内燃机的控制装置制造方法
【专利摘要】抑制在气缸间发生空燃比的不均衡时的排放物的恶化。对具备设置在催化剂的上游侧的第一空燃比传感器和设置在催化剂的下游侧的第二空燃比传感器的内燃机进行控制的装置（100)具备：第一决定单元，根据第一空燃比传感器的输出值与目标值之间的偏差来决定第一F/B控制量；第二决定单元，根据第二空燃比传感器的输出值与目标值之间的偏差来决定第二F/B控制量；控制单元，基于第一F/B控制量及第二F/B控制量来控制燃料喷射量；检测单元，检测气缸相互间的空燃比的不均衡；及校正单元，当检测到空燃比的不均衡时，根据第一空燃比传感器与第二空燃比传感器之间的输出偏差，向难以产生燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化的方向校正第二F/B控制量。
【专利说明】内燃机的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内燃机的控制装置的【技术领域】，所述内燃机的控制装置用于抑制具备排气净化用的催化剂的内燃机中的气缸相互间的空燃比的不均衡弓I起的排放物恶化。
【背景技术】
[0002]作为这种装置，有利用在设于排气系统的催化剂的上游搭载了无催化剂层的第一空燃比传感器和有催化剂层的第二空燃比传感器的排气系统的装置(参照专利文献I)。根据专利文献I公开的多气缸内燃机的气缸间空燃比变动异常检测装置，在该系统中，因气缸间的空燃比的变动(即，空燃比的不均衡)而产生的氢所引起的、第一空燃比传感器的输出值向空燃比浓侧的偏移基于上述2个传感器的输出差来判断。因此，难以受到噪声的影响，能够高精度地检测气缸间空燃比变动异常。
[0003]另外，该文献还公开了基于第一空燃比传感器和第二空燃比传感器的输出峰值来校正第一空燃比传感器的输出的结构。
[0004]此外，也提出了如下的装置:搭载能够取得催化剂上游和下游的空燃比的传感器，在气缸间不均衡发生时，允许下游传感器的F/B校正量成为保险范围外的情况，并且基于下游空燃比目标与传感器输出之差来设定校正量(例如，参照专利文献2)。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2009-281328号公报
[0008]专利文献2:日本特开2011-117341号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]在气缸间发生空燃比的不均衡时，在空燃比浓侧的气缸产生氢(H2)。该氢与排气中的其他的气体要素相比扩散速度快，因此A/F(空燃比)传感器容易检测作为检测对象的气体的空燃比作为比实际的空燃比靠浓侧(即低)的值。
[0011]根据上述专利文献I公开的装置，第二空燃比传感器具备催化剂层，因该催化剂层的反应而消耗氢，因此第二空燃比传感器的输出值不会受到氢的影响。因此，通过2个传感器的输出差，逻辑上能够推定第一空燃比传感器的检测值与实际的空燃比之间的背离的程度。
[0012]然而，上述专利文献I公开的装置存在以下的问题点。即，第二空燃比传感器具备的催化剂层虽说具有排气净化功能，但是传感器附设的极小规模且简易的催化剂，与内燃机的排气路径上通常具备的三元催化剂等所谓排气净化用的催化剂相比，在其排气净化性能上存在差别。
[0013]因此，虽说通过该催化剂层在理论上氢稍微被净化，但是通过第二空燃比传感器准确地检测排气的空燃比非常困难。即，第二空燃比传感器的输出值作为校正第一空燃比传感器的输出值的参考值不足够。
[0014]另外，除了这样的问题以外，在专利文献I公开的装置中，关于通过了位于这2个空燃比传感器的下游侧的排气净化用的催化剂之后的气体(催化剂排出气体)的空燃比状态，通过具有以理论空燃比为边界而输出值反转的所谓Z特性的氧浓度传感器来检测。这种氧浓度传感器仅能够在理论空燃比附近检测空燃比，因此难以将该输出值利用于受到氢的影响的催化剂上游的空燃比传感器的输出值的校正。
[0015]而且，在上述结构中，由于同样的理由，也难以将催化剂内部的空燃比准确地维持成作为目标的空燃比。因此，难以校正相对于实际的空燃比的、催化剂上游的空燃比传感器的输出值向浓侧的背离(以下，适当表述为“浓偏差”)，并且向排气净化系统整体施加优选的排气净化特性非常困难。这样的问题在专利文献2公开的装置中也同样发生。
[0016]这样，在包含上述在先技术文献公开的技术的现有技术中，在气缸间发生了空燃比的不均衡时，排气净化系统的排气净化性能紊乱，担心内燃机的排放物可能恶化。
[0017]本发明鉴于上述的担心而作出，课题在于提供一种能抑制气缸间发生了空燃比的不均衡时的排放物的恶化的内燃机的控制装置。
[0018]用于解决课题的方案
[0019]为了解决上述的课题，本发明的内燃机的控制装置对内燃机进行控制，该内燃机具备:排气净化用的催化剂，设置在排气路径上；第一空燃比传感器，设置在所述催化剂的上游侧，输出与催化剂流入气体的空燃比对应的第一输出值；及第二空燃比传感器，设置在所述催化剂的下游侧，能够输出与催化剂排出气体的空燃比对应的第二输出值，所述内燃机的控制装置的特征在于，具备:第一决定单元，根据所述第一输出值与第一目标值之间的偏差即第一偏差，决定用于使所述第一输出值收敛于所述第一目标值的第一 F/B控制量；第二决定单元，根据所述第二输出值与第二目标值之间的偏差即第二偏差，决定用于使所述第二输出值收敛于所述第二目标值的第二 F/B控制量；控制单元，基于所述决定的第一F/B控制量及所述决定了的第二 F/B控制量来控制所述内燃机的燃料喷射量；检测单元，检测所述内燃机的多个气缸相互间的空燃比的不均衡；及校正单元，当检测到所述空燃比的不均衡时，根据所述第一空燃比传感器与所述第二空燃比传感器之间的输出偏差，向难以产生所述燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化的方向校正所述第二 F/B控制量。
[0020]本发明的第一及第二空燃比传感器分别构成作为在包含比理论空燃比靠浓侧及稀侧的空燃比的大范围的空燃比区域中具有实践上充分的空燃比检测能力的例如线性空燃比传感器。即，催化剂下游侧的第二空燃比传感器不同于仅能够二值性地判定空燃比相对于理论空燃比是处于浓侧(低侧)还是处于稀侧(高侧)的具有所谓Z特性的氧浓度传感器。但是，本发明的这些传感器的“输出值”根据传感器的结构不同可以为多样。例如，该输出值可以是根据空燃比的高低而分别高低地变化的电压值，也可以是根据空燃比的高低而分别低高地变化的电压值。而且，输出值不一定需要是电压值。
