專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)I中記載了具有燃料噴射閥、空氣流量計(jì)、空燃比傳感器以及電子控制裝置的內(nèi)燃機(jī)。燃料噴射閥配置在內(nèi)燃機(jī)的主體上，在從電子控制裝置接收到應(yīng)噴射燃料的指令時(shí)，將燃料噴射到燃燒室內(nèi)。空氣流量計(jì)配置在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道上，向電子控制裝置輸出與通過其的空氣的量對(duì)應(yīng)的輸出值。電子控制裝置根據(jù)該輸出值計(jì)算出通過空氣流量計(jì)的空氣的量。通過了空氣流量計(jì)的空氣被吸入到燃燒室中。因此，空氣流量計(jì)也可說是檢測(cè)被吸入到燃燒室內(nèi)的空氣的量(以下將該量稱為“吸入空氣量”)的裝置?？杖急葌鞲衅髋渲迷趦?nèi)燃機(jī)的排氣通道上，向電子控制裝置輸出與來到該處的廢氣中的氧濃度對(duì)應(yīng) 的輸出值。電子控制裝置根據(jù)該輸出值計(jì)算出形成在燃燒室內(nèi)的混合氣的空燃比。因此，空燃比傳感器也可說是對(duì)形成在燃燒室中的混合氣的空燃比(以下，將該空燃比簡(jiǎn)稱為“混合氣的空燃比”)進(jìn)行檢測(cè)的裝置。可是，有時(shí)在實(shí)際燃料噴射量(S卩，從燃料噴射閥實(shí)際噴射的燃料的量)與指令燃料噴射量(即，從電子控制裝置指示燃料噴射閥噴射的燃料量)之間產(chǎn)生誤差。另外，有時(shí)在實(shí)際吸入空氣量(即，實(shí)際被吸入到燃燒室的空氣的量)與檢測(cè)吸入空氣量(即，由空氣流量計(jì)檢測(cè)出的空氣的量)之間也產(chǎn)生誤差。在實(shí)際燃料噴射量與指令燃料噴射量之間產(chǎn)生了誤差的場(chǎng)合，若電子控制裝置實(shí)施以實(shí)際燃料噴射量與指令燃料噴射量之間沒有誤差為前提的控制，則存在不能獲得內(nèi)燃機(jī)的所期望的性能的可能性。另外，在實(shí)際吸入空氣量與檢測(cè)吸入空氣量之間產(chǎn)生了誤差的場(chǎng)合，若電子控制裝置實(shí)施以在實(shí)際吸入空氣量與檢測(cè)吸入空氣量之間沒有誤差為前提的控制，則存在不能獲得內(nèi)燃機(jī)的所期望的性能的可能性。因此，在記載于專利文獻(xiàn)I的內(nèi)燃機(jī)中，使用指令燃料噴射量和檢測(cè)吸入空氣量計(jì)算出混合氣的空燃比(以下將該計(jì)算出的空燃比稱為“推斷空燃比”)，再計(jì)算出推斷空燃比相對(duì)于檢測(cè)空燃比(即，由空燃比傳感器檢測(cè)出的空燃比)的誤差。然后，將該誤差分成兩部分空燃比誤差，一部分空燃比誤差被推斷為是由燃料噴射量誤差(即，實(shí)際燃料噴射量與指令燃料噴射量之間的誤差)引起的，另一部分空燃比誤差被推斷為是由吸入空氣量誤差(即，實(shí)際吸入空氣量與檢測(cè)吸入空氣量之間的誤差)引起的。然后，對(duì)指令燃料噴射量進(jìn)行修正以便對(duì)這樣劃分的、被推斷為由燃料噴射量誤差引起的空燃比誤差進(jìn)行補(bǔ)償，并且對(duì)檢測(cè)吸入空氣量進(jìn)行修正以便對(duì)這樣劃分的、被推斷為由吸入空氣量誤差引起的空燃比誤差進(jìn)行補(bǔ)償。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2007-262946號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平6-299886號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題可是，在記載于專利文獻(xiàn)I的內(nèi)燃機(jī)中，使指令燃料噴射量進(jìn)行各種變化，使內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行運(yùn)行，在此基礎(chǔ)上預(yù)先求出空燃比誤差(即，推斷空燃比相對(duì)于檢測(cè)空燃比的誤差)中的由燃料噴射量誤差引起的空燃比誤差的比例和由吸入空氣量誤差引起的空燃比誤差的比例，按指令燃料噴射量的函數(shù)的映射的形式將這些比例存儲(chǔ)在電子控制裝置中。