[发明专利]内燃机空燃比控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机空燃比控制装置，特别涉及控制提供给在排气系统内具有排气净化用催化剂的内燃机的混合气的空燃比的内燃机空燃比控制装置。

背景技术

在专利文献1中公开了一种在排气系统内具有催化剂的内燃机空燃比控制装置。根据该装置，把催化剂的氧的实际填充度与目标填充度进行比较，当实际填充度大于等于目标填充度时，把空燃比控制在与理论空燃比相比的浓侧，另一方面，当实际填充度小于目标填充度时，把空燃比控制在与理论空燃比相比的稀侧，由此，总是能适当地维持催化剂中的氧填充度，可获得良好的排气特性。

【专利文献1】日本特开平5-195842号公报

在上述现有装置中，催化剂的氧的实际填充度是根据内燃机的吸入空气流量和设置在催化剂的上游侧的空燃比传感器的输出来计算的。因此，氧的实际填充度的计算值由于该空燃比传感器的检测特性的偏差或经时变化而受到影响。为了减轻该影响，在专利文献1中公开了一种方法，即：计算设置在催化剂下游侧的空燃比传感器输出的平均值和设置在上游侧的空燃比传感器输出的平均值，并根据2个平均值之比来校正上游侧空燃比传感器输出。

然而，由于内燃机运转状态的变化而使各空燃比传感器附近的排气中的氧浓度根据排气管的形状或者上游侧空燃比传感器和下游侧空燃比传感器的安装位置而不同，有时2个空燃比传感器输出的相对关系会在短时间内变动。

例如在内燃机的高负荷运转时排气流速加快，存在图17的实线A1所示的排气流的氧浓度与虚线A2所示的排气流的氧浓度发生少许偏差的可能性。此时，上游侧空燃比传感器101检测到实线A1所示的排气流的氧浓度。另一方面，在上游侧实线A1和虚线A2所示的排气流的混合不断进行，成为由粗实线A3所示的排气流，下游侧空燃比传感器102检测到该排气流的氧浓度。因此，即使2个空燃比传感器101和102的检测特性完全相同，传感器输出也产生差异。

在上述专利文献1公开的方法中，不能应对这样由于内燃机运转状态的变化而在短时间内发生的2个传感器输出的不一致。

发明内容

本发明是着眼于这一点而作成的，本发明的目的是提供一种不仅对氧浓度(空燃比)传感器的特性偏差或经时变化、而且对在短时间内发生的检测值的不一致高精度地进行校正，适当地控制流入排气净化用催化剂内的排气中的氧浓度，从而可维持良好的排气特性的空燃比控制装置。

为了达到上述目的，发明之一的内燃机空燃比控制装置，其控制提供给在排气系统13内具有排气净化用催化剂14a的内燃机1的混合气的空燃比，其特征在于，该空燃比控制装置具有：吸入空气流量检测单元，其检测上述内燃机的吸入空气流量GAIR；第1氧浓度传感器17，其设置在上述催化剂的上游侧；第2氧浓度传感器18，其设置在上述催化剂的下游侧；流入氧气量计算单元，其根据由上述第1氧浓度传感器17检测出的氧浓度KACT和由上述吸入空气流量检测单元检测出的吸入空气流量GAIR来计算流入上述催化剂内的氧气量OS；空燃比切换控制单元，其根据上述流入氧气量OS与上述流入氧气量的目标值OSOBJR，OSOBJL之间的比较结果，把提供给上述内燃机的混合气的空燃比交替控制为与理论空燃比相比稀侧的稀空燃比KCMDL和与理论空燃比相比浓侧的浓空燃比KCMDH；浓运转氧气量计算单元，其计算从上述第1氧浓度传感器所检测出的氧浓度KACT变化为表示与理论空燃比相比浓侧的空燃比的值的时刻起、到上述第2氧浓度传感器的输出SVO2变化为表示与理论空燃比相比浓侧的空燃比的值的时刻为止的期间中从上述催化剂中流出的浓运转氧气量OSCR；稀运转氧气量计算单元，其计算从上述第1氧浓度传感器所检测出的氧浓度KACT变化为表示与理论空燃比相比稀侧的空燃比的值的时刻起、到上述第2氧浓度传感器的输出SVO2变化为表示与理论空燃比相比稀侧的空燃比的值的时刻为止的期间流入上述催化剂内的稀运转氧气量OSCL；以及校正量计算单元，其根据上述浓运转氧气量OSCR、上述稀运转氧气量OSCL以及由上述吸入空气流量检测单元所检测出的吸入空气流量的积分值GAIRSUM，计算对上述第1氧浓度传感器所检测出的氧浓度进行校正的校正量PO2C，上述流入氧气量计算单元、上述浓运转氧气量计算单元以及上述稀运转氧气量计算单元使用通过上述校正量PO2C校正后的氧浓度KACTM来分别计算上述流入氧气量OS、浓运转氧气量OSCR以及稀运转氧气量OSCL。