[0021]根据本发明的内燃机的控制装置，基于通过第一决定单元决定的第一 F/B控制量和通过第二决定单元决定的第二 F/B控制量，利用控制单元来控制燃料喷射量。
[0022]第一 F/B控制量是根据第一空燃比传感器的输出值(第一输出值)与其目标值(第一目标值)之间的偏差(第一偏差)而作出的、包含用于使该第一输出值收敛于该第一目标值的各种F/B (反馈)控制(例如，PID控制、PI控制等)的控制量的概念。例如，第一F/B控制量可以是向该第一偏差乘以规定的F/B增益等而得到的、供于与作为基本的燃料喷射量之间的各种运算(例如，加减乘除运算)的控制量。
[0023]第二 F/B控制量是根据第二空燃比传感器的输出值(第二输出值)与其目标值(第二目标值)之间的偏差(第二偏差)而作出的、包括用于使该第二输出值收敛于该第二目标值的各种F/B (反馈)控制(例如，PID控制、PI控制等)的控制量的概念。例如，第二F/B控制量可以是向该第二偏差乘以规定的F/B增益等而得到的、供于与作为基本的燃料喷射量之间的各种运算(例如，加减乘除运算)的控制量。
[0024]或者第二 F/B控制量也可以是供于上述第一 F/B控制量的校正的控制量。例如，第二 F/B控制量可以是将对第一 F/B控制量进行规定的第一空燃比传感器的输出值(第一输出值)向空燃比稀侧或空燃比浓侧校正的校正量，也可以是对第一 F/B控制量其本身进行校正的校正量。若这样校正第一输出值或第一 F/B控制量，则第一 F/B控制量包含用于使第二输出值向第二目标值收敛的要素而决定，作为结果而能够优选燃料喷射量。
[0025]需要说明的是，这以后，将基于第一 F/B控制量的燃料喷射量的校正涉及的控制适当表述为“第一 F/B控制”，将基于第二 F/B控制量的直接的或间接的燃料喷射量的校正涉及的控制适当表述为“第二 F/B控制”。第一及第二 F/B控制包含在本发明的控制单元的作用中。这些F/B控制的详细的方式是多义的，但是在定性上，若传感器输出值比目标值靠空燃比浓侧(即，空燃比低的一侧)，则向燃料喷射量减少的一侧(即，空燃比稀侧)直接或间接地校正作为基本的燃料喷射量，而且，若传感器输出值比目标值靠空燃比稀侧(即，空燃比高的一侧)，则向燃料喷射量增加的一侧(即，空燃比浓侧)直接或间接地校正作为基本的燃料喷射量。
[0026]需要说明的是，在本发明的内燃机的控制装置中，尤其是催化剂下游侧的第二空燃比传感器是在包含理论空燃比的广泛的空燃比区域中具有线性的检测能力的、与以往的氧浓度传感器不同的传感器。而且，催化剂作为一种缓冲部发挥功能，由此，第二空燃比传感器作为检测对象的排气的气体状态与催化剂上游侧相比，在流速及均匀性这两方面稳定。从这些点出发，通过第二空燃比传感器检测的催化剂下游侧的空燃比具有高可靠性。在本发明中，以该高可靠性为背景来决定第二 F/B控制量，因此在能准确地控制催化剂内部的空燃比的方面有益。
[0027]然而，因某些理由而存在比通过控制单元决定的最终的燃料喷射量更多地喷射燃料的气缸时，排气路径上的空燃比变浓。本来，这样的气缸相互间的空燃比的不均衡引起的空燃比的变化通过由第一 F/B控制将燃料喷射量整体地向空燃比稀侧校正而得以抑制。
[0028]然而，现实的情况是，在发生这样的将排气空燃比向浓侧弓I导的不均衡时，在第一空燃比传感器中，具有在空燃比浓的气缸产生的氢感知为必要以上的倾向，第一输出值与实际的空燃比相比容易向浓侧背离。即，在第一空燃比传感器容易产生第一输出值的浓偏差。当浓偏差产生时，第一 F/B控制向空燃比稀侧过剩地移动，存在排气路径的空燃比从目标空燃比背离而排放物恶化的可能性。
[0029]为了解决这样的问题，在本发明的内燃机的控制装置中，通过校正单元对第二 F/B控制量进行校正。即，校正单元在通过检测单元检测到气缸相互间的空燃比的不均衡时，根据第一空燃比传感器与第二空燃比传感器之间的输出偏差，二值性地、分阶段地或连续地将第二 F/B控制量向难以产生燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化的方向校正。需要说明的是，“输出偏差”不是仅停留于输出值的偏差的宗旨，是包括从输出值派生地得到的同一量纲的各种指标值的偏差的概念。
[0030]需要说明的是，“燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化”是指向使燃料相对于空气的比率减少一侧的变化，若是同一空气量，则是指向燃料喷射量减少的一侧的变化，若是同一燃料量，则是指向空气量增加的一侧的变化。因此，向“难以产生燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化的方向”进行的第二 F/B控制量的校正是指用于缩小燃料相对于空气的比率的减少幅度的校正，或者是用于增加燃料相对于空气的比率的校正。
[0031]如上述那样，在第二 F/B控制中，若催化剂下游侧的气氛相对于目标空燃比为浓侧(燃料过剩侧)，则向稀侧(燃料过剩率减少的一侧)直接地或间接地进行燃料喷射量的校正，若为稀侧(空气过剩侧)，则向浓侧(空气过剩率减少的一侧)直接地或间接地进行燃料喷射量的校正。
[0032]因此，当由于空燃比的不均衡所产生的空燃比浓的排气而催化剂下游侧的空燃比变浓时，第二 F/B控制以向空燃比稀侧校正燃料喷射量的方式而发挥作用。该第二 F/B控制产生的向空燃比稀侧的燃料喷射量的校正作用与上述的以浓偏差为起因的第一 F/B控制产生的向过剩的稀侧的燃料喷射量的校正作用重复时，存在排气过剩地成为稀气氛而排放物恶化的可能性。
[0033]校正单元为如下结构:在预料上述点的基础上，利用以浓偏差为起因的第一 F/B控制产生的向空燃比稀侧的过剩的燃料喷射量的校正量来弥补本来通过第二 F/B控制产生的向空燃比稀侧的燃料喷射量的校正量。
[0034]因此，根据本发明的内燃机的控制装置，能够将催化剂下游侧的空燃比始终维持成目标值，能够适宜地抑制排放物的恶化。
[0035]需要说明的是，虽然没有由于空燃比的不均衡而100%产生浓偏差的保证，但是浓偏差是因空燃比的不均衡而产生的氢所引起的现象。因此，即使以空燃比的不均衡的检测来代替浓偏差的检测，影响也少。