然后，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中相應(yīng)于指令燃料噴射量從映射獲取由燃料噴射量誤差引起的空燃比誤差的比例和由吸入空氣量誤差引起的空燃比誤差的比例。然后，將在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中計(jì)算出的空燃比誤差分成使用這些獲得了的比例推斷為由燃料噴射量誤差引起的空燃比誤差和推斷為由吸入空氣量誤差引起的空燃比誤差，對(duì)指令燃料噴射量及檢測(cè)吸入空氣量進(jìn)行修正，以便分別對(duì)劃分了的空燃比誤差進(jìn)行補(bǔ)償?？墒牵谟涊d于專利文獻(xiàn)I的方法中，使用成為基準(zhǔn)的內(nèi)燃機(jī)(更為具體地說，成 為基準(zhǔn)的燃料噴射閥、空氣流量計(jì)、空燃比傳感器等)求出用于將空燃比誤差分成由燃料噴射量引起的空燃比誤差和由吸入空氣量誤差引起的空燃比誤差的比例。因此，當(dāng)考慮了內(nèi)燃機(jī)的制造誤差(更為具體地說，燃料噴射閥、空氣流量計(jì)、空燃比傳感器等的制造誤差)時(shí)，有時(shí)使用成為基準(zhǔn)的內(nèi)燃機(jī)求出的比例相對(duì)于各個(gè)內(nèi)燃機(jī)是不適當(dāng)?shù)摹Ａ硗猓?dāng)產(chǎn)生了各個(gè)內(nèi)燃機(jī)的時(shí)效劣化(更為具體地說，燃料噴射閥、空氣流量計(jì)、空燃比傳感器等的時(shí)效劣化)時(shí)，使用成為基準(zhǔn)的內(nèi)燃機(jī)求出了的比例有時(shí)對(duì)于各個(gè)內(nèi)燃機(jī)是不適當(dāng)?shù)?。另外，在這些場(chǎng)合，對(duì)于指令燃料噴射量相對(duì)于實(shí)際燃料噴射量的誤差來說，指令燃料噴射量的修正過度或過小，對(duì)于檢測(cè)吸入空氣量相對(duì)于實(shí)際吸入空氣量的誤差來說，檢測(cè)吸入空氣量的修正過度或過小。因此，本發(fā)明的目的在于對(duì)于指令燃料供給量相對(duì)于實(shí)際燃料噴射量的誤差沒有過多或不足地修正燃料供給指令值，并且對(duì)于檢測(cè)供給空氣量相對(duì)于實(shí)際供給空氣量的誤差沒有過多或不足地修正檢測(cè)供給空氣量。用于解決問題的手段本申請(qǐng)的發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其具有燃料供給單元、目標(biāo)燃料供給量設(shè)定單元、燃料噴射指令值提供單元、供給空氣量檢測(cè)單元、空燃比檢測(cè)單元、空燃比計(jì)算單元、排氣成分濃度檢測(cè)單元、以及排氣成分濃度計(jì)算單元；該燃料供給單元向燃燒室供給燃料；該目標(biāo)燃料供給量設(shè)定單元將應(yīng)由該燃料供給單元供給到燃燒室的燃料的量設(shè)定為目標(biāo)燃料供給量；該燃料噴射指令值提供單元根據(jù)目標(biāo)燃料供給量計(jì)算出用于將由該目標(biāo)燃料供給量設(shè)定單元設(shè)定的目標(biāo)燃料供給量的燃料從上述燃料供給單元供給到燃燒室的燃料供給指令值，并將該燃料供給指令值提供給上述燃料供給單元；該供給空氣量檢測(cè)單元對(duì)供給到燃燒室的空氣的量進(jìn)行檢測(cè)；該空燃比檢測(cè)單元對(duì)形成于燃燒室中的混合氣的空燃比進(jìn)行檢測(cè)；該空燃比計(jì)算單元從根據(jù)上述燃料供給指令值把握的燃料供給量和由上述供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)的空氣的量，計(jì)算出形成于燃燒室中的混合氣的空燃比；該排氣成分濃度檢測(cè)單元對(duì)從燃燒室排出的廢氣中的特定成分的濃度進(jìn)行檢測(cè)；該排氣成分濃度計(jì)算單元從根據(jù)上述燃料供給指令值把握的燃料噴射量和由上述供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)出的空氣的量，計(jì)算出從燃燒室排出的廢氣中的特定成分的濃度。