟1060中判斷為“是”而進(jìn)入步驟1070，并將過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值設(shè)定為“O”。其結(jié)果為，在從催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean的值自“ I”變化成了 “O”的時(shí)間點(diǎn)起經(jīng)過(guò)了過(guò)濃延遲時(shí)間TDR的時(shí)間點(diǎn)以后，目標(biāo)空燃比abyfr從目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich被變?yōu)槟繕?biāo)過(guò)稀空燃比afLean。之后，CPU進(jìn)入步驟1095，從而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0172]而且，CPU在每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間時(shí)執(zhí)行圖11所示的延遲時(shí)間計(jì)算程序。另外，對(duì)既為圖11所示的步驟也為圖8所示的步驟，標(biāo)記與圖8所示的步驟相同的符號(hào)。且這些步驟的詳細(xì)說(shuō)明被適當(dāng)省略。
[0173]當(dāng)上述的預(yù)定的條件未成立時(shí)，CPU進(jìn)入步驟1110，并將過(guò)濃延遲時(shí)間TDR設(shè)定為固定的基準(zhǔn)過(guò)濃延遲時(shí)間TDR0。接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟1120，并將過(guò)稀延遲時(shí)間TDL設(shè)定為固定的基準(zhǔn)過(guò)稀延遲時(shí)間TDL0，進(jìn)而進(jìn)入步驟1195而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0174]相對(duì)于此，當(dāng)上述的預(yù)定的條件成立時(shí)，CPU進(jìn)入步驟1130，并根據(jù)吸入空氣量Ga而對(duì)過(guò)濃延遲時(shí)間TDR進(jìn)行決定。更具體地說(shuō)明，過(guò)濃延遲時(shí)間TDR被決定為，吸入空氣量Ga越大則在基準(zhǔn)過(guò)濃延遲時(shí)間TDRO以上的范圍內(nèi)越變大。
[0175]接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟1140，并根據(jù)吸入空氣量Ga而對(duì)過(guò)稀延遲時(shí)間TDL進(jìn)行決定。更加具體地說(shuō)明，過(guò)稀延遲時(shí)間TDL被決定為，吸入空氣量Ga越大則在基準(zhǔn)過(guò)稀延遲時(shí)間TDLO以下的范圍內(nèi)越變小。
[0176]如以上所說(shuō)明的那樣，第二控制裝置具備催化劑狀態(tài)判斷單元，當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxs的每單位時(shí)間的變化量AVoxs為負(fù)值、且其大小I Λ Voxs I變?yōu)榇笥谶^(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí)，所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為催化劑43的狀態(tài)變?yōu)榱怂鲅踹^(guò)剩狀態(tài)(圖6的步驟670至步驟690)，并且，當(dāng)所述變化量AVoxs為正值、且其大小Δ Voxs I變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為催化劑43的狀態(tài)變?yōu)榱搜醪蛔銧顟B(tài)(圖6的步驟640至步驟650)。
[0177]而且，第二控制裝置具備目標(biāo)空燃比設(shè)定單元和燃料供給量控制單元，所述燃料供給量控制單元根據(jù)由所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元設(shè)定的目標(biāo)空燃比，而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制。
[0178]所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元在從由所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為催化劑43的狀態(tài)自所述氧不足狀態(tài)變化成了所述氧過(guò)剩狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)了 “包括O在內(nèi)的預(yù)定的延遲時(shí)間、即過(guò)稀延遲時(shí)間TDL時(shí)，將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為“小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich”(圖10的步驟1040及步驟1050、圖5的步驟540至步驟550)，并且，在從由所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為催化劑43的狀態(tài)自所述氧過(guò)剩狀態(tài)變化成了所述氧不足狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)了 “包括O在內(nèi)的預(yù)定的延遲時(shí)間、即過(guò)濃延遲時(shí)間TDR”時(shí)，將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為“大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean”(圖10的步驟1060及步驟1070、圖5的步驟540、步驟555及步驟560)。
[0179]所述燃料供給量控制單元根據(jù)所述設(shè)定的目標(biāo)空燃比abyfr而對(duì)被供給到內(nèi)燃機(jī)10的燃料量(燃料噴射量)進(jìn)行控制(圖5的步驟520至步驟535、燃料噴射閥33)。
