Система управления двигателем внутреннего сгорания

Система управления двигателем внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к системе управления двигателем внутреннего сгорания, которая управляет двигателем внутреннего сгорания в соответствии с выходным сигналом датчика воздушно-топливного отношения.

Предшествующий уровень техники

[0002] В прошлом широко известна система управления двигателем внутреннего сгорания, оснащенная датчиком воздушно-топливного отношения в выпускном канале двигателя внутреннего сгорания, и управляющая количеством топлива, подаваемым в двигатель внутреннего сгорания на основе выходного сигнала этого датчика воздушно-топливного отношения (например, см. цитируемые ссылки 1-9).

[0003] В двигателях внутреннего сгорания, описанных в ссылках 1-4, использован катализатор очистки отработавших газов, который расположен в выпускном канале и имеет способность к накоплению кислорода. Катализатор очистки отработавших газов, который имеет способность к накоплению кислорода, может удалять несгоревшие газы (продукты неполного сгорания) НС, СО, и т.д., NO_x, и т.д., из отработавших газов, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, когда величина накопления кислорода представляет собой надлежащую величину, находящуюся между верхней предельной величиной накопления и нижней предельной величиной накопления. То есть, если отношение воздух-топливо в отработавших газах находится в богатой области по отношению к стехиометрическому отношению воздух-топливо (ниже именуемого также «богатым отношением воздух-топливо»), поступающие в катализатор очистки отработавших газов несгоревшие газы в отработавших газах окисляются и очищаются кислородом, накопленном в катализаторе очистки отработавших газов. Напротив, если отношение воздух-топливо в отработавших газах находится в бедной области по отношению к стехиометрическому отношению воздух-топливо (ниже именуемого также «бедным отношением воздух-топливо»), поступающий в катализатор очистки отработавших газов кислород с отработавшими газами накапливается в катализаторе очистки отработавших газов. Из-за этого поверхность катализатора очистки отработавших газов приобретает состояние недостатка кислорода. Вследствие этого, NO_x в отработавших газах восстанавливается и очищается. В результате, катализатор очистки отработавших газов может очищать отработавшие газы независимо от отношения воздух-топливо в отработавших газах, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, до тех пор, пока величина накопления кислорода будет иметь надлежащее значение.

[0004] Поэтому, для поддержания величины накопления кислорода в катализаторе очистки отработавших газов на соответствующем уровне, система управления, описанная в PTL 1-4, оснащена датчиком воздушно-топливного отношения со стороны входа по отношению к катализатору очистки в направлении потока отработавших газов и оснащена кислородным датчиком со стороны выхода по отношению к катализатору, в направлении потока отработавших газов. При использовании этих датчиков, система управления выполняет управление с обратной связью на основе выходного сигнала датчика воздушно-топливного отношения, со стороны входа, таким образом, что выходной сигнал этого датчика воздушно-топливного отношения становится целевой величиной, которая соответствует целевому отношению воздух-топливо. Кроме того, целевая величина сигнала датчика воздушно-топливного отношения со стороны входа корректируется на основе выходного сигнала датчика кислорода со стороны выхода. Следует отметить, в последующем пояснении, что область, расположенная выше по потоку отработавших газов будет иногда просто именоваться «стороной входа», а область, расположенная ниже по потоку отработавших газов будет иногда просто именоваться «стороной выхода».

[0005] Например, в системе управления, описанной в PTL 1, когда выходное напряжение датчика кислорода со стороны выхода представляет собой высокую пороговую величину, как минимум, и, таким образом, состояние катализатора очистки отработавших газов является состоянием недостатка кислорода, целевое отношение воздух-топливо для отработавших газов, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, устанавливается на бедное отношение воздух-топливо. Напротив, когда выходное напряжение датчика кислорода со стороны выхода представляет собой низкую пороговую величину и менее и, таким образом, состояние катализатора очистки отработавших газов является состоянием избытка кислорода, целевое отношение воздух-топливо устанавливается на богатое отношение воздух-топливо. Согласно PTL 1, из-за этого, когда катализатор находится в состоянии недостатка кислорода или состоянии избытка кислорода, считается, что состояние катализатора очистки отработавших газов может быть быстро возвращено в промежуточное состояние между этими двумя состояниями (то есть, состояние, когда катализатор очистки отработавших газов накапливает надлежащее количество кислорода).