而且，在本發(fā)明中，燃料供給單元若為向燃燒室供給燃料的單元，則也可為任何單元，例如，可為通過向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)直接噴射燃料而向燃燒室供給燃料的燃料噴射閥，也可為通過向內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣口噴射燃料而向燃燒室供給燃料的燃料噴射閥。另外，在本發(fā)明中，排氣成分濃度檢測(cè)單元包含檢測(cè)從燃燒室排出的廢氣中的特定成分的量的單元。另外，在本發(fā)明中，以使由上述空燃比檢測(cè)單元檢測(cè)出的空燃比與由上述空燃比計(jì)算單元計(jì)算出的空燃比之間的偏差、和由上述排氣成分濃度檢測(cè)單元檢測(cè)出的特定成分的濃度與由上述排氣成分濃度計(jì)算單元計(jì)算出的特定成分的濃度之間的偏差變小的方式，修正上述燃料供給指令值或根據(jù)該燃料供給指令值把握的燃料供給量，并且修正由上述供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)出的空氣的量。按照本發(fā)明，對(duì)于指令燃料供給量(S卩，根據(jù)燃料供給指令值把握的燃料供給量)相對(duì)于實(shí)際燃料噴射量(即，由燃料供給單元實(shí)際供給到燃燒室的燃料的量)的誤差，沒有過多或不足地修正燃料供給指令值或根據(jù)其把握的燃料供給量，并且對(duì)于檢測(cè)供給空氣量(即，由供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)出的空氣的量)相對(duì)于實(shí)際供給空氣量(即，由空氣供給單元實(shí)際供給到燃燒室的空氣的量)的誤差，沒有過多或不足地修正檢測(cè)吸入空氣量。下面說明其理由?！?br> 在本發(fā)明中，在由空燃比計(jì)算單元計(jì)算空燃比時(shí)考慮了指令燃料供給量和檢測(cè)供給空氣量。因此，在由空燃比檢測(cè)單元檢測(cè)出的空燃比(以下，也將該空燃比稱為“檢測(cè)空燃比”)與由空燃比計(jì)算單元計(jì)算出的空燃比(以下，也將該空燃比稱為“計(jì)算空燃比”)之間的偏差中，也考慮了指令燃料供給量和檢測(cè)供給空氣量。另一方面，在由排氣成分濃度計(jì)算單元計(jì)算特定成分的濃度時(shí)也考慮指令燃料供給量和檢測(cè)供給空氣量。因此，在由排氣成分濃度檢測(cè)單元檢測(cè)出的特定成分的濃度(以下，將該濃度也稱為“檢測(cè)特性成分濃度”)與由排氣成分濃度計(jì)算單元計(jì)算出的特定成分的濃度(以下，也將該濃度稱為“計(jì)算特定成分濃度”)之間的偏差中，也考慮指令燃料供給量和檢測(cè)供給空氣量。S卩，在本發(fā)明中，在檢測(cè)空燃比與計(jì)算空燃比之間的誤差中，以及在檢測(cè)特定成分濃度與計(jì)算特定成分濃度之間的偏差中都考慮了指令燃料供給量和檢測(cè)供給空氣量。另夕卜，指令燃料供給量在其與實(shí)際燃料供給量之間產(chǎn)生了誤差的場(chǎng)合反映該誤差，檢測(cè)供給空氣量在其與實(shí)際供給空氣量之間產(chǎn)生了誤差的場(chǎng)合反映該誤差。另外，以使這些誤差變小的方式對(duì)指令燃料供給量(即，燃料供給指令值)和檢測(cè)供給空氣量進(jìn)行修正，從而使指令燃料供給量相對(duì)于實(shí)際燃料供給量的誤差及檢測(cè)供給空氣量相對(duì)于實(shí)際供給空氣量的誤差變小。