[0180]而且，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元被構(gòu)成為，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)(參照?qǐng)D11的步驟805及步驟830這兩個(gè)步驟中的“是”的這一判斷)，將過(guò)濃延遲時(shí)間TDR設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)濃延遲時(shí)間TDR (=基準(zhǔn)過(guò)濃延遲時(shí)間TDR0)相比而較長(zhǎng)的時(shí)間(圖11的步驟1130)。另外，在以此方式設(shè)定了過(guò)濃延遲時(shí)間TDR的情況下，所述過(guò)稀延遲時(shí)間TDL也可以始終為“O”或者固定值。
[0181]除此之外，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元被構(gòu)成為，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)(參照?qǐng)D11的步驟805及步驟830這兩個(gè)步驟中的“是”的這一判斷)，將過(guò)稀延遲時(shí)間TDL設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)稀延遲時(shí)間TDL (=基準(zhǔn)過(guò)稀延遲時(shí)間TDL0)相比而較短的時(shí)間(圖11的步驟1140)。另外，在以此方式設(shè)定了過(guò)稀延遲時(shí)間TDL時(shí)，所述過(guò)濃延遲時(shí)間TDR也可以為“O”或者固定值。
[0182]因此，根據(jù)第二控制裝置，目標(biāo)空燃比被設(shè)定為過(guò)濃空燃比的時(shí)間被延長(zhǎng)了 “過(guò)濃延遲時(shí)間TDR變長(zhǎng)的時(shí)間”以及/或者“過(guò)稀延遲時(shí)間TDL變短的時(shí)間”。因此，內(nèi)燃機(jī)10的空燃比的平均值(因此，流入到催化劑的氣體即催化劑流入氣體的空燃比的平均值)變得小于理論空燃比(成為過(guò)濃)。由此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，能夠預(yù)先將催化劑43的狀態(tài)設(shè)定為“NOx的還原速度被升高了的狀態(tài)”。
[0183]<第三實(shí)施方式>
[0184]接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置(以下，也稱為“第三控制裝置”)進(jìn)行說(shuō)明。
[0185]第三控制裝置僅在如下的一點(diǎn)上與第一控制裝置不同，S卩，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，代替對(duì)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich及目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean進(jìn)行改變，而通過(guò)增大過(guò)濃判斷閾值dRichth以使判斷為催化劑43的狀態(tài)成為氧過(guò)剩狀態(tài)的期間相對(duì)地延長(zhǎng)。
[0186]更加具體地?cái)⑹觯谌刂蒲b置與第一控制裝置同樣地，在過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值為“ I”時(shí)將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich，而在過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值為“O”時(shí)將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean。
[0187]而且，如圖12所示，第三控制裝置在上述的預(yù)定的條件未成立時(shí)，將過(guò)濃判斷閾值dRichth設(shè)定為基準(zhǔn)過(guò)濃判斷閾值dRichthO。因此，在圖12所示的示例中，在時(shí)刻t2處將催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean及過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值由“ I ”變?yōu)椤癘”。SP，在判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧過(guò)剩狀態(tài)的情況下，在下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxs稍許增大了的時(shí)間點(diǎn)上判斷為催化劑43的狀態(tài)變化成了氧不足狀態(tài)，并且在該時(shí)間點(diǎn)上目標(biāo)空燃比abyfr被切換為目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean。
[0188]相對(duì)于此,在上述的預(yù)定的條件成立時(shí)，第三控制裝置將過(guò)濃判斷閾值dRichth設(shè)定為，“在基準(zhǔn)過(guò)濃判斷閾值dRichthO上加上正的補(bǔ)正量AdRi而得到的值(dRichthO +AdRi)”。據(jù)此，即使下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxs的變化方式相同，催化劑過(guò)稀狀態(tài)顯示標(biāo)識(shí)XCCROLean及過(guò)濃要求標(biāo)識(shí)XRichreq的值從“I”變?yōu)椤癘”的時(shí)間點(diǎn)也會(huì)成為遲于時(shí)刻t2的時(shí)刻t3。即，在判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧過(guò)剩狀態(tài)的情況下，在下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxs每單位時(shí)間增大了“大于基準(zhǔn)過(guò)濃判斷閾值dRichthO的量”的時(shí)刻t3，判斷為催化劑43的狀態(tài)變化成了氧不足狀態(tài)，并且在該時(shí)間點(diǎn)上使目標(biāo)空燃比abyfr被切換為目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean。其結(jié)果為，目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為，延長(zhǎng)了與從時(shí)刻t2至?xí)r刻t3的期間相對(duì)應(yīng)的時(shí)間量，且被設(shè)定為目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich。由此，第三控制裝置在上述的預(yù)定的條件成立時(shí)，使催化劑43內(nèi)的還原劑的濃度上升。
