JP7447776B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
従来、この種の内燃機関の制御装置としては、内燃機関と、浄化触媒(上流側触媒)と、排気センサ(空燃比センサ)と、を備える内燃機関装置に用いられるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。内燃機関は、燃料噴射弁を備える。浄化触媒は、内燃機関の排気系(排気通路)に取り付けられており、酸素を吸蔵可能である。排気センサは、排気系の浄化触媒より下流側に取り付けられている。この装置では、内燃機関を運転する際に、燃料噴射弁の燃料噴射量に対するリッチ補正の実行中に排気センサにより検出される検出空燃比がリッチ側閾値(リッチ設定空燃比)以下に至ると、燃料噴射量に対するリーン補正の実行に切り換え、リーン補正の実行中に検出空燃比がリーン側閾値(リーン設定空燃比)以上に至ると、リッチ補正の実行に切り換える。リッチ補正の実行中に検出空燃比がリッチ側閾値以下に至ると浄化触媒の酸素吸蔵量が値0となる。そして、リーン補正の実行中に検出空燃比がリーン側閾値以上に至ると浄化触媒の酸素吸蔵量が最大値となる。検出空燃比のずれ量が値0のときには、リーン補正中に浄化触媒が吸蔵する酸素量としての酸素吸蔵量とリッチ補正中に浄化触媒から脱離する酸素量として脱離酸素量とが等しいことから、リーン補正中の酸素吸蔵量とリッチ補正中の酸素脱離量との差を用いて検出空燃比のずれ量に関するずれ量関連学習値を更新するずれ量関連学習を実行している。 Conventionally, as this type of internal combustion engine control device, one has been proposed for use in an internal combustion engine device that includes an internal combustion engine, a purification catalyst (upstream catalyst), and an exhaust sensor (air-fuel ratio sensor). For example, see Patent Document 1). The internal combustion engine includes a fuel injection valve. The purification catalyst is attached to the exhaust system (exhaust passage) of the internal combustion engine and is capable of storing oxygen. The exhaust sensor is installed downstream of the purification catalyst in the exhaust system. In this device, when the internal combustion engine is operated, if the detected air-fuel ratio detected by the exhaust sensor reaches a rich side threshold value (rich setting air-fuel ratio) or less while rich correction is being performed on the fuel injection amount of the fuel injection valve, The system switches to execute lean correction for the fuel injection amount, and when the detected air-fuel ratio reaches a lean-side threshold value (lean set air-fuel ratio) or more during execution of lean correction, switches to execute rich correction. When the detected air-fuel ratio becomes equal to or less than the rich-side threshold value during rich correction, the amount of oxygen stored in the purification catalyst becomes zero. Then, when the detected air-fuel ratio reaches the lean side threshold value or more during execution of the lean correction, the oxygen storage amount of the purification catalyst reaches the maximum value. When the detected air-fuel ratio deviation amount is 0, the amount of oxygen stored as the amount of oxygen stored in the purification catalyst during lean correction is equal to the amount of desorbed oxygen as the amount of oxygen desorbed from the purification catalyst during rich correction. From this, deviation amount related learning is executed to update the deviation amount related learning value regarding the deviation amount of the detected air-fuel ratio using the difference between the oxygen storage amount during lean correction and the oxygen desorption amount during rich correction.
上述の内燃機関の制御装置では、検出空燃比がリッチ側閾値を超えている状態でリーン補正と浄化触媒の酸素吸蔵量の演算とを開始すると、演算開始時の浄化触媒の酸素吸蔵量が値0より大きくなることがある。この場合、演算した酸素吸蔵量と次のリッチ補正中の酸素脱離量とが等しくならないことから、ずれ量関連学習値を適正な値に更新できず、ずれ量関連学習での学習誤差が大きくなってしまう。また、検出空燃比がリーン側閾値を超えている状態でリッチ補正と浄化触媒の酸素脱離量の演算とを開始すると、演算開始時の浄化触媒の酸素脱離量が値0より大きくなることがある。この場合、演算した酸素脱離量と次のリーン補正中の酸素吸蔵量とが等しくならないことから、ずれ量関連学習値を適正な値に更新できず、ずれ量関連学習での学習誤差が大きくなってしまう。
In the internal combustion engine control device described above, when lean correction and calculation of the oxygen storage amount of the purification catalyst are started with the detected air-fuel ratio exceeding the rich side threshold value, the oxygen storage amount of the purification catalyst at the time of starting the calculation is changed to the value It may be greater than 0. In this case, since the calculated oxygen storage amount and the oxygen desorption amount during the next rich correction are not equal, the deviation amount related learning value cannot be updated to an appropriate value, and the learning error in deviation amount related learning becomes large. turn into. Additionally, if rich correction and calculation of the amount of oxygen desorbed from the purification catalyst are started when the detected air-fuel ratio exceeds the lean side threshold, the amount of oxygen desorbed from the purification catalyst at the time of starting the calculation will be greater than the
本発明の内燃機関の制御装置は、ずれ量関連学習での学習誤差を抑制することを主目的とする。 The main purpose of the internal combustion engine control device of the present invention is to suppress learning errors in deviation amount related learning.
本発明の内燃機関の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The internal combustion engine control device of the present invention employs the following means to achieve the above-mentioned main objective.