[0036]检测单元检测不均衡的实践上的方式存在各种，本发明不需要进行关于该方法的限定。例如，气缸相互间的空燃比的不均衡能够通过作为简易的方法的第一输出值的时间推移来判定。例如，在来自某特定的气缸的排气的空燃比与来自其他的气缸的排气的空燃比不同时，能够进行在气缸相互间发生空燃比的不均衡这样的判定。
[0037]而且，更具体而言，空燃比的不均衡也可以基于作为其程度而能事先确定的不均衡度等的指标值来检测。在此，“空燃比的不均衡度”是表示多个气缸相互间的空燃比的不均衡的程度的定量的指标，其实践上的方式在上述概念的范围内是多义的。空燃比的不均衡度根据实践上的定义，可以是相对于内燃机而确定的一个值，也可以是对于各气缸而确定的值。例如，“空燃比的不均衡度”可包含下述⑴?⑷定义的情况。需要说明的是，下述的“相当的值”是包括与对象值具有唯一的关系的控制量、物理量或指标值的概念。
[0038](I)与各气缸的空燃比相对于全气缸的空燃比的平均值的比例相当的值
[0039](2)与特定的气缸的空燃比相对于其余的气缸的空燃比的比例相当的值
[0040](3)与目标空燃比和各气缸的空燃比之间的偏差相对于目标空燃比的比例相当的值
[0041](4)与各气缸的空燃比相对于目标空燃比的比例相当的值
[0042]在本发明的内燃机的控制装置的一方式中，所述校正单元以与未进行校正时相比使所述燃料喷射量增加的方式校正所述第二 F/B控制量(第二项)。
[0043]根据该方式，校正单元以与未进行第二 F/B控制量的校正时相比使燃料喷射量增加的方式校正第二 F/B控制量。因此，能够适宜地缓和第一空燃比传感器的浓偏差的影响。
[0044]需要说明的是，第二 F/B控制量如先前叙述那样，可以是直接校正燃料喷射量的控制量，也可以是通过校正由第一空燃比传感器检测的第一空燃比而间接地校正燃料喷射量的控制量，还可以是通过校正第一 F/B控制量而间接地校正燃料喷射量的控制量。对应于这样的校正方式的变化，实际的第二 F/B控制量可采用的方式也可以多样。
[0045]在本发明的内燃机的控制装置的另一方式中，所述检测单元基于所述输出偏差来检测所述空燃比的不均衡(第三项)。
[0046]排气净化用的催化剂包括OSC(Oxygen Storage Capacity:氧吸留能)，在OSA(Oxygen Storage Amount:氧吸留量)超过由该OSC规定的最大值时,未吸留完的氧向催化剂下游侧吹出，因此下游侧的空燃比变稀。而且，当OSA低于由OSC规定的最小值时，利用催化剂的氧化反应难以进展，因此下游侧的空燃比变浓。另一方面，在催化剂的OSC的范围产生的稀/浓的变化基本上不会直接影响催化剂下游侧的空燃比。
[0047]因此，即使以空燃比的不均衡为起因而在催化剂上游侧检测的空燃比变化，催化剂下游侧的空燃比在相应的期间也不变化。因此，第一空燃比传感器与第二空燃比传感器之间的输出偏差作为用于检测空燃比的不均衡的参照值是有效的。例如，在控制目标空燃比为理论空燃比时，在气缸间未发生空燃比的不均衡的情况下，催化剂上下游的空燃比通过上述第一及第二 F/B控制而理想性地维持成理论空燃比。另一方面，即使由于空燃比的不均衡而在催化剂上游侧检测的空燃比以某程度的量或时间向浓侧变化，催化剂下游侧的空燃比也不会较大地变化，因此这样的情况下，输出偏差无论其定义如何都会变化。即，若在输出偏差的处理中设置适当的判断基准，则能够适宜地检测引起第一空燃比传感器的浓偏差的气缸相互间的空燃比的不均衡的发生。
[0048]另外，由于像这样催化剂下游侧的空燃比变化之前存在时间差，因此在实际上催化剂下游的空燃比发生了变化的时刻，校正单元的校正作用已经生效，能够抑制向空燃比稀侧的过剩的F/B。
[0049]在本发明的内燃机的控制装置的另一方式中，所述校正单元通过校正构成所述第二F/B控制量的要素值来校正所述第二 F/B控制量，所述要素值存储于分别与所述第二偏差建立了对应的标准映射和校正用映射，所述标准映射与所述第一输出值未相对于所述实际的空燃比向空燃比浓侧背离时对应，所述校正用映射与所述第一输出值相对于所述实际的空燃比向空燃比浓侧背离时对应，所述第二决定单元通过从所述标准用映射选择与所述第二偏差对应的要素值来决定所述第二 F/B控制量，所述校正单元通过从所述校正用映射选择与所述第二偏差对应的要素值来校正所述第二 F/B控制量(第四项)。
[0050]根据该方式，第二 F/B控制量的要素值预先记述于在未产生浓偏差的正常时应使用的标准映射和在产生了浓偏差的异常时应使用的校正用映射中。这些映射是例如能够存储于ROM等各种存储装置的控制用映射，是校正单元及第二决定单元分别能够适当参照的映射。
[0051]需要说明的是，要素值是包括构成第二 F/B控制量的值的概念，是只要其变化能促进第二 F/B控制量的变化就不受任何限定的值。但是，鉴于第二 F/B控制为F/B控制，要素值优选包含F/B增益的校正系数、第二 F/B控制量的学习值的校正系数等。学习值是指通过学习处理而适当更新的值，例如，在将F/B控制作为PID控制或PI控制等而执行时，可以是与从I项(积分项)等派生地运算的常数成分相当的值。
[0052]根据该方式，第二决定单元能够在正常时选择标准映射，从该标准映射中选择要素值而决定第二 F/B控制量。而且，校正单元在异常时选择校正用映射，从该校正用映射中选择要素值，对在正常时应适用的第二 F/B控制量进行置换。即，作为校正单元的作用，只要从校正用映射中选择对应值并进行与第二决定单元同样的处理即可，能减轻第二 F/B控制量的校正的负荷。
[0053]需要说明的是，该校正用映射可以是一个映射，也可以是根据输出偏差而应分阶段切换的多个映射。
[0054]在第二 F/B控制量的校正中使用映射的本发明的内燃机的控制装置的一方式中，在所述标准用映射中，所述第二偏差相对于基准值处于空燃比浓侧的区域时的所述要素值与所述第二偏差相对于所述基准值处于空燃比稀侧的区域时的所述要素值具有符号不同的对称关系，
[0055]所述校正用映射是如下的映射:在所述标准用映射中，通过将所述第二偏差相对于所述基准值处于空燃比浓侧的区域时的所述要素值向相对于所述第二偏差的灵敏度下降的方向变更，而使所述第二偏差相对于所述基准值处于空燃比浓侧的区域时的所述要素值与所述第二偏差相对于所述基准值处于空燃比稀侧的区域时的所述要素值成为非对称关系所得到的映射(第五项)。