[0006] Кроме того, в вышеупомянутой системе управления, если выходное напряжение датчика кислорода со стороны выхода находится между высокой пороговой величиной и низкой пороговой величиной, для случая, когда выходное напряжение датчика кислорода возрастает, целевое отношение воздух-топливо задается как бедное отношение воздух-топливо. Напротив, когда выходное напряжение датчика кислорода уменьшается, целевое отношение воздух-топливо задается как богатое отношение воздух-топливо. Согласно PTL 1, из-за этого считается, что может быть заранее предотвращено состояние недостатка кислорода или состояние избытка кислорода для катализатора очистки отработавших газов.

Указатель ссылок

Патентная литература

[0007] PTL 1: Японская патентная публикация No. 2011-069337 А

PTL 2: Японская патентная публикация No. Н8-232723 А

PTL 3: Японская патентная публикация No. 2009-162139 А

PTL 4: Японская патентная публикация No. 2001-234787 А

PTL 5: Японская патентная публикация No. Н8-312408 А

PTL 6: Японская патентная публикация No. Н6-129283 А

PTL 7: Японская патентная публикация No. 2005-140000 А

PTL 8: Японская патентная публикация No. 2003-049681 А

PTL 9: Японская патентная публикация No. 2000-356618 А

Сущность изобретения

Техническая задача

[0008] На фиг. 2 показана взаимосвязь между величиной накопления кислорода катализатором очистки отработавших газов и концентрацией NO_x или продуктов неполного окисления (несгоревших газов) в отработавших газах, истекающих из катализатора очистки отработавших газов. На фиг. 2(A) показана взаимосвязь между величиной накопления кислорода и концентрацией NO_x в отработавших газах, истекающих из катализатора очистки отработавших газов, когда отношение воздух-топливо для отработавших газов, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, является бедным отношением воздух-топливо. С другой стороны, на фиг. 2(B) показана взаимосвязь между величиной накопления кислорода и концентрацией продуктов неполного окисления в отработавших газах, истекающих из катализатора очистки отработавших газов, когда отношение воздух-топливо для отработавших газов, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, является богатым отношением воздух-топливо.

[0009] Как понятно из фиг. 2(A), когда величина накопления кислорода катализатором очистки отработавших газов является небольшой, имеется запас до достижения максимальной величины накопления кислорода. Поэтому, даже когда отношение воздух-топливо для отработавших газов, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, является бедным отношением воздух-топливо (то есть, эти отработавшие газы, поступающие в катализатор очистки отработавших газов, включают в себя NO_x и кислород), кислород в отработавших газах накапливается в катализаторе очистки отработавших газов. Вместе с этим, NO_x восстанавливается и очищается. В результате, отработавшие газы, истекающие из катализатора очистки отработавших газов, содержат незначительное количество NO_x.

[0010] Тем не менее, если величина накопления кислорода катализатором очистки отработавших газов становится больше, для случая когда отношение воздух-топливо для отработавших газов, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, является бедным отношением воздух-топливо, становится труднее накапливать кислород, содержащийся в отработавших газах, в катализаторе очистки отработавших газов. Вместе с этим, становится труднее также восстанавливать и очищать NO_x в отработавших газах. Поэтому, как понятно из фиг. 2(A), если величина накопления кислорода увеличивается за пределы некоторой верхней предельной величины Cuplim накопления, концентрация NO_x в отработавших газах, истекающих из катализатора очистки отработавших газов быстро возрастает.