此時(shí)，在本發(fā)明中，指令燃料供給量和檢測(cè)供給空氣量這樣的性質(zhì)相互不同的兩個(gè)參數(shù)成為被修正的對(duì)象，作為對(duì)這兩個(gè)參數(shù)的修正進(jìn)行約束的限制，采用性質(zhì)相互不同的兩個(gè)限制，即，減小檢測(cè)空燃比與計(jì)算空燃比之間的誤差這樣的限制，和減小檢測(cè)特定成分濃度與計(jì)算特定成分濃度之間的誤差這樣的限制。即，在本發(fā)明中，在兩個(gè)參數(shù)的修正中采用兩個(gè)限制。因此，按照本發(fā)明進(jìn)行燃料供給指令值(或根據(jù)它們把握的燃料供給量)及檢測(cè)供給空氣量的修正，從而對(duì)于指令燃料供給量相對(duì)于實(shí)際燃料供給量的誤差沒有過多或不足地修正燃料供給指令值(或根據(jù)它們把握的燃料供給量)，并且對(duì)于檢測(cè)供給空氣量相對(duì)于實(shí)際供給空氣量的誤差沒有過多或不足地修正檢測(cè)供給空氣量。另外，上述特定成分只要為其濃度相應(yīng)于供給到燃燒室的燃料的量和供給到燃燒室的空氣的量變化的成分，則可為任何成分，例如，可為未燃碳?xì)浠衔?未燃HC)，也可為一氧化碳(CO)。然而，由燃燒室中的燃料的燃燒生成的氮氧化物(NOx)的量(以下，將該量稱為“NOx生成量”)受到燃料供給量及供給空氣量的影響很大。即，對(duì)于指令燃料供給量相對(duì)于實(shí)際燃料供給量的誤差的變化的NOx生成量的敏感度及對(duì)于檢測(cè)供給空氣量相對(duì)于實(shí)際供給空氣量的誤差的變化的NOx生成量的敏感度高。因此，在將檢測(cè)排氣成分濃度與計(jì)算排氣成分濃度之間的誤差用于燃料供給指令值及檢測(cè)供給空氣量的修正的上述發(fā)明中，從更可靠地沒有過多或不足地修正燃料供給指令值并且更可靠地沒有過多或不足地修正檢測(cè)供給空氣量的觀點(diǎn)出發(fā)，最好上述特定成分為包含在廢氣中的氮氧化物。另外，在上述發(fā)明中，當(dāng)將用于消除與由上述燃料供給單元供給的燃料的量相關(guān)的誤差的修正值稱為燃料供給量修正值，將用于消除與由上述供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)出的空氣的量相關(guān)的誤差的修正值稱為供給空氣量修正值時(shí)，也可使用這些燃料供給量修正值及供給空氣量修正值構(gòu)成在由上述空燃比檢測(cè)單元檢測(cè)出的空燃比與由上述空燃比計(jì)算單元計(jì)算出的空燃比之間成立的等式，和在由上述排氣成分濃度檢測(cè)單元檢測(cè)出的特定成分的濃度與由上述排氣成分濃度計(jì)算單元計(jì)算出的特定成分的濃度之間成立的等式，求 解由該兩個(gè)等式構(gòu)成的聯(lián)立方程式，從而計(jì)算出燃料供給量修正值及供給空氣量修正值，上述燃料供給指令值或根據(jù)該燃料供給指令值把握的燃料供給量由上述計(jì)算出的燃料供給量修正值進(jìn)行修正，并且，由上述供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)出的空氣的量由上述計(jì)算出的供給空氣量修正值修正，從而減小由上述空燃比檢測(cè)單元檢測(cè)出的空燃比與由上述空燃比計(jì)算單元計(jì)算出的空燃比之間的偏差、和由上述排氣成分濃度檢測(cè)單元檢測(cè)出的特定成分的濃度與由上述排氣成分濃度計(jì)算單元計(jì)算出的特定成分的濃度之間的偏差。另外，在上述發(fā)明中，也可以將在上述燃料供給單元未發(fā)生故障的場(chǎng)合針對(duì)上述燃料供給指令值的修正量所能取的范圍設(shè)定為燃料供給指令值修正容許范圍，當(dāng)針對(duì)上述燃料供給指令值的修正量沒有處在該燃料供給指令值修正容許范圍內(nèi)時(shí)，診斷為在上述燃料供給單元中發(fā)生了故障。如上述那樣，按照上述發(fā)明，對(duì)于指令燃料供給量相對(duì)于實(shí)際燃料供給量的誤差，沒有過多或不足地修正燃料供給指令值。