本発明の内燃機関の制御装置は、
燃料噴射弁を有する内燃機関と、
前記内燃機関の排気系に取り付けられ、酸素を吸蔵可能な浄化触媒と、
前記排気系の前記浄化触媒より下流側に取り付けられた排気センサと、
を備える内燃機関装置に用いられ、
前記内燃機関を運転する際には、前記燃料噴射弁の燃料噴射量に対するリッチ補正の実行中に前記排気センサにより検出される検出空燃比がリッチ側閾値以下に至ると、前記燃料噴射量に対するリーン補正の実行に切り換え、前記リーン補正の実行中に前記検出空燃比がリーン側閾値以上に至ると、前記リッチ補正の実行に切り換える補正制御を実行し、
前記リーン補正中に前記浄化触媒に吸蔵される酸素量としての酸素吸蔵量を演算し、前記リッチ補正中に前記浄化触媒から放出される酸素量としての酸素脱離量を演算し、演算した前記酸素吸蔵量と前記酸素脱離量との差を用いて、前記検出空燃比のずれ量に関するずれ量関連学習値を更新するずれ量関連学習を実行する
内燃機関の制御装置であって、
前記検出空燃比が前記リッチ側閾値を超えている状態で前記酸素吸蔵量の演算が開始されるとき、または、前記検出空燃比が前記リーン側閾値未満の状態で前記酸素脱離量の演算が開始されるときとしての所定時は、前記ずれ量関連学習の実行を禁止する
ことを要旨とする。
The internal combustion engine control device of the present invention includes:
an internal combustion engine having a fuel injection valve;
a purification catalyst that is attached to the exhaust system of the internal combustion engine and is capable of storing oxygen;
an exhaust sensor installed downstream of the purification catalyst in the exhaust system;
used in internal combustion engine devices equipped with
When operating the internal combustion engine, if the detected air-fuel ratio detected by the exhaust sensor reaches a rich side threshold value or less while rich correction is being performed on the fuel injection amount of the fuel injection valve, lean correction is performed on the fuel injection amount. When the detected air-fuel ratio reaches a lean-side threshold value or more during execution of the lean correction, performing correction control to switch to the execution of the rich correction;
The amount of oxygen stored as the amount of oxygen stored in the purification catalyst during the lean correction is calculated, and the amount of oxygen desorbed as the amount of oxygen released from the purification catalyst during the rich correction is calculated. A control device for an internal combustion engine that executes deviation amount related learning for updating a deviation amount related learning value regarding the deviation amount of the detected air-fuel ratio using the difference between the oxygen storage amount and the oxygen desorption amount,
When the calculation of the oxygen storage amount is started in a state where the detected air-fuel ratio exceeds the rich-side threshold value, or when the calculation of the oxygen desorption amount is started in a state where the detected air-fuel ratio is less than the lean-side threshold value. The gist is to prohibit execution of the deviation amount related learning at a predetermined time when it is started.
この本発明の内燃機関の制御装置では、検出空燃比がリッチ側閾値を超えている状態で酸素吸蔵量の演算が開始されるとき、または、検出空燃比がリーン側閾値未満の状態で酸素脱離量の演算が開始されるときとしての所定時は、ずれ量関連学習の実行を禁止する。所定時に、ずれ量関連学習値を更新すると、ずれ量関連学習値が適正な値にならないと考えられる。こうした所定時にずれ量関連学習の実行を禁止するから、学習誤差を抑制できる。 In the internal combustion engine control device of the present invention, when the calculation of the oxygen storage amount is started with the detected air-fuel ratio exceeding the rich side threshold, or when the oxygen storage amount is started with the detected air-fuel ratio being less than the lean side threshold. At a predetermined time when calculation of the distance is started, execution of the distance-related learning is prohibited. If the deviation amount related learning value is updated at a predetermined time, it is considered that the deviation amount related learning value will not become an appropriate value. Since execution of deviation amount related learning is prohibited at such predetermined times, learning errors can be suppressed.
こうした本発明の内燃機関の制御装置において、前記所定時以降であって1つの前記リーン補正と2つの前記リッチ補正とが終了するまでの期間、または、前記所定時以降であって2つの前記リーン補正と1つの前記リッチ補正とが終了するまでの期間としての所定期間は、前記ずれ量関連学習の実行を禁止、前記所定期間の後に前記ずれ量関連学習を許可する。所定期間は、ずれ量関連学習値を適正な値に更新できないと考えられる。そのため、所定期間は、ずれ量関連学習の実行を禁止することにより、ずれ量関連学習での学習誤差を抑制できる。また、所定期間の後は、ずれ量関連学習値を適正な値に更新できると考えられる。そのため、所定期間の後は、ずれ量関連学習を許可することにより、ずれ量関連学習を適正に実行できる。 In such an internal combustion engine control device of the present invention, the period after the predetermined time until one of the lean corrections and the two rich corrections is completed, or the period after the predetermined time until the two lean corrections are completed. Execution of the deviation amount related learning is prohibited during a predetermined period until the correction and one of the rich corrections are completed, and the deviation amount related learning is permitted after the predetermined period. It is considered that the deviation amount related learned value cannot be updated to an appropriate value for a predetermined period. Therefore, by prohibiting execution of deviation amount related learning for a predetermined period, learning errors in deviation amount related learning can be suppressed. Moreover, it is considered that the deviation amount related learning value can be updated to an appropriate value after a predetermined period of time. Therefore, after a predetermined period of time, the deviation amount-related learning can be appropriately executed by allowing the deviation amount-related learning.
また、本発明の内燃機関の制御装置において、前記所定時は、前記補正制御とは異なる制御の実行から前記補正制御の実行へ切り換えるときとしてもよい。こうすれば、補正制御とは異なる制御の実行から補正制御の実行へ切り換えたときにずれ量関連学習を実行するものに比して、ずれ量関連学習での学習誤差を抑制できる。 Further, in the internal combustion engine control device of the present invention, the predetermined time may be a time when switching from execution of control different from the correction control to execution of the correction control. In this way, learning errors in deviation amount related learning can be suppressed compared to a case where deviation amount related learning is executed when switching from execution of control different from correction control to execution of correction control.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の実施例としての内燃機関の制御装置を搭載するハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、エンジン22の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図1に示すように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70とを備える。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the structure of a
エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。図2に示すように、エンジン22は、エアクリーナ122により清浄された空気を吸気管123に吸入してスロットルバルブ124やサージタンク125を通過させると共に、吸気管123のサージタンク125よりも下流側で燃料噴射弁126から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、エンジン22は、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室129に吸入し、吸入した混合気を点火プラグ130による電気火花により爆発燃焼させる。この爆発燃焼のエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動がクランクシャフト26の回転運動に変換される。燃焼室129から排気バルブ133を介して排気管134に排出される排気は、浄化装置136,138を介して外気に排出される。浄化装置136,138は、それぞれ、排気中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)136a,138aを有する。浄化触媒136a,138aは、それぞれ酸素の吸蔵と脱離が可能に構成されている。
The
エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24により運転制御されている。エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。
The
エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。エンジンECU24に入力される信号としては、例えば、エンジン22のクランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランク角θcrや、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Twを挙げることができる。また、吸気バルブ128を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブ133を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジションθcaも挙げることができる。さらに、スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ124aからのスロットル開度THや、吸気管123に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa、吸気管123に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Ta、サージタンク125に取り付けられた圧力センサ150からのサージ圧Psも挙げることができる。加えて、排気管134の浄化装置136よりも上流側に取り付けられた上流側空燃比センサ152からの検出空燃比AFuや、排気管134の浄化装置136よりも下流側で且つ浄化装置138の上流側に取り付けられた下流側空燃比センサ154からの検出空燃比AFdも挙げることができる。
Signals from various sensors necessary to control the operation of the
エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力される。エンジンECU24から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ124bへの駆動制御信号、燃料噴射弁126への駆動制御信号や、点火プラグ130への制御信号を挙げることができる。
The
エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのエンジン22のクランク角θcrに基づいてエンジン22の回転数Neを演算する。また、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて体積効率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLを演算する。
プラネタリギヤ30は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪39a,39bにデファレンシャルギヤ38を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
The
モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。インバータ41,42は、モータMG1,MG2の駆動に用いられると共に電力ライン54を介してバッテリ50に接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によって、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
The motor MG1 is configured, for example, as a synchronous generator motor, and has a rotor connected to the sun gear of the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。モータECU40に入力される信号としては、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2や、モータMG1,MG2の各相に流れる相電流を検出する電流センサからのモータMG1,MG2の各相の相電流Iu1,Iv1,Iu2,Iv2を挙げることができる。モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力される。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。モータECU40は、回転位置センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の電気角θe1,θe2や回転数Nm1,Nm2を演算する。
Although not shown, the
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン54を介してインバータ41,42に接続されている。このバッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52により管理されている。
The battery 50 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel metal hydride secondary battery, and is connected to the
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。バッテリECU52に入力される信号としては、例えば、バッテリ50の端子間に取り付けられた電圧センサ51aからのバッテリ50の電圧Vbや、バッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからのバッテリ50の電池電流Ib、バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからのバッテリ50の温度Tbを挙げることができる。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。バッテリECU52は、電流センサ51bからの電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算する。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。
Although not shown, the
HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。HVECU70に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号や、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ88からの車速Vも挙げることができる。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。
Although not shown, the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22の運転を伴わずに走行する電動走行モード(EV走行モード)や、エンジン22の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行モード)で走行する。
The
EV走行モードでは、HVECU70は、最初に、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される(駆動軸36に要求される)要求トルクTd*を設定する。続いて、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に要求トルクTd*が駆動軸36に出力されるようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定したモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。モータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようにインバータ41,42の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
In the EV driving mode, the
HV走行モードでは、HVECU70は、最初に、EV走行モードと同様に、要求トルクTd*を設定する。続いて、要求トルクTd*に駆動軸36の回転数Ndを乗じて走行に要求される要求パワーPd*を演算し、要求パワーPd*からバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じてエンジン22に要求される要求パワーPe*を演算する。ここで、駆動軸36の回転数Ndとしては、例えば、モータMG2の回転数Nm2や、車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数が用いられる。そして、エンジン22から要求パワーPe*が出力されると共に要求トルクTd*が駆動軸36に出力されるようにエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。エンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*および目標トルクTe*に基づいて運転されるようにエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御などを行なう。モータECU40によるモータMG1,MG2(インバータ41,42)の制御については上述した。
In the HV driving mode, the
ここで、エンジンECU24によるエンジン22の燃料噴射制御について説明する。図3は、エンジンECU24によりエンジン22の燃料噴射制御を行なう際の制御ブロックの一例を示す制御ブロック図である。図示するように、エンジンECU24は、エンジン22の燃料噴射制御についての制御ブロックとして、ベース噴射量設定部90と、メインフィードバック部91と、サブフィードバック部92と、目標噴射量設定部93と、噴射弁制御部94と、ずれ量関連学習部95と、酸素吸蔵量推定部96と、学習許可部98と、を備える。