[0056]根据该方式，在通常映射中，相对于第二偏差的要素值是符号不同的对称值，无论是向稀侧的校正还是向浓侧的校正都同样地进行。另一方面，在校正用映射中，相对于第二偏差的要素值的符号不同，并且在浓侧和稀侧为非对称。具体而言，校正用映射是在第二偏差相对于基准值(通常为理论空燃比相当值)处于空燃比浓侧时，使相对于第二偏差的要素值的灵敏度下降(例如，相当于在纵轴采用要素值且横轴采用第二偏差时，减小斜率或者降低高度的情况)的映射。
[0057]根据这样的结构，能够缓和以空燃比的不均衡为起因的氢引起的第一空燃比传感器的浓偏差的影响。
[0058]在本发明的内燃机的控制装置的另一方式中，所述第一及第二目标值分别是与理论空燃比相当的值(第六项)。
[0059]根据该方式，能够尽可能地将催化剂的下游侧维持成理论空燃比。
[0060]在本发明的内燃机的控制装置的另一方式中，当由所述输出偏差显示出所述第一输出值相对于所述第二输出值以规定以上程度处于空燃比浓侧时，所述校正单元向所述燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化受到抑制的方向校正所述第二 F/B控制量(第七项)。
[0061]根据该方式，通过在输出偏差中设置适当的阈值，能够简便地检测第一空燃比传感器的浓偏差。需要说明的是，“以规定以上程度处于空燃比浓侧”包括“从催化剂上游侧的空燃比减去催化剂下游侧的空燃比所得到的值是负值”的情况，但是有效数字和其他的实践上的考虑事项没有特别限定，可以是弹性的。
[0062]在本发明的内燃机的控制装置的另一方式中，所述输出偏差包含(I)所述第一输出值与所述第二输出值之间的偏差、(2)所述第一输出值的峰值与所述第二输出值的峰值之间的偏差、(3)所述第一输出值的平均值与所述第二输出值的平均值之间的偏差及(4)所述第一空燃比传感器的响应速度与所述第二空燃比传感器的响应速度之间的偏差中的任一个偏差(第八项)。
[0063]这些作为输出偏差具有的实践的方式妥当且适当。
[0064]例如，在(I)的情况下，通过将输出值直接比较，在实际现象上能期待忠实的控制。而在(2)的情况下，通过峰值(当然是在某设定期间中的峰值)彼此的比较而能期待偏向安全侧的效果。而且在(3)的情况下，能期待将噪声或气体的均匀性的影响排除后的高可靠性。而且在(4)的情况下，能够进行不依赖输出值的校正。
[0065]在本发明的内燃机的控制装置的另一方式中，所述校正单元校正应与所述第二偏差相乘的增益或所述第二控制量的学习值(第九项)。
[0066]这种增益或学习值作为构成F/B控制量即第二 F/B控制量的要素(与上述要素值相同)妥当，且作为校正单元的校正对象妥当。
[0067]本发明的这样的作用及其他的优点通过如下说明的实施方式更为明确。
【专利附图】
【附图说明】
[0068]图1是将本发明的一实施方式的发动机系统的结构概念性地表示而成的概略结构图。
[0069]图2是执行空燃比F/B控制时的E⑶的框图。
[0070]图3是图2的空燃比F/B控制的流程图。
[0071]图4是在图2的空燃比F/B控制中参照的标准映射的概念图。
[0072]图5是在图2的空燃比F/B控制中参照的校正映射的概念图。
【具体实施方式】
[0073]〈发明的实施方式〉
[0074]以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
[0075]<实施方式的结构>
[0076]首先，参照图1，说明本发明的一实施方式的发动机系统10的结构。在此，图1是将发动机系统10的结构概念性地表示而成的概略结构图。
[0077]在图1中，发动机系统10搭载于未图示的车辆，具备E⑶100及发动机200。
[0078]E⑶100是具备CPU、ROM及RAM等且能够控制发动机系统10的动作的电子控制单元，是本发明的“内燃机的控制装置”的一例。ECU100按照存储于ROM的控制程序，能够执行后述的空燃比F/B控制。
[0079]需要说明的是，E⑶100是能作为本发明的“第一决定单元”、“第二决定单元”、“控制单元”、“检测单元”及“校正单元”各自的一例而发挥功能的一体的电子控制单元，但本发明的这各单元的物理性的、机械性的及电气性的结构没有限定于此，这各单元可以构成作为例如多个ECU、各种处理单元、各种控制器或微机装置等各种计算机系统等。
[0080]发动机200是本发明的“内燃机”的一例即多气缸汽油发动机。
[0081]在图1中，发动机200具备收容于气缸体CB的多个气缸201。需要说明的是，在图I中，气缸201沿着纸面进深方向排列，在图1中仅示出一个气缸201。
[0082]在发动机200中，在气缸201的内部形成的燃烧室中具备对应于与混合气的燃烧相伴的爆发力而沿图示上下方向产生往复运动的活塞202。活塞202的往复运动经由连杆203被转换成曲轴204的旋转运动，作为搭载发动机200的车辆的动力而被利用。
[0083]在曲轴204的附近设置有能够检测曲轴204的旋转位置(S卩，曲轴角)的曲轴位置传感器205。该曲轴位置传感器205与ECU100电连接，检测到的曲轴角以固定或不固定的周期由ECU100参照，供于例如发动机转速NE的计算、或其他的控制。
[0084]在发动机200中，从外部吸入的空气由未图示的滤清器净化之后，在各气缸中被导向共通的进气管206。在进气管206配置有能够调节该吸入空气的量即吸入空气量的节气门207。该节气门207构成作为由与ECU100电连接的未图示的节气门电动机来控制其驱动状态的一种电子控制式节气门。
[0085]E⑶100基本上以能得到与通过未图示的油门位置传感器检测的油门开度Ta对应的节气门开度的方式对节气门电动机进行驱动控制。但是，ECU100也能够经由节气门电动机的动作控制，不介入驾驶员的意图地调整节气门开度。
[0086]通过节气门207适当调量后的吸入空气经由与气缸201分别对应的进气口 208，在进气阀209的开阀时被吸入到气缸内部。进气阀209如图示那样对应于具有截面观察大致椭圆形状的凸轮210的凸轮外形来确定其开闭时期。
[0087]另一方面，该凸轮210固定在例如经由凸轮链轮或同步链等动力传递单元而与曲轴204连结的进气凸轮轴(标号省略)上。因此，进气阀209的开闭相位与曲轴204的旋转相位(即，曲轴角)具有在一个固定状态下唯一的关系。