[0011] С другой стороны, когда величина накопления кислорода катализатором очистки отработавших газов является большой, если отношение воздух-топливо для отработавших газов, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, является богатым отношением воздух-топливо (то есть, отработавшие газы включают в себя НС или СО, или другие продукты неполного окисления), кислород, накопленный в катализаторе очистки отработавших газов, высвобождается. Поэтому, продукты неполного окисления в отработавших газах, поступающие в катализатор очистки отработавших газов окисляются и нейтрализуются. В результате, как понятно из фиг. 2(B), отработавшие газы, истекающие из катализатора очистки отработавших газов, почти не содержат также продуктов неполного окисления.

[0012] Тем не менее, если величина накопления кислорода катализатором очистки отработавших газов становится меньше, для случая, когда отношение воздух-топливо для отработавших газов, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, представляет собой богатое отношение воздух-топливо, кислорода, высвобождаемого из катализатора очистки отработавших газов, становится меньше. Причем, становится труднее окислять и нетрализовывать продукты неполного окисления в отработавших газах. Поэтому, как понятно из фиг. 2(B), если величина накопления кислорода уменьшается за пределы некоторой нижней предельной величины Clowlim накопления, концентрация продуктов неполного окисления в отработавших газах, истекающих из катализатора очистки отработавших газов, быстро возрастает.

[0013] Величина накопления кислорода катализатором очистки отработавших газов и концентрация продуктов неполного окисления и концентрация NO_x в отработавших газах, истекающих из катализатора очистки отработавших газов, имеют вышеупомянутую взаимосвязь. В этом отношении, в системе управления, описанной в PTL 1, когда выходное напряжение датчика кислорода со стороны выхода представляет собой высокую пороговую величину, или меньше, то есть, когда отношение воздух-топливо для отработавших газов (именуемое ниже «отношением воздух-топливо в отработавших газах»), которое определяется кислородным датчиком со стороны выхода, становится нижним предельным отношением воздух-топливо, которое соответствует высокой пороговой величине, и менее, целевое отношение воздух-топливо переключается на заданное бедное отношение воздух-топливо (именуемое ниже «заданное бедное отношение воздух-топливо»), и затем фиксируется на этом воздушно-топливном отношении. С другой стороны, когда выходное напряжение датчика кислорода со стороны выхода представляет собой низкую пороговую величину и менее, то есть, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное кислородным датчиком со стороны выхода, становится верхним предельным отношением воздух-топливо, которое соответствует низкой пороговой величине, как минимум, целевое отношение воздух-топливо переключается на заданное богатое отношение воздух-топливо (именуемое ниже «заданное богатое отношение воздух-топливо»), и затем фиксируется на этом значении отношения воздух-топливо.

[0014] В этом смысле, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное кислородным датчиком со стороны выхода, представляет собой низкое предельное отношение воздух-топливо, которое соответствует высокой пороговой величине и менее, некоторое количество продуктов неполного окисления истекает из катализатора очистки отработавших газов. Поэтому, если разность между заданным бедным отношением воздух-топливо и стехиометрическим отношением воздух-топливо, то есть, степень обеднения заданного бедного отношения воздух-топливо, установлена большой, можно быстро прекратить отток продуктов неполного окисления из катализатора очистки отработавших газов. Тем не менее, если степень обеднения заданного бедного отношения воздух-топливо устанавливается большой, после этого, величина накопления кислорода катализатором очистки отработавших газов быстро увеличивается, и промежуток времени, пока NO_x не начинают истекать из катализатора очистки отработавших газов, становится короче. Кроме того, количество истекающих оксидов азота NO_x, когда NO_x истекает из катализатора очистки отработавших газов, становится больше.