Here, fuel injection control of the
ベース噴射量設定部90は、体積効率KLに基づいて、燃焼室129内の混合気の空燃比を目標空燃比とするための燃料噴射弁126の目標噴射量Qf*のベース値であるベース噴射量Qfbを設定する。ここで、目標空燃比としては、実施例では、理論空燃比(ストイキ)が用いられる。ベース噴射量Qfbは、例えば、燃焼室129内の混合気の空燃比を目標空燃比とするための単位噴射量(体積効率KLの1%あたりの噴射量)Qfpuに体積効率KLを乗じて演算される。体積効率KLは、上述したように、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaと、クランクポジションセンサ140からのエンジン22のクランク角θcrに基づいて演算されるエンジン22の回転数Neと、に基づいて演算される。
The base injection
メインフィードバック部91は、上流側空燃比センサ152からの検出空燃比AFuを制御用空燃比AFu*にするためのフィードバック制御により補正値δafを演算し、演算した補正値δafに値(-1)を乗じてから値1を加えた値を補正係数Kafに設定する。ここで、制御用空燃比AFu*は、サブフィードバック部92により設定される。補正値δafは、式(1)に示すように、検出空燃比AFuと制御用空燃比AFu*と比例項のゲインKpと積分項のゲインKiとを用いたフィードバック制御の関係式を用いて演算される。補正値δafに値(-1)を乗じてから値1を加えた値を補正係数Kafに設定する理由については後述する。
The
δaf=Kp・(AFu*-AFu)+Ki・∫(AFu*-AFu)dt (1) δaf=Kp・(AFu*-AFu)+Ki・∫(AFu*-AFu)dt (1)
サブフィードバック部92は、下流側空燃比センサ154からの検出空燃比AFdに基づいて、制御用空燃比AFu*にリッチ側の値を設定するリッチ補正と、制御用空燃比AFu*にリーン側の値を設定するリーン補正と、を交互に行なう。以下、この処理を「サブフィードバック補正」という。また、1つのリッチ補正と1つのリーン補正とを含む期間を「サブフィードバック補正の1周期」という。リッチ補正やリーン補正は、浄化触媒136aの酸素吸蔵量を調節するために行なわれる。サブフィードバック部92の詳細については後述する。
The
目標噴射量設定部93は、ベース噴射量Qfbに補正係数Kafを乗じた値を燃料噴射弁126の目標噴射量Qf*に設定する。噴射弁制御部94は、燃料噴射弁126から目標噴射量Qf*の燃料噴射が行なわれるように燃料噴射弁126を制御する。
The target injection
ここで、メインフィードバック部91において、補正値δafに値(-1)を乗じてから値1を加えた値を補正係数Kafに設定する理由について説明する。リーン補正の実行中には、検出空燃比AFuが制御用空燃比AFu*よりも小さく(リッチ側であり)、式(1)により、基本的に、補正値δafが正の値になる。このため、補正係数Kafを値1よりも小さくして目標噴射量Qf*をベース噴射量Qfbよりも少なくし、検出空燃比AFuを現在値よりも大きくする(リーン側にする)必要がある。これに対して、リッチ補正の実行中には、検出空燃比AFuが制御用空燃比AFu*よりも大きく(リーン側であり)、式(1)により、基本的に、補正値δafが負の値になる。このため、補正係数Kafを値1よりも大きくして目標噴射量Qf*をベース噴射量Qfbよりも多くし、検出空燃比AFuを現在値よりも小さくする(リッチ側にする)必要がある。こうした理由により、補正値δafに値(-1)を乗じてから値1を加えた値を補正係数Kafに設定するのである。
Here, the reason why the
ずれ量関連学習部95は、下流側空燃比センサ154からの検出空燃比AFdのずれ量(以下、「センサずれ量」という)に関するずれ量関連学習値を更新するずれ量関連学習を実行する。実施例では、ずれ量関連学習値として、ストイキ学習値AFdstを用いるものとした。ストイキ学習値AFdstは、検出空燃比AFdがストイキ基準値AFs付近のときの検出空燃比AFdに関する学習値である。ストイキ基準値AFsは、燃焼室129内の混合気の空燃比が理論空燃比のときの検出空燃比AFdの基準値(予め設定された値)である。ストイキ学習値AFdstからストイキ基準値AFsを減じた値(AFdst-AFs)は、センサずれ量を反映した値となる。ずれ量関連学習部95の詳細については後述する。
The deviation amount related learning
酸素吸蔵量推定部96は、上流側空燃比センサ152からの検出空燃比AFuと制御用空燃比AFu*とエアフローメータ148からの吸入空気量Qaとに基づいて、所定時間毎に、次式(2)を用いて、所定時間毎に浄化触媒136aに吸蔵された酸素量ΔOca(浄化触媒136aに酸素が吸蔵される側が正の値)の演算し、リーン補正の実行中に酸素量ΔOcaを積算したものを酸素吸蔵量Ostとし、リッチ補正の実行中に酸素量ΔOcaを積算したものを酸素脱離量Odsとする。
The oxygen storage
ΔOca=0.23・(AFu-AFu*)・Qa ・・・(2) ΔOca=0.23・(AFu-AFu*)・Qa...(2)
学習許可部98は、ずれ量関連学習の実行を許可したり、不許可としたりする。学習許可部98の詳細については後述する。
The learning
次に、サブフィードバック部92の詳細について説明する。図4は、サブフィードバック部92により実行されるサブフィードバック補正ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。なお、実施例では、本ルーチンの繰り返しの実行が開始されるとき(初回の実行が開始されるとき)に、後述のリッチ補正フラグFrに値1が設定される。
Next, details of the
図4のサブフィードバック補正ルーチンでは、サブフィードバック部92は、最初に、下流側空燃比センサ154からの検出空燃比AFdを入力すると共に(ステップS100)、リッチ補正フラグFrの値を調べる(ステップS110)。ここで、リッチ補正フラグFrは、リッチ補正およびリーン補正のうちの何れの実行中であるかを示すフラグである。
In the sub-feedback correction routine of FIG. 4, the
ステップS110でリッチ補正フラグFrが値1のときには、リッチ補正の実行中であると判断し、検出空燃比AFdを、ストイキ基準値AFsからサブオフセット量εRを減じたリッチ側閾値(AFs-εR)と比較する(ステップS120)。この処理は、検出空燃比AFdがある程度リッチ側の値になったか否か、即ち、浄化触媒136aの下流側の排気中の未燃焼燃料量がある程度増加したか否かを判定する処理である。
When the rich correction flag Fr is 1 in step S110, it is determined that rich correction is being executed, and the detected air-fuel ratio AFd is set to the rich side threshold value (AFs-εR) obtained by subtracting the sub-offset amount εR from the stoichiometric reference value AFs. (Step S120). This process is a process for determining whether the detected air-fuel ratio AFd has reached a value on the rich side to some extent, that is, whether the amount of unburned fuel in the exhaust downstream of the
ステップS120で検出空燃比AFdがリッチ側閾値(AFs-εR)よりも大きいときには、未だ検出空燃比AFdがある程度リッチ側の値になっていないと判断し、ストイキ基準値AFsからメインオフセット量δRを減じた値(AFs-δR)を制御用空燃比AFu*に設定して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。ここで、メインオフセット量δRは、サブオフセット量εR以上の範囲内で設定される。例えば、メインオフセット量δRには、サブオフセット量εRにマージンを加えた値が設定される。この場合、リッチ補正の実行を継続することになる。 When the detected air-fuel ratio AFd is larger than the rich-side threshold value (AFs-εR) in step S120, it is determined that the detected air-fuel ratio AFd has not yet reached a certain rich-side value, and the main offset amount δR is calculated from the stoichiometric reference value AFs. The subtracted value (AFs-δR) is set as the control air-fuel ratio AFu* (step S170), and this routine ends. Here, the main offset amount δR is set within a range greater than or equal to the sub offset amount εR. For example, the main offset amount δR is set to a value obtained by adding a margin to the sub-offset amount εR. In this case, execution of rich correction will continue.
ステップS120で検出空燃比AFdがリッチ側閾値(AFs-εR)以下のときには、検出空燃比AFdがある程度リッチ側の値になったと判断し、リッチ補正フラグFrに値0を設定し(ステップS130)、ストイキ基準値AFsにメインオフセット量δLを加えた値(AFs+δL)を制御用空燃比AFu*に設定して(ステップS140)、本ルーチンを終了する。ここで、メインオフセット量δLは、後述のサブオフセット量εL以上の範囲内で設定される。例えば、メインオフセット量δLには、サブオフセット量εLにマージンを加えた値が設定される。このようにして、リッチ補正の実行からリーン補正の実行に切り換えるのである。 When the detected air-fuel ratio AFd is less than or equal to the rich-side threshold value (AFs-εR) in step S120, it is determined that the detected air-fuel ratio AFd has become a rich-side value to some extent, and the rich correction flag Fr is set to a value of 0 (step S130). , a value obtained by adding the main offset amount δL to the stoichiometric reference value AFs (AFs+δL) is set as the control air-fuel ratio AFu* (step S140), and this routine ends. Here, the main offset amount δL is set within a range equal to or greater than the sub-offset amount εL, which will be described later. For example, the main offset amount δL is set to a value obtained by adding a margin to the sub offset amount εL. In this way, execution of rich correction is switched to execution of lean correction.