[0088]在此，该进气凸轮210与进气凸轮轴的固定状态根据由液压驱动装置211供给的控制油的液压而变化。更具体而言，进气凸轮210经由被称为叶片的翼状构件而与进气凸轮轴连结，该叶片和进气凸轮轴的旋转相位根据向液压驱动装置211具有的液压室施加的液压而变化。因此，固定于叶片的进气凸轮210和进气凸轮轴的旋转相位也根据该液压进行变化。液压驱动装置211处于与E⑶100电连接的状态，E⑶100经由液压驱动装置211的控制，能够使进气阀209的开闭时期变化。
[0089]向进气口 208导入的吸入空气与从喷射阀的一部分向进气口 208露出而成的进气口喷射器212喷射的燃料(在本实施方式中为汽油)混合而成为前述的混合气。作为燃料的汽油积存于未图示的燃料罐，通过未图示的低压供给泵的作用，经由未图示的输送管向进气口喷射器212供给。在进气口喷射器212中，对喷射阀进行驱动的未图示的驱动装置与E⑶100电连接，通过E⑶100经由该驱动装置而控制喷射阀的开阀期间，进气口喷射器212能够将与该开阀期间对应的量的燃料喷雾向进气口 208供给。
[0090]作为火花点火装置的点火装置213的火花塞(标号省略)的一部分向发动机200的燃烧室露出。在发动机200的压缩行程中被压缩后的混合气为通过该火花塞的点火动作而被点火并燃烧的结构。点火装置213成为与ECU100电连接，且点火装置213的点火时期由E⑶100控制的结构。
[0091]另一方面，在燃烧室中发生了燃烧反应的混合气在紧接着燃烧行程的排气行程中，在排气阀215的开阀时，向排气口 216排出，该排气阀215按照根据与曲轴204间接连结的排气凸轮214的凸轮外形而确定的开闭时期而被进行开闭驱动。
[0092]在各气缸的排气口 216经由未图示的排气歧管而连结排气管217。排气管217是本发明的“排气路径”的一例。
[0093]在排气管217设置有作为本发明的“排气净化用的催化剂”的一例的三元催化剂218。三元催化剂218是在催化剂载体上载持有钼等贵金属的公知的催化剂装置，通过使HC及CO的氧化燃烧反应与氮氧化物NOx的还原反应大致同时进行而能够对排气进行净化。
[0094]在排气管217的三元催化剂218的上游侧设有能够检测向三元催化剂218流入的催化剂流入气体的空燃比即上游侧空燃比A/Fin的第一空燃比传感器219。第一空燃比传感器219例如是具备扩散阻力层的极限电流式广域空燃比传感器，是本发明的“第一空燃比传感器”的一例。
[0095]第一空燃比传感器219是输出与上游侧空燃比A/Fin对应的输出电压值Vf ( SP，本发明的“第一输出值”的一例)的传感器。即，第一空燃比传感器219采用通过与上游侧空燃比A/Fin具有唯一的关系的电压值而间接地检测输入侧空燃比A/Fin的结构。
[0096]该输出电压值Vf在上游侧空燃比A/Fin为理论空燃比时与基准输出电压值Vst一致。而且，该输出电压值Vf在上游侧空燃比A/Fin处于空燃比浓侧时比基准输出电压值Vst低，在上游侧空燃比A/Fin处于空燃比稀侧时比基准输出电压值Vst高。S卩，输出电压值Vf相对于上游侧空燃比A/Fin的变化而连续地变化。第一空燃比传感器219成为与ECU100电连接，且检测到的输出电压值Vf由ECU100以固定或不固定的周期参照的结构。
[0097]在排气管217中的三元催化剂218的下游侧设置有能够检测从三元催化剂218排出的催化剂排出气体的空燃比即下游侧空燃比A/Fout的第二空燃比传感器220。第二空燃比传感器220是例如具备扩散阻力层的极限电流式广域空燃比传感器，是本发明的“第二空燃比传感器”的一例。
[0098]第二空燃比传感器220是输出与下游侧空燃比A/Fout对应的输出电压值Vr ( SP，本发明的“第二输出值”的一例)的传感器。即，第二空燃比传感器220采用通过与下游侧空燃比A/Fout具有唯一的关系的电压值而间接地检测下游侧空燃比A/Fout的结构。
[0099]该输出电压值Vr在下游侧空燃比A/Fout为理论空燃比时与基准输出电压值Vst一致。而且，该输出电压值Vr在下游侧空燃比A/Fout处于空燃比浓侧时比基准输出电压值Vst低，在下游侧空燃比A/Fout处于空燃比稀侧时比基准输出电压值Vst高。S卩，输出电压值Vr相对于下游侧空燃比A/Fout的变化而连续地变化。第二空燃比传感器220成为与ECU100电连接，且检测到的输出电压值Vr由ECU100以固定或不固定的周期来参照的结构。
[0100]在发动机200中，在以包围气缸体CB的方式设置的水套配置有水温传感器221，该水温传感器221能够检测为了对发动机200进行冷却而循环供给的冷却水(LLC)的温度即冷却水温Tw。水温传感器221成为与E⑶100电连接，且检测到的冷却水温Tw由E⑶100以固定或不固定的周期来参照的结构。
[0101]另外，在发动机200中，在进气管206配置有能够检测吸入空气量Ga的气流计222。气流计222成为与E⑶100电连接，且检测到的吸入空气量Ga由E⑶100以固定或不固定的周期来参照的结构。
[0102]需要说明的是，本实施方式的发动机200是以汽油为燃料的无增压发动机，但是本发明的内燃机的结构并不局限于发动机200,可以为多样。例如,本发明的内燃机的气缸数、气缸排列、燃料种类、燃料的喷射方式、吸排气系统的结构、气门系统的结构、燃烧方式、增压器的有无及增压方式等可以与发动机200不同。
[0103]〈实施方式的动作〉
[0104]<空燃比F/B控制的概要>
[0105]在发动机200中，进气口喷射器212的燃料喷射量Qpfi通过E⑶100，由对于发动机200的运转期间始终执行的空燃比F/B控制来控制。
[0106]在此，参照图2，说明空燃比F/B控制的逻辑结构。在此，图22是执行空燃比F/B控制时的ECU100的框图。需要说明的是，在该图中，对于与图1重复的部位，标注同一标号而适当省略其说明。
[0107]在图2中，E⑶100具备上游侧目标A/F决定部101、基本喷射量决定部102、加法器103、下游侧目标A/F决定部104、副F/B运算部105、加法器106及主F/B运算部107的各控制|吴块。
[0108]上游侧目标A/F决定部101是决定三元催化剂218的上游侧的目标空燃比即上游侧目标空燃比A/Fintg的控制模块。设上游侧目标空燃比A/Fintg除了过渡运转条件等以外基本上为理论空燃比(14，6)。从上游侧目标空燃比决定部101输出与上游侧目标空燃比A/Fintg相当的上游侧目标电压值Vfref。上游侧目标电压值Vfref是本发明的“第一目标值”的一例。