[0015] С другой стороны, если степень обеднения заданного бедного отношения воздух-топливо установлена малой, величина накопления кислорода катализатором очистки отработавших газов может постепенно возрастать, и поэтому промежуток времени, пока NO_x не начнет истекать из катализатора очистки отработавших газов, может быть длиннее. Кроме того, количество истекающих оксидов азота NO_x, когда NO_x истекает из катализатора очистки отработавших газов, может быть небольшой. Тем не менее, в случае, если степень обеднения заданного бедного отношения воздух-топливо установлена небольшой, в момент, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное кислородным датчиком со стороны выхода, становится нижним предельным отношением воздух-топливо и менее, и, по этой причине, целевое отношение воздух-топливо переключается с заданного богатого отношения воздух-топливо на заданное бедное отношение воздух-топливо, далее невозможно быстро прекратить выброс продуктов неполного окисления из катализатора очистки отработавших газов.

[0016] Кроме того, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное кислородным датчиком со стороны выхода, становится верхним предельным отношением воздух-топливо, которое соответствует низкой пороговой величине, как минимум, некоторое количество NO_x истекает из катализатора очистки отработавших газов. Поэтому, если разность между заданным богатым отношением воздух-топливо и стехиометрическим отношением воздух-топливо, то есть, степенью обогащения, установлена большой, можно быстро прекратить отток NO_x из катализатора очистки отработавших газов. Тем не менее, если степень обогащения заданного богатого отношения воздух-топливо устанавливается большой, после этого, величина накопления кислорода катализатором очистки отработавших газов быстро уменьшается, и промежуток времени, пока продукты неполного окисления не начнут истекать из катализатора очистки отработавших газов, становится короче. Кроме того, количество истекающих продуктов неполного окисления, когда продукты неполного окисления истекают из катализатора очистки отработавших газов, становится больше.

[0017] С другой стороны, если степень обогащения заданного богатого отношения воздух-топливо установлена небольшой, величина накопления кислорода катализатором очистки отработавших газов может постепенно снижаться, и тем самым промежуток времени, пока продукты неполного окисления не начнут истекать из катализатора очистки отработавших газов, может быть длиннее. Кроме того, количество продуктов неполного окисления, когда продукты неполного окисления истекают из катализатора очистки отработавших газов, может быть небольшим. Тем не менее, в случае, когда степень обогащения заданного богатого отношения воздух-топливо устанавливается небольшой, в момент, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное кислородным датчиком со стороны выхода, становится верхним предельным отношением воздух-топливо как минимум, и, по этой причине, целевое отношение воздух-топливо переключается с заданного бедного отношения воздух-топливо на заданное богатое отношение воздух-топливо, отток NO_x из катализатора очистки отработавших газов не может быть быстро прекращен.

[0018] Кроме того, в системе управления, описанной в PTL 1, кислородный датчик используется на стороне выхода отработавших газов по отношению к катализатору очистки отработавших газов. Взаимосвязь между отношением воздух-топливо в отработавших газах и выходным напряжением в кислородном датчике, по существу, становится взаимосвязью, показанной пунктирной линией на фиг. 3. То есть, электродвижущая сила (ЭДС) сильно изменяется около стехиометрического отношения воздух-топливо. Если отношение воздух-топливо в отработавших газах становится богатым отношением воздух-топливо, ЭДС становится больше, тогда как если отношение воздух-топливо в отработавших газах напротив становится бедным отношением воздух-топливо, ЭДС становится меньше.

[0019] Тем не менее, в кислородном датчике, способность вступать в реакцию продуктов неполного окисления, кислорода, и т.д., на электродах датчика мала, и поэтому даже если фактическое отношение воздух-топливо в отработавших газах одинаковое, ЭДС будет отличаться по величине в соответствии с направлением изменения отношения воздух-топливо. Другими словами, кислородный датчик имеет гистерезис в соответствии с направлением изменения отношения воздух-топливо в отработавших газах. На фиг. 3 показано это состояние. Сплошной линией А показана взаимосвязь при изменении отношения воздух-топливо от богатого к бедному, и сплошной линией В показана взаимосвязь при изменении отношения воздух-топливо от бедного к богатому.