[0189](實(shí)際的工作)
[0190]第三控制裝置的CPU與第一控制裝置的CPU同樣地執(zhí)行圖5至圖7所示的程序。但是，在圖5的步驟545中所讀取的目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich為固定值(例如，14.2)，并且在圖5的步驟555中所讀取的目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean為固定值(15.0)。
[0191]而且，第三控制裝置的CPU在每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間時(shí)執(zhí)行圖13所示的判斷閾值計(jì)算程序。通過(guò)該程序，從而計(jì)算出在圖6的步驟615及步驟620中被分別讀取的過(guò)濃判斷閾值dRichth及過(guò)稀判斷閾值dLeanth。對(duì)既為圖13所示的步驟也為圖8所示的步驟,標(biāo)記與圖8所示的步驟相同的符號(hào)。這些步驟的詳細(xì)說(shuō)明被適當(dāng)省略。
[0192]在上述的預(yù)定的條件未成立時(shí)，CPU進(jìn)入圖13的步驟1310并將過(guò)濃判斷閾值dRichth設(shè)定為固定的基準(zhǔn)過(guò)濃判斷閾值dRichthO。接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟1320并將過(guò)稀判斷閾值dLeanth設(shè)定為固定的基準(zhǔn)過(guò)稀判斷閾值dLeanthO,再進(jìn)入步驟1395而暫時(shí)結(jié)束
本程序。
[0193]相對(duì)于此，當(dāng)上述的預(yù)定的條件成立時(shí)，CPU進(jìn)入步驟1330，并根據(jù)吸入空氣量Ga而對(duì)過(guò)濃判斷閾值dRichth進(jìn)行確定。更加具體地說(shuō)明，過(guò)濃判斷閾值dRichth被決定為，吸入空氣量Ga越大則在基準(zhǔn)過(guò)濃判斷閾值dRichthO以上的范圍內(nèi)越變大。換言之，CPU求出吸入空氣量Ga越大則越變大的正的補(bǔ)正量Λ dRi，并將“在基準(zhǔn)過(guò)濃判斷閾值dRichthO上加上正的補(bǔ)正量AdRi而得到的值(dRichthO + Λ dRi)”作為過(guò)濃判斷閾值dRichth來(lái)設(shè)定。
[0194]接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟1340，并根據(jù)吸入空氣量Ga而對(duì)過(guò)稀判斷閾值dLeanth進(jìn)行決定。更加具體地說(shuō)明，過(guò)稀判斷閾值dLeanth被決定為，吸入空氣量Ga越大則在基準(zhǔn)過(guò)稀判斷閾值dLeanthO以下的范圍內(nèi)越變小。換言之，CPU求出吸入空氣量Ga越大則越變大的正的補(bǔ)正量Λ dLi，并將“從基準(zhǔn)過(guò)稀判斷閾值dLeanthO中減去正的補(bǔ)正量Λ dLi后所得到的值(dLeanthO — Δ dLi)”作為過(guò)稀判斷閾值dLeanth來(lái)設(shè)定。另外,過(guò)稀判斷閾值dLeanth也可以為固定值(基準(zhǔn)過(guò)稀判斷閾值dLeanthO)。此外，在過(guò)稀判斷閾值dLeanth以基于步驟1340的處理的方式而可變時(shí)，過(guò)濃判斷閾值dRichth也可以為固定值(基準(zhǔn)過(guò)濃判斷閾值dRichthO)。之后，CPU進(jìn)入步驟1395而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0195]如以上所說(shuō)明的那樣，第三控制裝置具有第二控制裝置的“目標(biāo)空燃比設(shè)定單元及燃料供給量控制單元”。而且，第三控制裝置的目標(biāo)空燃比設(shè)定單元被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述過(guò)濃判斷閾值dRichth設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)濃判斷閾值dRichth (=基準(zhǔn)過(guò)濃判斷閾值dRichthO)相比而較大的值(圖13的步驟1330)。
[0196]除此之外，第三控制裝置的目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述過(guò)稀判斷閾值dLeanth設(shè)定為，所述過(guò)稀延遲時(shí)間與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)稀判斷閾值dLeanth (=基準(zhǔn)過(guò)稀判斷閾值dLeanthO)相比而較小的值(圖13的步驟1340)。
[0197]因此，根據(jù)第三控制裝置，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧不足狀態(tài)的期間變短，并且判斷為催化劑43的狀態(tài)處于氧過(guò)剩狀態(tài)的期間變長(zhǎng)。由此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，目標(biāo)空燃比被設(shè)定為目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich的時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)。因此，內(nèi)燃機(jī)10的空燃比的平均值(因此，流入到催化劑的氣體即催化劑流入氣體的空燃比的平均值)變得小于理論空燃比(變?yōu)檫^(guò)濃)。由此，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，能夠預(yù)先將催化劑43的狀態(tài)設(shè)定為“NOx的還原速度被提高了的狀態(tài)”。
[0198]<第四實(shí)施方式>
[0199]接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置(以下，也稱為“第四控制裝置”)進(jìn)行說(shuō)明。
[0200]第四控制裝置與第一控制裝置至第三控制裝置不同，在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，以使催化劑43的溫度上升的方式對(duì)內(nèi)燃機(jī)的空燃比進(jìn)行控制。更具體而言，第四控制裝置將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich相比而較小的值，并且將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean相比而較大的值。