[0109]基本喷射量决定部102是决定作为燃料喷射量Qpfi的基础的基本喷射量Qbase的控制模块。基本喷射量Qbase基于上游侧目标空燃比A/Fintg(可以从上游侧目标电压值Vfref换算，也可以从上游侧目标空燃比决定部101直接取得)和通过气流计222检测的吸入空气量Ga来决定。需要说明的是，决定的基本喷射量Qbase是通过气流计222检测到吸入空气量Ga的吸入空气到达进气口 208的时刻的基本喷射量。上述到达时机基于发动机200的曲轴角来把握。
[0110]在此，该基本喷射量Qbase通过主F/B控制和副F/B控制来校正。具体而言，主F/B控制是以使通过第一空燃比传感器219检测的上游侧空燃比A/Fin收敛于上游侧目标空燃比A/Fintg的方式进行的基本喷射量Qbase的校正控制，副F/B控制是以使通过第二空燃比传感器220检测的下游侧空燃比A/Fout收敛于下游侧目标空燃比A/Fouttg的方式进行的基本喷射量Qbase的校正控制。需要说明的是，这种F/B控制的实践上的方式是多义的，下述所示的本实施方式的控制只不过是一例。
[0111]首先，说明副F/B控制。副F/B控制通过下游侧目标空燃比决定部104、副F/B运算部105及加法器106来构建。
[0112]下游侧目标空燃比决定部104是决定三元催化剂218的下游侧的气体、即催化剂排出气体的空燃比的目标值即下游侧目标空燃比A/Fouttg的控制模块。设下游侧目标空燃比A/Foutg基本上是理论空燃比(14，6)。需要说明的是，下游侧目标空燃比决定部104输出与下游侧目标空燃比A/Fouttg相当的下游侧目标电压值Vrref。下游侧目标电压值Vrref是本发明的“第二目标值”的一例。
[0113]副F/B运算部105是运算用于校正第一空燃比传感器219的输出电压值Vf的控制量即副F/B控制量Vfcor的控制模块。副F/B控制量Vfcor是本发明的“第二 F/B控制量”的一例。
[0114]副F/B控制量Vfcor是将第二空燃比传感器220的输出电压值Vr与下游侧目标电压值Vrref?之间的偏差即下游侧电压偏差Λ Vr ( Λ Vr = Vr-Vrref)的绝对值| AVr|乘以副F/B增益Gfbr (Gfbr>0)和副F/B校正量Krl所得到的值。副F/B增益Gfbr是本发明的“要素值”的一例。
[0115]需要说明的是，副F/B校正量Krl在下游侧电压偏差Λ Vr采用负值(S卩，下游侧空燃比A/Fout相对于目标而处于浓侧)时采用负值，在下游侧电压偏差AVr采用正值(即，下游侧空燃比A/Fout相对于目标而处于稀侧)时采用正值。
[0116]从副F/B运算部105输出的副F/B控制量Vfcor在加法器106中，与第一空燃比传感器219的输出电压值Vf相加，作为上游侧校正输出电压值Vf ’而向主F/B运算部107输出。
[0117]接着，说明主F/B控制。主F/B控制由上游侧目标空燃比决定部101及主F/B运算部107来构建。
[0118]主F/B运算部107是运算用于校正基本燃料喷射量Qbase的控制量即主F/B控制量Qcor的控制模块。主F/B控制量Qcor是本发明的“第一 F/B控制量”的一例。
[0119]主F/B控制量Qcor是将从加法器106输出的上游侧校正输出电压值Vf ’与上游侧目标电压值Vfref之间的偏差即上游侧电压偏差AVf(AVf = Vf’ -Vfref)的绝对值
AVf乘以主F/B增益Gfbf (Gfbf>0)和主F/B校正量Kfl所得到的值。
[0120]根据主F/B控制，若校正输出电压值Vf ’与目标相比处于浓侧，则主F/B控制量Qcor成为负值而将基本喷射量Qbase向减量侧校正。其结果是，将催化剂流入气体的空燃比(上游侧空燃比A/Fin)向稀侧校正。另一方面，若校正输出电压值Vf’与目标相比处于稀侧，则主F/B控制量Qcor成为正值而将基本喷射量Qbase向增量侧校正。其结果是，将催化剂流入气体的空燃比(上游侧空燃比A/Fin)向浓侧校正。
[0121]在此，简单说明校正输出电压值Vf’。
[0122]在下游侧空燃比A/Fout与目标相比处于浓侧时，由于副F/B校正量Krl采用负值，因此副F/B控制量Vfcor采用负值。因此，校正输出电压值Vf ’与第一空燃比传感器219的输出电压值Vf相比被向浓侧校正。其结果是，基于上述主F/B控制中的主F/B控制量Qcor的向稀侧的校正增强。
[0123]另一方面，在下游侧空燃比A/Fout与目标相比处于稀侧时，由于副F/B校正量Krl采用正值，因此副F/B控制量Vfcor采用正值。因此，校正输出电压值Vf ’与第一空燃比传感器219的输出电压值Vf相比被向稀侧校正。其结果是，基于上述主F/B控制中的主F/B控制量Qcor的向浓侧的校正增强。
[0124]S卩，本实施方式的副F/B控制成为为了使催化剂排出气体的空燃比(B卩，下游侧空燃比A/Fout)收敛于下游侧目标空燃比A/Fouttg，而对第一空燃比传感器219的输出电压值进行校正的控制。换言之，副F/B控制作为主F/B控制的一部分而被组入。
[0125]需要说明的是，这样的主F/B控制及副F/B控制的实践上的方式如上述那样是多义的。例如，副F/B控制也可以不是如上述例子那样校正第一空燃比传感器219的输出电压值Vf的控制，而是校正上游侧目标空燃比A/Fintg的控制，也可以是直接校正基本喷射量Qbase的控制。无论如何，通过在三元催化剂218的下游侧具备能够线性地检测下游侧空燃比A/Fout的第二空燃比传感器220，而向催化剂排出气体的空燃比施加适宜的控制性。
[0126]<空燃比F/B控制的详情>
[0127]接下来，参照图3，说明空燃比F/B控制的详情。在此，图3是空燃比F/B控制的流程图。
[0128]在图3中，空燃比F/B控制作为E⑶100在更上游执行的燃料喷射控制的一个副例程而执行。
[0129]在空燃比F/B控制中，首先，判定理想配比F/B条件是否成立(步骤S101)。理想配比F/B条件是指将上游侧目标空燃比A/Fintg及下游侧目标空燃比A/Fouttg分别设为理论空燃比的条件。这样的条件预先根据发动机200或搭载发动机200的车辆的运转条件来确定。