因此，對(duì)于燃料供給指令值的修正量準(zhǔn)確地表示了指令燃料供給量相對(duì)于實(shí)際燃料供給量的誤差。因此，若根據(jù)對(duì)于燃料供給指令值的修正量診斷燃料供給單元的故障，則能夠更準(zhǔn)確地診斷燃料供給單元的故障。另外，在上述發(fā)明中，也可以將在上述供給空氣量檢測(cè)單元未發(fā)生故障的場(chǎng)合針對(duì)上述檢測(cè)供給空氣量的修正量所能取的范圍設(shè)定為檢測(cè)供給空氣量修正容許范圍，當(dāng)針對(duì)上述燃料供給指令值的修正量沒有處在該檢測(cè)供給空氣量修正容許范圍內(nèi)時(shí)，診斷為在上述供給空氣量檢測(cè)單元中發(fā)生了故障。如上述那樣，按照上述發(fā)明，對(duì)于檢測(cè)供給空氣量相對(duì)于實(shí)際供給空氣量的誤差，沒有過多或不足地修正檢測(cè)供給空氣量。因此，對(duì)于檢測(cè)供給空氣量的修正量準(zhǔn)確地表示了檢測(cè)供給空氣量相對(duì)于實(shí)際供給空氣量的誤差。因此，若根據(jù)對(duì)于檢測(cè)供給空氣量的修正量對(duì)供給空氣量檢測(cè)單元的故障進(jìn)行診斷，則能夠更準(zhǔn)確地診斷供給空氣量檢測(cè)單元的故障。


圖I為表示應(yīng)用本發(fā)明的控制裝置的內(nèi)燃機(jī)的圖。
圖2中(A)為表示如下的映射的圖，該映射用于根據(jù)加速踏板開度Dac獲得目標(biāo)燃料噴射量TGF，(B)為表示如下的映射的圖，該映射用于根據(jù)燃料噴射量GF和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N獲得目標(biāo)節(jié)氣門開度。圖3為表示實(shí)施本發(fā)明的燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的計(jì)算及學(xué)習(xí)的程序的一例的圖。圖4為表示實(shí)施本發(fā)明的燃料噴射閥及空氣流量計(jì)的故障診斷的程序的一例的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的實(shí)施方式。在圖I中表示應(yīng)用了本發(fā)明的控制裝置的內(nèi)燃機(jī)。圖I所示的內(nèi)燃機(jī)10具有內(nèi)燃機(jī)的主體(以下，稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)主體”)20、分別對(duì)應(yīng)于該發(fā)動(dòng)機(jī)主體的4個(gè)燃燒室配置的燃料噴射閥21、以及通過燃料·供給管23向該燃料噴射閥21供給燃料的燃料泵22。另外，內(nèi)燃機(jī)10具有從外部向燃燒室供給空氣的進(jìn)氣系統(tǒng)30，和將從燃燒室排出的廢氣排出到外部的排氣系統(tǒng)40。另外，內(nèi)燃機(jī)10為壓縮自點(diǎn)火式的內(nèi)燃機(jī)(所謂的柴油發(fā)動(dòng)機(jī))。進(jìn)氣系統(tǒng)30具有進(jìn)氣支管31和進(jìn)氣管32。而且，在以下的說明中，有時(shí)也將進(jìn)氣系統(tǒng)30稱為“進(jìn)氣通道”。進(jìn)氣支管31的一方的端部(即，支部)連接到相應(yīng)于各燃燒室形成在發(fā)動(dòng)機(jī)主體20內(nèi)的進(jìn)氣口(圖中未表不)。另一方面，進(jìn)氣支管31的另一方的端部連接到進(jìn)氣管32。在進(jìn)氣管32內(nèi)配置有對(duì)在該進(jìn)氣管內(nèi)流動(dòng)的空氣的量進(jìn)行控制的節(jié)氣門33。另外，在進(jìn)氣管32上配置有對(duì)在該進(jìn)氣管內(nèi)流動(dòng)的空氣進(jìn)行冷卻的中間冷卻器34。