[0201](實(shí)際的工作)
[0202]第四控制裝置的CPU與第一控制裝置的CPU同樣地執(zhí)行圖5至圖7所示的程序。而且，第四控制裝置的CPU在每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間時(shí)，執(zhí)行圖14所示的目標(biāo)空燃比計(jì)算程序。另夕卜，對(duì)既為圖14所示的步驟也為圖8所示的步驟，標(biāo)記與圖8所示的步驟相同的符號(hào)。這些步驟的詳細(xì)說(shuō)明被適當(dāng)省略。
[0203]在上述的預(yù)定的條件未成立時(shí)，CPU進(jìn)入圖14的步驟810并將目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich設(shè)定為固定的基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRichO。接下來(lái)，CPU進(jìn)入步驟815并將目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean設(shè)定為固定的基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLeanO。
[0204]相對(duì)于此，當(dāng)上述的預(yù)定的條件成立時(shí),CPU依次執(zhí)行下述的步驟835至步驟845、以及步驟1410的處理，之后，進(jìn)入步驟1495而暫時(shí)結(jié)束本程序。[0205]步驟835:CPU根據(jù)吸入空氣量Ga而對(duì)目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量Λ R進(jìn)行決定。目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量Λ R被決定為，吸入空氣量Ga越大則越變大。
[0206]步驟840 =CPU將目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich設(shè)定為，從基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRichO中減去目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量Λ R后所得到的值(afRichO — AR)。其結(jié)果為，目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich作為以吸入空氣量Ga越大則越遠(yuǎn)離理論空燃比stoich的方式而變小的空燃比而被計(jì)算出。
[0207]步驟845:CPU根據(jù)吸入空氣量Ga而對(duì)目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量Λ L進(jìn)行決定。目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量AL被決定為，吸入空氣量Ga越大則越變大。此時(shí),相對(duì)于任意的吸入空氣量Ga的目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量Λ L作為與相對(duì)于該吸入空氣量Ga的目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量AR相同的值而被決定。但是，相對(duì)于任意的吸入空氣量Ga的目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量AL也可以作為與相對(duì)于該吸入空氣量Ga的目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量AR不同的值而被決定。
[0208]步驟1410:CPU將目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean設(shè)定為，在基準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLeanO上加上目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量Λ L后所得到的值(afLeanO + AL)。其結(jié)果為，目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean作為以吸入空氣量Ga越大則越遠(yuǎn)離理論空燃比stoich的方式變大的空燃比而被計(jì)算出。
[0209]如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)第四控制裝置，在上述預(yù)定的條件(條件I及條件2)成立時(shí)，換言之，在預(yù)測(cè)出大量的NOx流入到催化劑43中時(shí)，與預(yù)定的條件未成立時(shí)相比目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean被增大了目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量Λ L，而與預(yù)定的條件未成立時(shí)相比目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich被減少了目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量Λ R。其結(jié)果為，與通常時(shí)(上述預(yù)定的條件未成立時(shí))相比，更大的空燃比的廢氣和更小的空燃比的廢氣交替流入到催化劑43中。但是，由于目標(biāo)過(guò)濃空燃比補(bǔ)正量AR和目標(biāo)過(guò)稀空燃比補(bǔ)正量AL互為相同的值，因此，上述預(yù)定的條件(條件I及條件2)成立時(shí)的“目標(biāo)過(guò)濃空燃比afRich和目標(biāo)過(guò)稀空燃比afLean的平均值”成為理論空燃比stoich。
[0210]其結(jié)果為，流入到催化劑43中的氣體的空燃比的變動(dòng)幅度變大，由此，由于催化劑43內(nèi)的氧化還原反應(yīng)將變得活躍，因此通過(guò)該反應(yīng)而產(chǎn)生的熱量將變大。由此，在上述預(yù)定的條件成立時(shí)，能夠使催化劑43的溫度上升。因此，即使在之后內(nèi)燃機(jī)10被加速?gòu)亩罅康腘Ox流入到催化劑43中的情況下，也會(huì)由于催化劑43的NOx的還原速度已變大，因此催化劑43能夠?qū)^多的NOx進(jìn)行凈化。其結(jié)果為，能夠降低從催化劑43流出的未凈化的NOx的量。