ステップS110でリッチ補正フラグFrが値0のときには、リーン補正の実行中であると判断し、検出空燃比AFdを、ストイキ基準値AFsにサブオフセット量εLを加えたリーン側閾値(AFs+εL)と比較する(ステップS150)。この処理は、検出空燃比AFdがある程度リーン側の値になったか否か、即ち、浄化触媒136aの下流側の排気中の酸素量がある程度増加したか否かを判定する処理である。
When the rich correction flag Fr has a value of 0 in step S110, it is determined that lean correction is being executed, and the detected air-fuel ratio AFd is compared with a lean-side threshold value (AFs+εL), which is the sum of the sub-offset amount εL to the stoichiometric reference value AFs. (Step S150). This process is a process for determining whether the detected air-fuel ratio AFd has reached a value on the lean side to some extent, that is, whether the amount of oxygen in the exhaust gas downstream of the
ステップS150で検出空燃比AFdがリーン側閾値(AFs+εL)未満のときには、未だ検出空燃比AFdがある程度リーン側の値になっていないと判断し、上述のステップS140の処理により、値(AFs+δL)を制御用空燃比AFu*に設定して、本ルーチンを終了する。この場合、リーン補正の実行を継続することになる。 When the detected air-fuel ratio AFd is less than the lean side threshold value (AFs+εL) in step S150, it is determined that the detected air-fuel ratio AFd has not reached a lean side value to some extent, and the value (AFs+δL) is set by the process of step S140 described above. The control air-fuel ratio AFu* is set, and this routine ends. In this case, execution of lean correction will continue.
ステップS150で検出空燃比AFdがリーン側閾値(AFs+εL)以上のときには、検出空燃比AFdがある程度リーン側の値になったと判断し、リッチ補正フラグFrに値1を設定し(ステップS160)、上述のステップS170の処理により、値(AFs-δR)を制御用空燃比AFu*に設定して、本ルーチンを終了する。このようにして、リーン補正の実行からリッチ補正の実行に切り換えるのである。 When the detected air-fuel ratio AFd is equal to or higher than the lean-side threshold (AFs+εL) in step S150, it is determined that the detected air-fuel ratio AFd has become a lean-side value to some extent, and the rich correction flag Fr is set to the value 1 (step S160), as described above. Through the processing in step S170, the value (AFs-δR) is set as the control air-fuel ratio AFu*, and this routine ends. In this way, execution of lean correction is switched to execution of rich correction.
図5は、検出空燃比AFdや、サブフィードバック補正の様子の一例を示す説明図である。図示するように、リーン補正の実行中に検出空燃比AFdがリーン側閾値(AFs+εL)以上に至ると(時刻t1,t3)、リッチ補正の実行に切り換える。また、リッチ補正の実行中に検出空燃比AFdがリッチ側閾値(AFs-εR)以下に至ると(時刻t2)、リーン補正の実行に切り換える。以下、リーン補正およびリッチ補正のうちの一方の開始から他方の終了まで(例えば、時刻t1~t3)を「サブフィードバック補正の1周期」という。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the detected air-fuel ratio AFd and sub-feedback correction. As shown in the figure, when the detected air-fuel ratio AFd reaches the lean side threshold value (AFs+εL) or more during execution of the lean correction (times t1 and t3), a switch is made to the execution of the rich correction. Further, when the detected air-fuel ratio AFd becomes equal to or less than the rich side threshold value (AFs-εR) during the execution of the rich correction (time t2), a switch is made to the execution of the lean correction. Hereinafter, the period from the start of one of lean correction and rich correction to the end of the other (for example, from time t1 to t3) will be referred to as "one period of sub-feedback correction."
なお、リッチ補正の実行中には、ベース噴射量Qfbよりも多い値を目標噴射量Qf*に設定して燃料噴射弁126を制御するから、浄化触媒136aに流入する排気には、その排気中の酸素と過不足なく反応する未燃焼燃料量よりも多量の未燃焼燃料が含まれる。この多量の未燃焼燃料は、排気中の酸素や浄化触媒136aに吸蔵されている酸素により酸化されるから、浄化触媒136aの下流側の排気中の酸素量や未燃焼燃料量は十分に少なくなる。これにより、図示するように、検出空燃比AFdがストイキ基準値AFs付近のときに、検出空燃比AFdの単位時間あたりの変化量である検出空燃比変化率ΔAFdの絶対値が小さくなっている。
Note that during execution of rich correction, the
次に、ずれ量関連学習部95の詳細について説明する。図6は、ずれ量関連学習部95により実行されるずれ量関連学習ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。
Next, details of the deviation amount related learning
図6のずれ量関連学習ルーチンでは、ずれ量関連学習部95は、最初に、下流側空燃比センサ154からの検出空燃比AFdと、酸素吸蔵量推定部96により推定された酸素吸蔵量Ost、酸素脱離量Ods、学習許可フラグFlpを入力する(ステップS200)。学習許可フラグFlpは、ずれ量関連学習の実行、即ち、ストイキ学習値AFdstの更新を許可するときに値1に設定され、ずれ量関連学習の実行、即ち、ストイキ学習値AFdstの更新を禁止する(許可しない)ときに値0に設定されるフラグである。学習許可フラグFlpの詳細については後述する。
In the deviation amount related learning routine of FIG. The oxygen desorption amount Ods and the learning permission flag Flp are input (step S200). The learning permission flag Flp is set to a value of 1 when permitting execution of deviation amount related learning, that is, updating of stoichiometric learning value AFdst, and prohibits execution of deviation amount related learning, that is, updating of stoichiometric learning value AFdst. This is a flag that is set to the
続いて、学習許可フラグFlpの値を調べる(ステップS210)。学習許可フラグFlpが値1のときには、ずれ量関連学習の実行が許可されていることから、酸素脱離量Odsの絶対値|Ods|から酸素吸蔵量Ostの絶対値|Ost|を減じた差Doを演算し(ステップS220)、次式(3)を用いてストイキ学習値AFdstを更新する(ステップS230)。式(3)中、「前回AFdst」は、更新前のストイキ学習値AFdstである。「k」は、差Doに対するストイキ学習値AFdstの変化程度を表す正の値のゲインである。式(3)から分かるように、差Doが正の値のとき、即ち、酸素脱離量Odsの絶対値|Ods|が酸素吸蔵量Ostの絶対値|Ost|より大きいときには、ストイキ学習値AFdstは小さくなるように更新される。差Doが負の値のとき、即ち、酸素脱離量Odsの絶対値|Ods|が酸素吸蔵量Ostの絶対値|Ost|より小さいときには、ストイキ学習値AFdstは大きくなるように更新される。 Subsequently, the value of the learning permission flag Flp is checked (step S210). When the learning permission flag Flp has a value of 1, execution of deviation amount related learning is permitted, so the difference obtained by subtracting the absolute value of the oxygen storage amount Ost |Ost| from the absolute value of the oxygen desorption amount Ods |Ods| Do is calculated (step S220), and the stoichiometric learning value AFdst is updated using the following equation (3) (step S230). In equation (3), "previous AFdst" is the stoichiometric learning value AFdst before update. “k” is a positive value gain representing the degree of change in the stoichiometric learning value AFdst with respect to the difference Do. As can be seen from equation (3), when the difference Do is a positive value, that is, when the absolute value of the oxygen desorption amount Ods |Ods| is larger than the absolute value |Ost| of the oxygen storage amount Ost, the stoichiometric learning value AFdst is updated to become smaller. When the difference Do is a negative value, that is, when the absolute value |Ods| of the oxygen desorption amount Ods is smaller than the absolute value |Ost| of the oxygen storage amount Ost, the stoichiometric learning value AFdst is updated to become larger.