[0130]在理想配比F/B条件不成立时(步骤SlOl为“否”)，E⑶100使处理向步骤S103转移，执行其他的控制。其他的控制是与空燃比F/B控制不同的副例程的总称，在此未触及。
[0131]在理想配比F/B条件成立时(步骤SlOl为“是”)，E⑶100执行理想配比F/B控制(步骤S102)。理想配比F/B控制是指图2中例示了控制模块的空燃比F/B控制。在理想配比F/B控制中，上述的副F/B校正量设定为Kr I。
[0132]在步骤S102中，使用存储于ROM的控制映射之一的标准映射，设定副F/B校正量Krl0在此，参照图4，说明标准映射。在此，图4是标准映射的概念图。
[0133]在图4中，标准映射中，以副F/B校正量Krl具有特性L_Krl (实线)的关系的方式记述。
[0134]具体而言，当横轴采用下游侧电压偏差AVr( S卩，本发明的“输出偏差”的一例)，纵轴采用副F/B校正量Krl时，副F/B校正量Krl相对于原点(即，下游侧空燃A/Fout为理论空燃比的状态)在左侧的负值区域(即，空燃比浓区域)采用负值，相对于原点在右侧的正值的区域(即，空燃比稀区域)采用正值。副F/B校正量Krl的绝对值相对于下游侧电压偏差AVr的绝对值具有线性的关系，副F/B校正量Krl在空燃比浓侧和稀侧为对称。
[0135]需要说明的是，在此，副F/B校正量Krl相对于下游侧电压偏差Λ Vr具有线形变化的关系，成为下游侧空燃比A/Fout从目标背离越大，则需要更大的F/B的结构，但这是一例。例如，副F/B校正量Krl也可以相对于下游侧电压偏差Λ Vr分阶段变化的关系，也可以是不变的固定值。
[0136]返回图3，在执行理想配比F/B控制的过程中，E⑶100判定上游侧输出电压值Vf与下游侧输出电压值Vr之间的偏差是否采用负值，即，与催化剂排出气体相比而催化剂流入气体是否相对地为空燃比浓(步骤S104)。在催化剂排出气体为空燃比浓，或者催化剂流入气体的空燃比与催化剂排出气体的空燃比相等时(步骤S104为“否”)，E⑶100将计数值Cl重置(步骤S106)，结束空燃比F/B控制。需要说明的是，如前述那样，空燃比F/B控制是一种副例程，因此即便一旦结束，在未图示的主例程中满足执行条件时也再次从步骤SlOl执行。
[0137]在催化剂流入气体的空燃比相对浓时(步骤S104为“是” )，E⑶100将计数值Cl加1(步骤S105)，判定计数值Cl是否为不均衡判定值CO以上(步骤S107)。需要说明的是，不均衡判定值CO是预先实验性地适合的值。在计数值Cl小于不均衡判定值CO时(步骤S107为“否” )，ECU100结束空燃比F/B控制。
[0138]另一方面，在上游侧空燃比A/Fin比下游侧空燃比A/Fout小(即，催化剂流入气体相对地为空燃比浓)的状态继续的过程中，当适当加I的计数值Cl成为不均衡判定值CO以上时(步骤S107为“是”)，ECT100判定为在发动机200的多个气缸相互间发生空燃比的不均衡(步骤S108)。即，这种情况下，ECU100作为本发明的“检测单元”的一例发挥功能。
[0139]当判定为空燃比的不均衡发生时，E⑶100在作出第一空燃比传感器219发生浓偏差的判断下，将先前叙述的副F/B校正量从Krl变更为Kr2，对副F/B控制量Vfcor进行校正(步骤S109)。副F/B校正量Kr2记述在存储于ROM的校正映射中，E⑶100将选择副F/B校正量的映射从先前的标准映射切换为上述校正映射，选择副F/B校正量Kr2。当副F/B校正量被变更时，空燃比F/B控制结束。
[0140]在此，参照图5，说明校正映射。在此，图5是校正映射的概念图。需要说明的是，在该图中，对于与图4重复的部位，标注同一标号而适当省略其说明。
[0141]在图5中，在校正映射中，副F/B校正量Kr2以具有特性L_Kr2 (实线)的关系的方式记述。
[0142]具体而言，当横轴采用下游侧电压偏差Λ Vr且纵轴采用副F/B校正量Kr2时，副F/B校正量Kr2相对于原点(即，下游侧空燃A/Fout为理论空燃比的状态)在左侧的负值区域(即，空燃比浓区域)采用负值，相对于原点在右侧的正值的区域(即，空燃比稀区域)采用正值。而且，副F/B校正量Kr2的绝对值相对于下游侧电压偏差AVr的绝对值具有线性的关系。关于上述方面，与图4例示的标准映射相同。
[0143]另一方面，在校正映射中，在空燃比浓侧和稀侧，副F/B校正量Kr2为非对称(参照为对称的L_Krl (虚线))。即，比原点靠左侧的空燃比浓区域的副F/B校正量Kr2与比原点靠右侧的空燃比稀区域的副F/B校正量Kr2相比，相对于下游侧电压偏差Λ Vr的斜率减小。即，相对于下游侧电压偏差AVr的灵敏度变迟钝。
[0144]该副F/B校正量Kr2使用于副F/B控制时，在下游侧空燃比A/Fout表示比目标靠浓侧的值的状况下，与使用副F/B校正量Krl的情况相比，燃料喷射量的向稀侧的校正变寻層。
[0145]在此，当在气缸间发生空燃比的不均衡时，从空燃比浓的气缸产生氢。关于该氢，由于粒子小而扩散速度快，因此第一空燃比传感器219的检测端子容易由该氢覆盖。其结果是，由第一空燃比传感器219检测的上游侧空燃比A/Fin相对于催化剂流入气体的平均的空燃比而容易向浓侧偏移。即，在第一空燃比传感器219容易产生浓偏差。
[0146]当产生浓偏差时，图2的上游侧输出电压值Vf过剩地偏向浓侧，因此若不采用任何的对策，则从主F/B运算部107输出的主F/B控制量Qcor过剩地成为稀侧的控制量，存在催化剂流入气体的空燃比相对于上游侧目标空燃比A/Fintg停滞于稀侧而排放物恶化的可能性。
[0147]因此，在本实施方式中，在催化剂排出气体为空燃比浓时(即，在下游侧输出电压值Vr小于下游侧目标电压值Vrref时)，通过副F/B校正量Kr2来校正与上游侧输出电压值Vf相加的副F/B控制量Vf cor，难以产生燃料喷射量的向空燃比稀侧的校正。其结果是，浓偏差引起的输出变化量与副F/B校正量Kr2的变更引起的输出变化量相抵，能够抑制排放物的恶化。
[0148]需要说明的是，在本实施方式中，作为本发明的“输出偏差”，使用上游侧输出电压值Vf与下游侧输出电压值Vr之间的偏差，但本发明的“输出偏差”可采用的方式没有限定于此。