[0211]如以上所說(shuō)明的那樣，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式所涉及的空燃比控制裝置為，具備如下的空燃比控制單元的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置，所述空燃比控制單元根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Voxs而對(duì)內(nèi)燃機(jī)的空燃比進(jìn)行控制。
[0212]而且，所述空燃比控制單元包括條件判斷單元(參照?qǐng)D8、圖11及圖13等的步驟805至步驟830)，所述條件判斷單元對(duì)如下的預(yù)定的條件是否成立進(jìn)行判斷，所述預(yù)定的條件為，預(yù)測(cè)出大量的氮氧化物流入至所述催化劑中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)到來(lái)的情況的條件，并且，所述空燃比控制單元以在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)相比使所述催化劑43內(nèi)的還原劑的濃度上升的方式對(duì)內(nèi)燃機(jī)10的空燃比進(jìn)行控制(第一控制裝置至第三控制裝置)。[0213]而且，第一控制裝置至第三控制裝置被構(gòu)成為，通過(guò)以使所述預(yù)定的條件成立時(shí)的內(nèi)燃機(jī)10的空燃比的平均值小于所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的內(nèi)燃機(jī)10的空燃比的平均值的方式對(duì)內(nèi)燃機(jī)10的空燃比進(jìn)行控制，從而在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，使所述催化劑43內(nèi)的還原劑的濃度上升。
[0214]或者，所述空燃比控制單元包括條件判斷單元(參照?qǐng)D14的步驟805至步驟830 )，所述條件判斷單元對(duì)如下的預(yù)定的條件是否成立進(jìn)行判斷，所述預(yù)定的條件為，預(yù)測(cè)出大量的氮氧化物流入至所述催化劑中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)到來(lái)的情況的條件，并且，所述空燃比控制單元以在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)相比使所述催化劑43的溫度上升的方式對(duì)內(nèi)燃機(jī)10的空燃比進(jìn)行控制(第四控制裝置)。
[0215]如此，所述空燃比控制單元包括如下的單元，S卩，根據(jù)“所述預(yù)定的條件是否成立”，而對(duì)大量的氮氧化物流入到催化劑43中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否到來(lái)進(jìn)行判斷的單元。
[0216]因此，由于各個(gè)控制裝置在內(nèi)燃機(jī)10被加速?gòu)亩罅康腘Ox流入到催化劑43中的情況下，能夠在該時(shí)間點(diǎn)之前將催化劑43的NOx的還原速度設(shè)定為較大的值，因此能夠通過(guò)催化劑43而對(duì)更多的NOx進(jìn)行凈化。其結(jié)果為，能夠降低從催化劑43流出的未凈化的NOx的量。
[0217]本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)采用各種各樣的改變例。例如，第一控制裝置至第四控制裝置在不產(chǎn)生矛盾的范圍內(nèi)能夠相互進(jìn)行組合。此外，在步驟835、步驟845、步驟1130、步驟1140、步驟1330及步驟1340等中所使用的吸入空氣量Ga只需為前文所述的吸入空氣量相關(guān)值即可。
【權(quán)利要求】
1.一種空燃比控制裝置，其為如下的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置， 所述內(nèi)燃機(jī)具備: 催化劑，其被配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通道上； 下游側(cè)空燃比傳感器，其被配置于所述排氣通道中的所述催化劑的下游側(cè)； 空燃比控制單元，其根據(jù)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值而對(duì)被供給至所述內(nèi)燃機(jī)的混合氣的空燃比、即內(nèi)燃機(jī)的空燃比進(jìn)行控制， 所述空燃比控制單元包括條件判斷單元，所述條件判斷單元對(duì)如下的預(yù)定的條件是否成立進(jìn)行判斷，所述預(yù)定的條件為，預(yù)測(cè)出大量的氮氧化物流入至所述催化劑中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)到來(lái)的情況的條件， 以在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)相比使所述催化劑內(nèi)的還原劑的濃度及所述催化劑的溫度中的至少一方上升的方式，對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的空燃比控制裝置，其中， 所述預(yù)定的條件為在如下的情況下成立的條件，所述情況為，所述內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量越大則越變大的吸入 空氣量相關(guān)值大于低側(cè)空氣量閾值且小于與所述低側(cè)空氣量閾值相比而較大的高側(cè)空氣量閾值的狀況、以及搭載了所述內(nèi)燃機(jī)的車輛的速度大于低側(cè)速度閾值且小于與所述低側(cè)速度閾值相比而較大的高側(cè)速度閾值的狀況中的至少任一種狀況成立的情況。
3.如權(quán)利要求2所述的空燃比控制裝置，其中， 所述預(yù)定的條件還為在如下的情況下成立的條件，所述情況為，所述吸入空氣量相關(guān)值的每單位時(shí)間的變化量小于預(yù)定變化量閾值的狀況成立的情況。
4.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任意一項(xiàng)所述的空燃比控制裝置，其中， 所述空燃比控制單元被構(gòu)成為，通過(guò)以使所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的平均值小于所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的平均值的方式對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比進(jìn)行控制，從而在所述預(yù)定的條件成立時(shí)，使所述催化劑內(nèi)的還原劑的濃度上升。
