[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置，该内燃机的控制装置具备：配设于排气通路的三元催化剂、将在燃料箱内产生的蒸发燃料导入进气通路的蒸发燃料净化单元、以及供给燃料的燃料喷射阀。

背景技术

以往，为了对从内燃机排出的废气进行净化，在该内燃机的排气通路配设有三元催化剂。众所周知，三元催化剂具有氧吸留功能。即，当流入三元催化剂的气体（催化剂流入气体）中含有过剩的氧时，三元催化剂吸留氧并净化NOx。当催化剂流入气体中含有过剩的未燃物时，三元催化剂放出吸留的氧而将该未燃物净化。以下，将三元催化剂简称为“催化剂”。

以往的空燃比控制装置（以往装置）具备上游侧空燃比传感器以及下游侧空燃比传感器，该上游侧空燃比传感器以及下游侧空燃比传感器配设在内燃机的排气通路、且分别配设在催化剂的上游以及下游。以往装置对“朝内燃机供给的混合气的空燃比（内燃机的空燃比）”进行控制，以使由上游侧空燃比传感器的输出值表示的空燃比（检测上游侧空燃比）与目标空燃比（上游侧目标空燃比、催化剂流入气体的目标空燃比）一致。该控制被称作“主反馈控制”。

此外，以往装置还计算子反馈量，以使下游侧空燃比传感器的输出值与“和理论空燃比对应的目标值”一致，并利用该子反馈量实质上变更上游侧目标空燃比，由此来控制内燃机的空燃比（例如参照专利文献1）。使用子反馈量的空燃比控制被称作“子反馈控制”。

专利文献1：日本特开2009－162139号公报

然而，申请人尤其希望研发出即便在“催化剂的氧吸留能力低的情况（例如催化剂劣化的情况或催化剂的容量小的情况等、最大氧吸留量小的情况）下”，也能良好地维持排放的空燃比控制装置。例如，研发中的空燃比控制装置之一如下：基于下游侧空燃比传感器的输出值无延迟地判定催化剂的状态（氧吸留状态），并基于该判定结果控制内燃机的空燃比，以使催化剂流入气体的空燃比与理论空燃比以外的空燃比一致。

更具体而言，该控制装置在基于下游侧空燃比传感器的输出值Voxs判定为催化剂的状态为氧过剩状态（稀空燃比状态）时，将目标空燃比设定为“比理论空燃比小的目标浓空燃比”。此外，该控制装置在基于下游侧空燃比传感器的输出值Voxs判定为催化剂的状态为氧不足状态（浓空燃比状态）时，将目标空燃比设定为“比理论空燃比大的目标稀空燃比”。

另一方面，在内燃机采用有蒸发燃料净化单元。蒸发燃料净化单元使在燃料箱内产生的蒸发燃料吸附于过滤罐，当规定的净化执行请求条件成立时，将吸附于过滤罐的蒸发燃料导入内燃机的进气通路。由此，蒸发燃料在内燃机的燃烧室中燃烧而后被排出至大气中。将蒸发燃料导入内燃机的进气通路的做法称作蒸发燃料净化。

蒸发燃料净化是导致内燃机的空燃比变化的因素之一。通常，在蒸发燃料净化刚刚开始之后，对内燃机除了供给来自燃料喷射阀的燃料之外，还供给通过蒸发燃料净化得到的燃料，因此内燃机的空燃比暂时变小。因此，当在催化剂的对未燃物的净化能力不高的情况下开始蒸发燃料净化时，在催化剂中流入有催化剂所能够净化的量以上的未燃物。在该情况下，未燃物的排出量增大而排放恶化。

发明内容

本发明正是为了解决上述的课题而完成的。即，本发明的目的之一在于提供一种能够通过根据目标空燃比进行允许或禁止蒸发燃料净化的开始的控制（蒸发燃料净化开始控制）而缩小伴随于蒸发燃料净化的开始的排放的恶化程度的内燃机的控制装置。

本发明的内燃机的控制装置（本发明装置）具备：

催化剂，该催化剂配设在内燃机的排气通路；

下游侧空燃比传感器，该下游侧空燃比传感器配设在上述排气通路的上述催化剂的下游侧；

目标空燃比决定单元，该目标空燃比决定单元基于“上述下游侧空燃比传感器的输出值”决定应该将“流入上述催化剂的气体的空燃比的目标值亦即目标空燃比”设定为“比理论空燃比小的目标浓空燃比”和“比理论空燃比大的目标稀空燃比”中的哪一个；

燃料喷射阀，该燃料喷射阀对上述内燃机喷射燃料；

燃料喷射控制单元，该燃料喷射控制单元根据上述目标空燃比决定“从上述燃料喷射阀喷射的燃料的量亦即燃料喷射量”，并且使上述燃料喷射阀喷射所决定的燃料喷射量的燃料；以及

蒸发燃料净化单元，该蒸发燃料净化单元在规定的净化执行请求条件成立的情况下执行蒸发燃料净化，将在“贮存朝上述燃料喷射阀供给的燃料的燃料箱”内产生的蒸发燃料导入上述内燃机的进气通路，

此外，上述蒸发燃料净化单元构成为：