[0020] Поэтому, в случае размещения кислородного датчика на стороне выхода отработавших газов по отношению к катализатору очистки отработавших газов, только после того, как фактическое отношение воздух-топливо в отработавших газах поменяется в определенной степени от стехиометрического отношения воздух-топливо в сторону обогащения, кислородный датчик определяет богатое отношение воздух-топливо. Сходным образом, только после того, как фактическое отношение воздух-топливо в отработавших газах поменяется в определенной степени от стехиометрического отношения воздух-топливо в сторону обеднения, кислородный датчик определяет бедное отношение воздух-топливо. То есть, при размещении кислородного датчика на стороне выхода, реакция на фактическое отношение воздух-топливо в отработавших газах является недостаточной. Если, таким образом, реакция датчика кислорода со стороны выхода является недостаточной, целевое отношение воздух-топливо переключается на богатое отношение воздух-топливо после того, как NO_x истекает из катализатора очистки отработавших газов в некотором количестве. Кроме того, целевое отношение воздух-топливо переключается в бедное отношение воздух-топливо после того, как продукты неполного окисления истекают из катализатора очистки отработавших газов в некотором количестве.

[0021] Таким образом, в соответствии с системой управления, описанной в PTL 1, было невозможно в достаточной степени уменьшить количество продуктов неполного окисления или NO_x, которые истекают из катализатора очистки отработавших газов.

[0022] Поэтому, ввиду вышеуказанной проблемы, задачей настоящего изобретения является создание системы управления двигателем внутреннего сгорания, которая в достаточной степени способна уменьшить количество продуктов неполного окисления или NO_x, истекающих из катализатора очистки отработавших газов.

Решение задачи

[0023] Для решения вышеописанной задачи, согласно первому аспекту изобретения, имеется система управления двигателем внутреннего сгорания, который содержит: катализатор очистки отработавших газов, который расположен в выпускном канале двигателя внутреннего сгорания и который может накапливать кислород; устройство определения отношения воздух-топливо на стороне выхода, которое размещено на выходе из катализатора очистки отработавших газов по направлению потока отработавших газов, и которое определяет отношение воздух-топливо в отработавших газах, которые истекают из катализатора очистки отработавших газов, и система управления отношением воздух-топливо, которая управляет отношением воздух-топливо в отработавших газах таким образом, что отношение воздух-топливо в отработавших газах, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, становится целевым отношением воздух-топливо, при этом система управления содержит: средство переключения на бедное отношение воздух-топливо для изменения целевого отношения воздух-топливо на заданное бедное отношение воздух-топливо, которое беднее, чем стехиометрическое отношение воздух-топливо, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное устройством определения отношения воздух-топливо, расположенным на стороне выхода, становится богатым отношением воздух-топливо; средство для уменьшения степени обеднения для изменения целевого отношения воздух-топливо на бедное отношение воздух-топливо, отличающееся в меньшей степени от стехиометрического отношения воздух-топливо, чем упомянутое заданное бедное отношение воздух-топливо, в момент времени, после того, как средство переключения на бедное отношение воздух-топливо поменяет отношение воздух-топливо, и до того, как отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное устройством определения отношения воздух-топливо, расположенным на стороне выхода, станет бедным отношением воздух-топливо; средство переключения на богатое отношение воздух-топливо для изменения целевого отношения воздух-топливо на заданное богатое отношение воздух-топливо, которое богаче, чем стехиометрическое отношение воздух-топливо, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное устройством определения отношения воздух-топливо, расположенным на стороне выхода, становится бедным отношением воздух-топливо; и средство уменьшения степени обогащения для замены целевого отношения воздух-топливо на богатое отношение воздух-топливо, отличающееся в меньшей степени от стехиометрического отношения воздух-топливо, чем богатое заданное отношение воздух-топливо, в момент времени после того, как средство переключения на богатое отношение воздух-топливо поменяет отношение воздух-топливо и до того, как отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное устройством определения отношения воздух-топливо, расположенным на стороне выхода, станет богатым отношением воздух-топливо.