5.如權(quán)利要求4所述的空燃比控制裝置，其中， 所述空燃比控制單元包括: 目標(biāo)空燃比設(shè)定單元，當(dāng)根據(jù)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值而判斷為，所述催化劑的氧吸留量處于成為過(guò)剩的趨勢(shì)下且產(chǎn)生了使小于理論空燃比的過(guò)濃空燃比的氣體流入到所述催化劑的過(guò)濃要求時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比，并且當(dāng)判斷為，所述催化劑的氧吸留量處于不足的趨勢(shì)下且產(chǎn)生了使大于理論空燃比的過(guò)稀空燃比的氣體流入到所述催化劑的過(guò)稀要求時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比； 燃料供給量控制單元，其根據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制， 所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)濃空燃比設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)濃空燃比相比而較小的空燃比。
6.如權(quán)利要求5所述的空燃比控制裝置，其中， 所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元被構(gòu)成為， 當(dāng)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的每單位時(shí)間的變化量AVoxs為負(fù)值、且其大小I AVoxsl變?yōu)榇笥谶^(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí)，判斷為產(chǎn)生了所述過(guò)濃要求， 當(dāng)所述變化量AVoxs為正值、且其大小I AVoxsI變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，判斷為產(chǎn)生了所述過(guò)稀要求。
7.如權(quán)利要求4所述的空燃比控制裝置，其中， 所述空燃比控制單元包括: 催化劑狀態(tài)判斷單元，當(dāng)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的每單位時(shí)間的變化量AVoxs為負(fù)值、且其大小I AVoxsI變?yōu)榇笥谶^(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí),所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)成為了所述氧過(guò)剩狀態(tài)，并且，當(dāng)所述變化量AVoxs為正值、且其大小I AVoxsI變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)成為了氧不足狀態(tài)； 目標(biāo)空燃比設(shè)定單元，其在從由所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)自所述氧不足狀態(tài)變化成了所述氧過(guò)剩狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)了包括O在內(nèi)的預(yù)定的延遲時(shí)間、即過(guò)稀延遲時(shí)間時(shí)，將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比，并且，在從由所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)自所述氧過(guò)剩狀態(tài)變化為了所述氧不足狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)了包括O在內(nèi)的預(yù)定的延遲時(shí)間、即過(guò)濃延遲時(shí)間時(shí)，將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為，大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比； 燃料供給量控制單元，其根 據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制， 所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述過(guò)濃延遲時(shí)間設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)濃延遲時(shí)間相比而較長(zhǎng)的時(shí)間。
8.如權(quán)利要求4所述的空燃比控制裝置，其中， 所述空燃比控制單元包括: 催化劑狀態(tài)判斷單元，當(dāng)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的每單位時(shí)間的變化量AVoxs為負(fù)值、且其大小I AVoxsI變?yōu)榇笥谶^(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí)，所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)成為所述氧過(guò)剩狀態(tài)，并且，當(dāng)所述變化量AVoxs為正值、且其大小I AVoxsI變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)成為氧不足狀態(tài)； 目標(biāo)空燃比設(shè)定單元，其在從由所述催化劑狀態(tài)判斷單元判斷為所述催化劑的狀態(tài)自所述氧不足狀態(tài)變化成了所述氧過(guò)剩狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)了預(yù)定的延遲時(shí)間、即過(guò)稀延遲時(shí)間時(shí)，將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)空燃比設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比，并且，在從由所述催化劑狀態(tài)判斷單元而判斷為所述催化劑的狀態(tài)自所述氧過(guò)剩狀態(tài)變化成了所述氧不足狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)了預(yù)定的延遲時(shí)間、即包括O在內(nèi)的過(guò)濃延遲時(shí)間時(shí)，將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)空燃比設(shè)定為，大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比； 燃料供給量控制單元，其根據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述過(guò)稀延遲時(shí)間設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)稀延遲時(shí)間相比而較短的時(shí)間。