AFdst=前回AFdst - k・Do・・・(3) AFdst=Previous AFdst - k・Do...(3)
下流側空燃比センサ154からの検出空燃比AFdにセンサずれがない場合、リーン補正のときには、次のリッチ補正まで浄化触媒136aに酸素が吸蔵されることから、酸素吸蔵量Ostが値0から増加する。そして、次のリッチ補正のときには、次のリーン補正まで浄化触媒136aに吸蔵された酸素が脱離して、酸素脱離量Odsが値0から減少する。下流側空燃比センサ154からの検出空燃比AFdにセンサずれがない場合には、酸素脱離量Odsの絶対値|Ods|と酸素吸蔵量Ostの絶対値|Ost|とは等しくなり、差Doは値0となる。しかしながら、酸素脱離量Ods、酸素吸蔵量Ostが下流側空燃比センサ154からの検出空燃比AFdを用いて演算されることから、下流側空燃比センサ154からの検出空燃比AFdにセンサずれが生じると、酸素脱離量Odsの絶対値|Ods|と酸素吸蔵量Ostの絶対値|Ost|とが等しくならず、差Doが値0にはならない。実施例では、こうしたことを考慮して、上述の式(3)を用いて、ストイキ学習値AFdstを差Doを用いて補正した値に更新している。
If there is no sensor deviation in the detected air-fuel ratio AFd from the downstream side air-
こうしてストイキ学習値AFdstを更新すると、更新した学習したストイキ学習値AFdstを用いて次式(4)、(5)によりサブオフセット量εRおよびサブオフセット量εLを更新して(ステップS240)、本ルーチンを終了する。実施例では、式(4)に示すように、ストイキ学習値AFdstからストイキ基準値AFsを減じた値(AFdst-AFs)をサブオフセット量εRの初期値εRinitから減じてサブオフセット量εRを更新する。また、式(5)に示すように、値(AFdst-AFs)をサブオフセット量εLの初期値εLinitに加えてサブオフセット量εLを更新する。したがって、ストイキ学習値AFdstに初期値としてのストイキ基準値AFsを設定しているときには、サブオフセット量εRおよびサブオフセット量εLに初期値εRinitおよび初期値εLinitを設定し、ストイキ学習値AFdstがストイキ基準値AFsからずれると、サブオフセット量εRおよびサブオフセット量εLに式(4)および式(5)により得られる値を設定することになる。 After updating the stoichiometric learning value AFdst in this way, the sub-offset amount εR and the sub-offset amount εL are updated using the following equations (4) and (5) using the updated learned stoichiometric learning value AFdst (step S240), and the main routine end. In the embodiment, as shown in equation (4), the sub-offset amount εR is updated by subtracting the value obtained by subtracting the stoichiometric reference value AFs from the stoichiometric learned value AFdst (AFdst-AFs) from the initial value εRinit of the sub-offset amount εR. . Further, as shown in equation (5), the sub-offset amount εL is updated by adding the value (AFdst-AFs) to the initial value εLinit of the sub-offset amount εL. Therefore, when the stoichiometric learning value AFdst is set to the stoichiometric reference value AFs as the initial value, the sub-offset amount εR and the sub-offset amount εL are set to the initial value εRinit and the initial value εLinit, and the stoichiometric learning value AFdst is set to the stoichiometric standard. If the value deviates from the value AFs, the sub-offset amount εR and the sub-offset amount εL are set to values obtained by equations (4) and (5).
εR=εRinit-(AFdst-AFs) (4)
εL=εLinit+(AFdst-AFs) (5)
εR=εRinit-(AFdst-AFs) (4)
εL=εLinit+(AFdst-AFs) (5)
上述したように、ストイキ学習値AFdstからストイキ基準値AFsを減じた値(AFdst-AFs)は、センサずれ量を反映した値となる。そして、ステップS240の処理により、ストイキ学習値AFdstからストイキ基準値AFsを減じた値(AFdst-AFs)を用いてサブオフセット量εRおよびサブオフセット量εLを更新する。これにより、サブフィードバック補正の1周期(1つのリーン補正と1つのリッチ補正)において、浄化触媒136aの酸素脱離量Odsおよび酸素吸蔵量Ostのうちの一方が他方に対して過剰になることを抑制している。
As described above, the value obtained by subtracting the stoichiometric reference value AFs from the stoichiometric learning value AFdst (AFdst-AFs) is a value that reflects the amount of sensor deviation. Then, in the process of step S240, the sub-offset amount εR and the sub-offset amount εL are updated using a value obtained by subtracting the stoichiometric reference value AFs from the stoichiometric learned value AFdst (AFdst-AFs). This prevents one of the oxygen desorption amount Ods and the oxygen storage amount Ost of the
ステップS210で学習許可フラグFlpが値0のときには、ずれ量関連学習の実行が禁止されている(ストイキ学習値AFdstの更新が禁止されている(許可されていない))と判断して、ステップS220~S240の処理を行なわずに、本ルーチンを終了する。 When the learning permission flag Flp has a value of 0 in step S210, it is determined that the execution of deviation amount related learning is prohibited (updating of the stoichiometric learning value AFdst is prohibited (not permitted)), and step S220 This routine ends without performing the processing of ~S240.