[0024] Согласно второму аспекту изобретения, имеется первый аспект изобретения, при этом при изменении целевого отношения воздух-топливо, средство уменьшения степени обеднения переключает целевое отношение воздух-топливо скачкообразно с бедного отношения воздух-топливо на заданное бедное отношение воздух-топливо, отличающееся в меньшей степени от стехиометрического отношения воздух-топливо, чем указанное бедное отношение воздух-топливо.

[0025] Согласно третьему аспекту изобретения, имеется первый или второй аспект изобретения, при этом при изменении упомянутого целевого отношения воздух-топливо, упомянутое средство уменьшения степени обогащения переключает упомянутое целевое отношение воздух-топливо скачкообразно с упомянутого богатого отношения воздух-топливо на заданное богатое отношение воздух-топливо, отличающееся в меньшей степени от стехиометрического отношения воздух-топливо, чем упомянутое заданное богатое отношение воздух-топливо.

[0026] Согласно четвертому аспекту изобретения, имеется любой из аспектов изобретения с первого по третий, при этом средство уменьшения степени обеднения меняет целевое отношение воздух-топливо после того, как отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное устройством определения отношения воздух-топливо, расположенным на стороне выхода, приблизится к стехиометрическому отношению воздух-топливо.

[0027] Согласно пятому аспекту изобретения, имеется любой из аспектов изобретения с первого по четвертый, при этом средство уменьшения степени обогащения меняет целевое отношение воздух-топливо после того, как отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное устройством определения отношения воздух-топливо, расположенным на стороне выхода, приблизится к стехиометрическому отношению воздух-топливо.

[0028] Согласно шестому аспекту изобретения, имеется любой из аспектов изобретения с первого по третий, дополнительно содержащий средство оценки величины накопления кислорода для оценки величины накопления кислорода для катализатора очистки отработавших газов, при этом средство уменьшения степени обеднения меняет целевое отношение воздух-топливо, когда величина накопления кислорода, оцененная средством оценки величины накопления кислорода, становится заданной величиной накопления, которая меньше, чем максимальная величина накопления кислорода, или больше.

[0029] Согласно седьмому аспекту изобретения, имеется любой из аспектов изобретения с первого по четвертый, дополнительно содержащий средство оценки величины накопления кислорода для оценки величины накопления кислорода для катализатора очистки отработавших газов, при этом средство уменьшения степени обогащения меняет целевое отношение воздух-топливо, когда величина накопления кислорода, оцененная средством оценки величины накопления кислорода, становится заданной величиной накопления, которая больше нуля, или больше.

[0030] Согласно восьмому аспекту изобретения, имеется шестой или седьмой аспект изобретения, при этом двигатель дополнительно содержит устройство определения отношения воздух-топливо на стороне входа, расположенное выше по потоку, перед упомянутым катализатором очистки отработавших газов, и которое определяет отношение воздух-топливо в отработавших газах, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, при этом средство оценки величины накопления кислорода содержит: средство для вычисления значения избытка/недостатка для потока поступающих несгоревших газов для вычисления этого значения потока несгоревших газов, становящегося избыточным, или потока несгоревших газов, становящегося недостаточным, по сравнению со случаем, когда отношение воздух-топливо для отработавших газов, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, представляет собой стехиометрическое отношение воздух-топливо, что определяется на основе отношения воздух-топливо, регистрируемого устройством определения отношения воздух-топливо на стороне входа, и количества воздуха, поступающего в двигатель внутреннего сгорания; средство для вычисления значения избытка/недостатка для потока истекающих отработавших газов для вычисления этого значения величины для потока несгоревших газов, становящегося избыточным, или для потока несгоревших газов, становящегося недостаточным, по сравнению со случаем, когда отношение воздух-топливо для отработавших газов, истекающих из катализатора очистки отработавших газов, представляет собой стехиометрическое отношение воздух-топливо, что определяется на основе отношения воздух-топливо, регистрируемого устройством определения отношения воздух-топливо на стороне выхода, и количества воздуха, поступающего в двигатель внутреннего сгорания; а также средство вычисления величины накопления для вычисления величины накопления кислорода для катализатора очистки отработавших газов, на основе значения избытка/недостатка для потока несгоревших газов, которое вычисляют с использованием средства для вычисления значения избытка/недостатка для потока поступающих несгоревших газов, и значения избытка/недостатка для потока несгоревших газов, которую вычисляют с использованием средства вычисления значения избытка/недостатка для потока истекающих несгоревших газов (продуктов неполного окисления).