9.如權(quán)利要求4所述的空燃比控制裝置，其中， 所述空燃比控制單元包括: 目標(biāo)空燃比設(shè)定單元，當(dāng)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的每單位時(shí)間的變化量AVoxs為負(fù)值、且其大小I AVoxsI變?yōu)榇笥谶^(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)空燃比設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比，而當(dāng)所述變化量AVoxs為正值、且其大小I AVoxsl變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)空燃比設(shè)定為大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比； 燃料供給量控制單元，其根據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制， 所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述過(guò)濃判斷閾值dRichth設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)濃判斷閾值dRichth相比而較大的值。
10.如權(quán)利要求4所述的空燃比控制裝置，其中， 所述空燃比控制單元包括: 目標(biāo)空燃比設(shè)定單元，當(dāng)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的每單位時(shí)間的變化量AVoxs為負(fù)值、且其大小I AVoxsI變?yōu)榇笥谶^(guò)稀判斷閾值dLeanth時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)空燃比設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比，而當(dāng)所述變化量AVoxs為正值、且其大小I Λ Voxs I變?yōu)榇笥谶^(guò)濃判斷閾值dRichth時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)空燃比設(shè)定為大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比； 燃料供給量控制單元，其根據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制， 所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還被構(gòu)成為，將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述過(guò)稀判斷閾值dLeanth設(shè)定為，所述過(guò)稀延遲時(shí)間與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述過(guò)稀判斷閾值dLeanth相比而較小的值。
11.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任意一項(xiàng)所述的空燃比控制裝置， 所述空燃比控制單元包括: 目標(biāo)空燃比設(shè)定單元，當(dāng)根據(jù)所述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值而判斷為，所述催化劑的氧吸留量處于成為過(guò)剩的趨勢(shì)下且產(chǎn)生了使小于理論空燃比的過(guò)濃空燃比的氣體流入到所述催化劑的過(guò)濃要求時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為小于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)濃空燃比，并且當(dāng)判斷為，所述催化劑的氧吸留量處于不足的趨勢(shì)下且產(chǎn)生了使大于理論空燃比的過(guò)稀空燃比的氣體流入到所述催化劑的過(guò)稀要求時(shí)，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比的目標(biāo)設(shè)定為大于理論空燃比的目標(biāo)過(guò)稀空燃比； 燃料供給量控制單元，其根據(jù)所述被設(shè)定的目標(biāo)空燃比而對(duì)被供給到所述內(nèi)燃機(jī)的燃料量進(jìn)行控制，所述目標(biāo)空燃比設(shè)定單元還通過(guò)將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)濃空燃比設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)濃空燃比相比而較小的空燃比，并且將所述預(yù)定的條件成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)稀空燃比設(shè)定為，與所述預(yù)定的條件未成立時(shí)的所述目標(biāo)過(guò)稀空燃比相比而較大的空燃比，從而使在所述催化劑內(nèi)產(chǎn)生的熱量增大，進(jìn)而使所述催化劑 的溫度上升。
【文檔編號(hào)】F01N3/36GK103534452SQ201180070871
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月16日
【發(fā)明者】藤原孝彥, 木村光壹, 富松亮, 鈴木純一 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社