ここで、学習許可フラグFlpの設定について説明する。図7は、学習許可部98により実行される学習許可フラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。
Here, the setting of the learning permission flag Flp will be explained. FIG. 7 is a flowchart showing an example of a learning permission flag setting routine executed by the learning
図7の学習許可フラグ設定ルーチンでは、最初に、所定期間であるか否かを判定する(ステップS300)。ここで、「所定期間」は、エンジン22の異常診断を終了したときからサブフィード補正の1.5周期(1つのリッチ補正および2つのリーン補正、または、1つのリーン補正および2つのリッチ補正)が経過するまでの期間とする。エンジン22の異常診断としては、サブフィードバック補正を停止して、エンジン22の制御用空燃比AFu*を所定時間毎に、ストイキ基準値AFsにサブオフセット量εLより大きいメインオフセット量δLobdを加えた値としたり、ストイキ基準値AFsからサブオフセット量εRより大きいメインオフセット量δRobdを減じた値とすることによって、上流側空燃比センサ152に異常が発生しているか否かを診断することなどを挙げることができる。
In the learning permission flag setting routine of FIG. 7, first, it is determined whether a predetermined period has elapsed (step S300). Here, the "predetermined period" is 1.5 cycles of subfeed correction (one rich correction and two lean corrections, or one lean correction and two rich corrections) from the time when abnormality diagnosis of the
ステップS300で所定期間でないときには、学習許可フラグFlpを値1に設定して(ステップS310)、本ルーチンを終了する。上述したように、図6に例示したずれ量関連学習ルーチンのステップS210で学習許可フラグFlpが値1のときには、ステップS220~S240が実行されて、ストイキ学習値AFdst、サブオフセット量εR、εLが更新される。そして、サブフィードバック部92は、更新されたサブオフセット量εR、εLを用いてサブフィードバック補正を実行する。
If it is determined in step S300 that the predetermined period has not elapsed, the learning permission flag Flp is set to the value 1 (step S310), and this routine ends. As described above, when the learning permission flag Flp is 1 in step S210 of the deviation amount related learning routine illustrated in FIG. Updated. Then, the
ステップS300で所定期間であるときには、学習許可フラグFlpを値0に設定して(ステップS320)、本ルーチンを終了する。上述したように、図6に例示したずれ量関連学習ルーチンのステップS210で学習許可フラグFlpが値0のときには、ステップS220~S240が実行されないことから、ストイキ学習値AFdst、サブオフセット量εR、εLが更新されない。したがって、サブフィードバック部92は、最後に更新されたサブオフセット量εR、εLを用いてサブフィードバック補正を実行する。
If the predetermined period has elapsed in step S300, the learning permission flag Flp is set to the value 0 (step S320), and this routine ends. As described above, when the learning permission flag Flp is 0 in step S210 of the deviation amount related learning routine illustrated in FIG. 6, steps S220 to S240 are not executed. is not updated. Therefore, the
ここで、所定期間であるときに、ずれ量関連学習を禁止し、ストイキ学習値AFdst、サブオフセット量εR、εLを更新しない理由について説明する。図8は、制御用空燃比AFu*、酸素吸蔵量Ost、酸素脱離量Ods、実際に浄化触媒136aに吸蔵されている酸素量(実酸素吸蔵量)、検出空燃比AFdの時間変化を説明するための説明図である。図8では、センサずれが発生していないものとする。エンジン22の異常診断の実行中は、サブフィードバック補正が停止される(時刻t0~t1)。エンジン22の異常診断が終了してサブフィードバック補正が開始されると、図8では、リーン補正と酸素吸蔵量Ostの演算とが開始される(時刻t1)。今、センサずれが発生していないときを考えていることから、リーン補正での酸素吸蔵量Ostが適正に演算されている場合、リーン補正での酸素吸蔵量Ostの絶対値|Ost|と次のリッチ補正での酸素脱離量Odsの絶対値|Ods|とは等しくなると考えられる。しかしながら、図示するように、検出空燃比AFdがリッチ側閾値(AFs-εR)を超えている状態でリーン補正と酸素吸蔵量Ostの演算とが開始されると、演算開始時の実酸素吸蔵量が値0より大きくなっているにも拘わらず、演算開始時の酸素吸蔵量Ostを値0として時刻t2での酸素吸蔵量Ostを演算してしまい、時刻t2での酸素吸蔵量Ostの絶対値|Ost|と次のリッチ補正で演算される時刻t3での酸素脱離量Odsの絶対値|Ods|とが等しくならない。こうして演算した酸素吸蔵量Ostと酸素脱離量Odsとのセットを用いてストイキ学習値AFdstを更新すると、ストイキ学習値AFdstを適正な値に更新できず、ずれ量関連学習での学習誤差が大きくなってしまう。実施例では、適正に演算される酸素吸蔵量Ostと酸素脱離量Odsとのセットが揃うまで、即ち、エンジン22の異常診断が終了したときからサブフィードバックの1.5周期が経過するまでの期間としての所定期間(図8の時刻t1~t4)ずれ量関連学習の実行を禁止してストイキ学習値AFdst、サブオフセット量εR、εLを更新しない。そして、その後、ずれ量関連学習の実行を許可して、ストイキ学習値AFdst、サブオフセット量εR、εLを更新する(時刻t4)。これにより、ずれ量関連学習での学習誤差を抑制できる。このように、所定期間であるときにはずれ量関連学習の実行を禁止し、所定期間の後にずれ量関連学習の実行を許可することにより、ずれ量関連学習での学習誤差を抑制できる。
Here, the reason why the deviation amount related learning is prohibited and the stoichiometric learning value AFdst and the sub-offset amounts εR and εL are not updated during a predetermined period will be explained. FIG. 8 illustrates temporal changes in the control air-fuel ratio AFu*, the oxygen storage amount Ost, the oxygen desorption amount Ods, the amount of oxygen actually stored in the
以上説明した実施例の内燃機関の制御装置を搭載するハイブリッド自動車20によれば、異常診断が終了したときからサブフィードバック補正の1.5周期が経過するまでの期間としての所定期間に、ずれ量関連学習の実行を禁止するから、ずれ量関連学習での学習誤差を抑制できる。
According to the
実施例の内燃機関の制御装置を搭載するハイブリッド自動車20では、異常診断が終了したときからサブフィードバック補正の1.5周期が経過するまでの期間としての所定期間に、ずれ量関連学習の実行を禁止している。しかしながら、異常診断が終了したときからサブフィードバック補正の1.5周期より長い期間、ずれ量関連学習の実行を禁止してもよい。
In the
実施例の内燃機関の制御装置を搭載するハイブリッド自動車20では、異常診断が終了したときに、ずれ量関連学習の実行を禁止している。しかしながら、検出空燃比AFdがリッチ側閾値(AFs-εR)を超えている状態で酸素吸蔵量Ostの演算が開始されるとき、または、検出空燃比AFdがリーン側閾値(AFs+εL)未満の状態で酸素脱離量Odsの演算が開始されるときにずれ量関連学習の実行を禁止すればよいから、例えば、サブフィードバック補正とは異なる制御であってずれ量関連学習を実行していない制御から、サブフィードバック補正へ制御を切り換えるときに、ずれ量関連学習の実行を禁止してもよい。
In the
実施例では、エンジン22とプラネタリギヤ30とモータMG1,MG2とを備えるハイブリッド自動車20に搭載される内燃機関の制御装置の形態とした。しかしながら、内燃機関と1つのモータとを備えるいわゆる1モータハイブリッド自動車に搭載される内燃機関の制御装置の形態としてもよい。また、内燃機関からの動力だけを用いて走行する自動車に搭載される内燃機関の制御装置の形態としてもよい。さらに、建設設備などの自動車とは異なる設備に搭載される内燃機関の制御装置の形態としてもよい。
In the embodiment, a control device for an internal combustion engine is installed in a
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、浄化触媒136aが「浄化触媒」に相当し、下流側空燃比センサ154が「排気センサ」に相当し、エンジンECU24が「内燃機関の制御装置」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be explained. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence relationship between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is that the example implements the invention described in the column of means for solving the problem. Since this is an example for specifically explaining a form for solving the problem, it is not intended to limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problems. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be based on the description in that column, and the examples are based on the description of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just one specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above using examples, the present invention is not limited to these examples in any way, and may be modified in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented.