[0031] Согласно девятому аспекту изобретения, имеется восьмой аспект изобретения, дополнительно содержащий средство вычисления условной величины для вычисления условной величины отклонения отношения воздух-топливо с целью коррекции отклонения отношения воздух-топливо в отработавших газах, которые фактически поступают в катализатор очистки отработавших газов от целевого отношения воздух-топливо, на основе величины накопления кислорода, которая была вычислена средством вычисления величины накопления от момента, когда средство переключения на бедное отношение воздух-топливо меняет целевое отношение воздух-топливо на заданное бедное отношение воздух-топливо, до момента, когда средство переключения на богатое отношение воздух-топливо меняет целевое отношение воздух-топливо на максимально богатое отношение воздух-топливо, и упомянутой величины накопления кислорода, которая была вычислена средством вычисления величины накопления от момента, когда средство переключения на бедное отношение воздух-топливо меняет целевое отношение воздух-топливо на заданное богатое отношение воздух-топливо до момента, когда средство переключения на богатое отношение воздух-топливо меняет целевое отношение воздух-топливо на заданное бедное отношение воздух-топливо, при этом система управления отношением воздух-топливо корректирует целевое отношение воздух-топливо, которое было установлено средством переключения на бедное отношение воздух-топливо, средством уменьшения степени обеднения, средством переключения на богатое отношение воздух-топливо, и средством уменьшения степени обогащения, на основе этой условной величины отклонения отношения воздух-топливо, которая была вычислена средством вычисления этой условной величины.

[0032] Согласно 10-му аспекту изобретения, имеется любой из аспектов изобретения с первого по девятый, при этом средство переключения на бедное отношение воздух-топливо дает оценку, того что отношение воздух-топливо в отработавших газах, которое определяется упомянутым устройством определения отношения воздух-топливо на стороне выхода, стало богатым отношением воздух-топливо, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное упомянутым устройством определения отношения воздух на стороне выхода, становится богатым оценочным отношением воздух-топливо, которое богаче, чем стехиометрическое отношение воздух-топливо, и средство переключения на богатое отношение воздух-топливо дает оценку, того, что отношение воздух-топливо в отработавших газах, которое определяется устройством определения отношения воздух-топливо на стороне выхода, стало бедным отношением воздух-топливо, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах, определенное устройством определения отношения воздух-топливо на стороне выхода, становится бедным оценочным отношением воздух-топливо, которое беднее, чем стехиометрическое отношение воздух-топливо.

[0033] Согласно 11-му аспекту изобретения, имеется 10-й аспект изобретения, при этом устройство определения отношения воздух-топливо на стороне выхода представляет собой датчик воздушно-топливного отношения, в котором подаваемое напряжение, когда выходной ток становится равным нулю, меняется в соответствии с отношением воздух-топливо в отработавших газах, и на датчик воздушно-топливного отношения поступает подаваемое напряжение, в результате чего выходной ток становится равным нулю, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах представляет собой богатое оценочное отношение воздух-топливо, и средство переключения на бедное отношение воздух-топливо дает оценку, что отношение воздух-топливо в отработавших газах стало богатым отношением воздух-топливо, когда упомянутый выходной ток становится равным нулю или меньше.