[0149]例如，也可以使用某期间的上游侧输出电压值Vf的峰值与某期间的下游侧输出电压值Vr的峰值之间的偏差。或者，也可以使用某期间的上游侧输出电压值Vf的平均值与某期间的下游侧输出电压值Vr的平均值之间的偏差。在使用平均值时，能够进行更准确且稳定的不均衡判定。而且，也可以取代这样的各气体的空燃比相当值而使用第一空燃比传感器219与第二空燃比传感器220的响应速度之差。空燃比的不均衡引起而产生的氢在通过三元催化剂218时因催化剂反应而消灭，因此其影响仅在第一空燃比传感器219中出现。因此，必然在两传感器的响应速度中产生可检测的差。
[0150]需要说明的是，在本实施方式中，作为本发明的校正单元的作用，示出了副F/B增益Gfbr的校正系数即副F/B校正量被从Krl向Kr2校正的例子，但这是本发明的校正单元的作用的一例。
[0151]例如,副F/B运算部105在运算副F/B控制量Vfcor时,能适当地进行公知的各种学习处理。学习处理例如是将副F/B控制量的常数成分伴随着适当更新并作为学习值进行存储的处理。该学习值是作为本发明的“要素值”的一例而反映于副F/B控制量的值，在产生空燃比的不均衡时，或者在第一空燃比传感器219产生浓偏差时,在下游侧电压偏差AVr向浓侧移动的情况下，若将该副F/B控制量的学习值向减少侧校正，则能够与上述同样地避免向空燃比稀侧的过剩的燃料喷射量的校正。
[0152]本发明并不局限于上述的实施方式，在不违反从权利要求书及说明书整体能读取的发明的宗旨或思想的范围内能够适当变更，伴随着这样的变更的内燃机的控制装置也包含在本发明的技术范围内。
[0153]工业上的可利用性
[0154]本发明能够适用于内燃机中的燃料喷射量的控制。
[0155]标号说明
[0156]10…发动机系统，100…ECU，200…发动机，CB…气缸体，201…气缸，212…进气口喷射器，217...排气管，218…三元催化剂，219…第一空燃比传感器，222…第二空燃比传感器。
【权利要求】
1.一种内燃机的控制装置，对内燃机进行控制，该内燃机具备: 排气净化用的催化剂，设置在排气路径上； 第一空燃比传感器，设置在所述催化剂的上游侧，输出与催化剂流入气体的空燃比对应的第一输出值；及 第二空燃比传感器，设置在所述催化剂的下游侧，能够输出与催化剂排出气体的空燃比对应的第二输出值， 所述内燃机的控制装置的特征在于，具备: 第一决定单元，根据所述第一输出值与第一目标值之间的偏差即第一偏差，决定用于使所述第一输出值收敛于所述第一目标值的第一 F/B控制量； 第二决定单元，根据所述第二输出值与第二目标值之间的偏差即第二偏差，决定用于使所述第二输出值收敛于所述第二目标值的第二 F/B控制量； 控制单元，基于所述决定了的第一 F/B控制量及所述决定了的第二 F/B控制量来控制所述内燃机的燃料喷射量； 检测单元，检测所述内燃机的多个气缸相互间的空燃比的不均衡；及校正单元，当检测到所述空燃比的不均衡时，根据所述第一空燃比传感器与所述第二空燃比传感器之间的输出偏差，向难以产生所述燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化的方向校正所述第二 F/B控制量。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述校正单元以与未进行校正时相比使所述燃料喷射量增加的方式校正所述第二 F/B控制量。
3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述检测单元基于所述输出偏差来检测所述空燃比的不均衡。
4.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述校正单元通过校正构成所述第二 F/B控制量的要素值来校正所述第二 F/B控制量， 所述要素值存储于分别与所述第二偏差建立了对应的标准映射和校正用映射，所述标准映射与所述第一输出值未相对于所述实际的空燃比向空燃比浓侧背离时对应，所述校正用映射与所述第一输出值相对于所述实际的空燃比向空燃比浓侧背离时对应， 所述第二决定单元通过从所述标准用映射选择与所述第二偏差对应的要素值来决定所述第二 F/B控制量， 所述校正单元通过从所述校正用映射选择与所述第二偏差对应的要素值来校正所述第二 F/B控制量。
5.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 在所述标准用映射中，所述第二偏差相对于基准值处于空燃比浓侧的区域时的所述要素值与所述第二偏差相对于所述基准值处于空燃比稀侧的区域时的所述要素值具有符号不同的对称关系， 所述校正用映射是如下的映射:在所述标准用映射中，通过将所述第二偏差相对于所述基准值处于空燃比浓侧的区域时的所述要素值向相对于所述第二偏差的灵敏度下降的方向变更，而使所述第二偏差相对于所述基准值处于空燃比浓侧的区域时的所述要素值与所述第二偏差相对于所述基准值处于空燃比稀侧的区域时的所述要素值成为非对称关系所得到的映射。
6.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述第一及第二目标值分别是与理论空燃比相当的值。
7.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 当由所述输出偏差显示出所述第一输出值相对于所述第二输出值以规定以上程度处于空燃比浓侧时，所述校正单元向所述燃料喷射量的向空燃比稀侧的变化受到抑制的方向校正所述第二 F/B控制量。
8.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述输出偏差包含(I)所述第一输出值与所述第二输出值之间的偏差、(2)所述第一输出值的峰值与所述第二输出值的峰值之间的偏差、(3)所述第一输出值的平均值与所述第二输出值的平均值之间的偏差及(4)所述第一空燃比传感器的响应速度与所述第二空燃比传感器的响应速度之间的偏差中的任一个偏差。
9.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述校正单元校正应与所述第二偏差相乘的增益或所述第二控制量的学习值。
【文档编号】F02D41/14GK104220735SQ201280072308
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2012年4月10日 优先权日:2012年4月10日
【发明者】山口雄士, 中川德久, 冈崎俊太郎 申请人:丰田自动车株式会社