本発明は、内燃機関の制御装置の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the manufacturing industry of the control device of an internal combustion engine, etc.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジンECU、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータECU、41,42 インバータ、43,44 回転位置センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリECU、54 電力ライン、70 HVECU、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、90 ベース噴射量設定部、91 メインフィードバック部、92 サブフィードバック部、93 目標噴射量設定部、94 噴射弁制御部、95 ずれ量関連学習部、96 酸素吸蔵量推定部、98 学習許可部、122 エアクリーナ、123 吸気管、124 スロットルバルブ、124a スロットルバルブポジションセンサ、124b スロットルモータ、125 サージタンク、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、129 燃焼室、130 点火プラグ、132 ピストン、133 排気バルブ、134 排気管、136,138 浄化装置、136a,138a 浄化触媒、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 圧力センサ、152 上流側空燃比センサ、154 下流側空燃比センサ、MG1,MG2 モータ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine ECU, 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheel, 40 motor ECU, 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position sensor , 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 battery ECU, 54 power line, 70 HVECU, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 90 base injection amount setting section, 91 main feedback section, 92 sub feedback section, 93 target injection amount setting section, 94 injection valve control section, 95 deviation amount related learning section , 96 oxygen storage amount estimation section, 98 learning permission section, 122 air cleaner, 123 intake pipe, 124 throttle valve, 124a throttle valve position sensor, 124b throttle motor, 125 surge tank, 126 fuel injection valve, 128 intake valve, 129 combustion chamber , 130 spark plug, 132 piston, 133 exhaust valve, 134 exhaust pipe, 136, 138 purification device, 136a, 138a purification catalyst, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 144 cam position sensor, 148 air flow meter, 149 temperature sensor, 150 pressure sensor, 152 upstream air-fuel ratio sensor, 154 downstream air-fuel ratio sensor, MG1, MG2 motor.
Claims (1)
前記内燃機関の排気系に取り付けられ、酸素を吸蔵可能な浄化触媒と、
前記排気系の前記浄化触媒より下流側に取り付けられた排気センサと、
を備える内燃機関装置に用いられ、
前記内燃機関を運転する際には、前記燃料噴射弁の燃料噴射量に対するリッチ補正の実行中に前記排気センサにより検出される検出空燃比がリッチ側閾値以下に至ると、前記燃料噴射量に対するリーン補正の実行に切り換え、前記リーン補正の実行中に前記検出空燃比がリーン側閾値以上に至ると、前記リッチ補正の実行に切り換える補正制御を実行し、
前記リーン補正中に前記浄化触媒に吸蔵される酸素量としての酸素吸蔵量を演算し、前記リッチ補正中に前記浄化触媒から放出される酸素量としての酸素脱離量を演算し、演算した前記酸素吸蔵量と前記酸素脱離量との差を用いて、前記検出空燃比のずれ量に関するずれ量関連学習値を更新するずれ量関連学習を実行する
内燃機関の制御装置であって、
前記検出空燃比が前記リッチ側閾値を超えている状態で前記酸素吸蔵量の演算が開始されるとき、または、前記検出空燃比が前記リーン側閾値未満の状態で前記酸素脱離量の演算が開始されるときとしての所定時は、前記ずれ量関連学習の実行を禁止する
内燃機関の制御装置。 an internal combustion engine having a fuel injection valve;
a purification catalyst that is attached to the exhaust system of the internal combustion engine and is capable of storing oxygen;
an exhaust sensor installed downstream of the purification catalyst in the exhaust system;
used in internal combustion engine devices equipped with
When operating the internal combustion engine, if the detected air-fuel ratio detected by the exhaust sensor reaches a rich side threshold value or less while rich correction is being performed on the fuel injection amount of the fuel injection valve, lean correction is performed on the fuel injection amount. When the detected air-fuel ratio reaches a lean-side threshold value or more during execution of the lean correction, performing correction control to switch to the execution of the rich correction;
The amount of oxygen stored as the amount of oxygen stored in the purification catalyst during the lean correction is calculated, and the amount of oxygen desorbed as the amount of oxygen released from the purification catalyst during the rich correction is calculated. A control device for an internal combustion engine that executes deviation amount related learning for updating a deviation amount related learning value regarding the deviation amount of the detected air-fuel ratio using the difference between the oxygen storage amount and the oxygen desorption amount,
When the calculation of the oxygen storage amount is started in a state where the detected air-fuel ratio exceeds the rich-side threshold value, or when the calculation of the oxygen desorption amount is started in a state where the detected air-fuel ratio is less than the lean-side threshold value. A control device for an internal combustion engine, wherein execution of the deviation amount related learning is prohibited at a predetermined time when it is started.
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