[0034] Согласно 12-му аспекту изобретения, имеется 10-й аспект изобретения, при этом устройство определения отношения воздух-топливо на стороне выхода представляет собой датчик воздушно-топливного отношения, в котором подаваемое напряжение, когда выходной ток становится равным нулю, меняется в соответствии с отношением воздух-топливо в отработавших газах, и на упомянутый датчик воздушно-топливного отношения поступает подаваемое напряжение, в результате чего выходной ток становится равным нулю, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах представляет собой упомянутое бедное оценочное отношение воздух-топливо, и средство переключения на бедное отношение воздух-топливо определяет, что отношение воздух-топливо в отработавших газах стало бедным отношением воздух-топливо, когда упомянутый выходной ток становится равным нулю или менее.

[0035] Согласно 13-му аспекту изобретения, имеется любой из аспектов изобретения с 10-го по 12-й, при этом устройство определения отношения воздух-топливо на стороне выхода представляет собой датчик воздушно-топливного отношения, в котором подаваемое напряжение, когда выходной ток становится равным нулю, меняется в соответствии с отношением воздух-топливо в отработавших газах, и при этом на датчик воздушно-топливного отношения попеременно подается питание с подачей напряжения, при котором выходной ток становится равным нулю, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах представляет собой богатое оценочное отношение воздух-топливо, и с подачей напряжения, при котором выходной ток становится равным нулю, когда отношение воздух-топливо в отработавших газах представляет собой бедное оценочное отношение воздух-топливо.

[0036] Согласно 14-му аспекту изобретения, имеется любой из аспектов с первого по десятый, дополнительно содержит устройство определения отношения воздух-топливо на стороне входа, размещенное выше по потоку отработавших газов, перед катализатором очистки отработавших газов, и которое определяет отношение воздух-топливо в отработавших газах, поступающих в катализатор очистки отработавших газов, при этом система управления отношением воздух-топливо управляет количеством топлива или воздуха, поступающего в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания таким образом, что отношение воздух-топливо, которое было определено устройством определения отношения воздух-топливо на стороне входа, становится целевым отношением воздух-топливо.

[0037] Согласно 15-му аспекту изобретения, имеется 14-й аспект изобретения, при этом устройство определения отношения воздух-топливо на стороне входа и устройство определения отношения воздух-топливо на стороне выхода представляют собой датчики воздушно-топливного отношения, в которых подаваемое напряжение, когда выходной ток становится равным нулю, меняется в соответствии с отношением воздух-топливо в отработавших газах, и при этом подаваемое напряжение на устройстве определения отношения воздух-топливо на стороне входа и подаваемое напряжение на устройстве определения отношения воздух-топливо на стороне выхода, являются разными величинами.

[0038] Согласно 16-му аспекту изобретения, имеется любой из аспектов изобретения с первого по пятнадцатый, двигатель дополнительно содержит катализатор очистки отработавших газов на стороне выхода, размещенный в выпускном канале ниже по потоку отработавших газов, за упомянутым устройством определения отношения воздух-топливо на стороне выхода, и который может накапливать кислород.

Технический результат изобретения

[0039] В соответствии с системой управления двигателем внутреннего сгорания согласно настоящему изобретению, можно в достаточной степени уменьшить количество продуктов неполного окисления (несгоревших газов) или оксидов азота NO_x, которые истекают из катализатора очистки отработавших газов.

Краткое описание чертежей

[0040] На фиг. 1 представлено схематичное изображение двигателя внутреннего сгорания, в котором использована система управления согласно первому примеру осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлена зависимость между величиной накопления кислорода для катализатора очистки отработавших газов и концентрацией NO_x или продуктов н