另外，在進(jìn)氣管32的面向外部的端部配置有空氣濾清器36。另一方面，排氣系統(tǒng)40具有排氣支管41和排氣管42。而且，在以下的說明中，有時(shí)還將排氣系統(tǒng)40稱為“排氣通道”。排氣支管41的一方的端部(即，支部)連接到相應(yīng)于各燃燒室形成在發(fā)動(dòng)機(jī)主體20內(nèi)的排氣口(圖中未表示)。另一方面，排氣支管41的另一方的端部連接到排氣管42。在排氣管42上配置有催化轉(zhuǎn)化器43，該催化轉(zhuǎn)化器43內(nèi)裝有對(duì)廢氣中的特定成分進(jìn)行凈化的排氣凈化催化劑43A。另外，在比排氣凈化催化劑43A更處于上游側(cè)的排氣管42上，安裝有輸出與從燃燒室排出了的廢氣中的氧濃度相應(yīng)的輸出值的氧濃度傳感器(以下，將該氧濃度傳感器稱為“上游側(cè)氧濃度傳感器”)76U。另一方面，在比排氣凈化催化劑43A更處于下游側(cè)的排氣管42上安裝有輸出與從排氣凈化催化劑43A流出的廢氣中的氧濃度相應(yīng)的輸出值的氧濃度傳感器(以下，將該氧濃度傳感器稱為“下游側(cè)氧濃度傳感器”)76D。另外，在比排氣凈化催化劑43A更處于上游側(cè)的排氣管42上，安裝有輸出與從燃燒室排出了的廢氣中的NOx (氮氧化物)的濃度相應(yīng)的輸出值的傳感器(以下，將該傳感器稱為“NOx傳感器”)77。另外，在比空氣濾清器36更處于下游的進(jìn)氣管32上安裝有輸出與在該進(jìn)氣管內(nèi)流動(dòng)的空氣的流量(因此，為被吸入到燃燒室中的空氣的流量，以下將該流量稱為“吸入空氣量”)相對(duì)應(yīng)的輸出值的空氣流量計(jì)71。另外，在進(jìn)氣支管31上安裝有輸出與該進(jìn)氣支管內(nèi)的氣體的壓力(即，進(jìn)氣壓力)相對(duì)應(yīng)的輸出值的壓力傳感器(以下，稱為“進(jìn)氣壓力傳感器”)72。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)主體20上安裝有輸出與曲軸的旋轉(zhuǎn)相位相對(duì)應(yīng)的輸出值的曲柄位置傳感器74。另外，內(nèi)燃機(jī)10具有電子控制裝置60。電子控制裝置60具有微處理器(CPU)61、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 62、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 63、備份RAM (Back up RAM) 64、接口 65。在接口 65上連接著燃料噴射閥21、燃料泵22以及節(jié)氣門33，控制它們的動(dòng)作的控制信號(hào)通過接口 65從電子控制裝置60提供。另外，在接口 65上還連接著空氣流量計(jì)71、進(jìn)氣壓力傳感器72、曲柄位置傳感器74以及輸出與加速踏板AP的開度(即，加速踏板AP的踩下量，以下將其稱為“加速踏板開度”)相對(duì)應(yīng)的輸出值的加速踏板開度傳感器75、上游側(cè)氧濃度傳感器76U、下游側(cè)氧濃度傳感器76D以及NOx傳感器77，從空氣流量計(jì)71輸出的輸出值、從進(jìn)氣壓力傳感器72輸出的輸出值、從曲柄位置傳感器74輸出的輸出值、從加速踏板開度傳感器75輸出的輸出值、從上游側(cè)氧濃度傳感器76U輸出的輸出值、從下游側(cè)氧濃度傳感器76D輸出的輸出值以及從NOx傳感器77輸出的輸出值被輸出到接口 65。而且，電子控制裝置60根據(jù)空氣流量計(jì)71的輸出值計(jì)算出吸入空氣量，根據(jù)進(jìn)氣壓力傳感器72的輸出值計(jì)算出進(jìn)氣壓力，根據(jù)曲柄位置傳感器74的輸出值計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(即，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速)，根據(jù)加速踏板開度傳感器75的輸出值計(jì)算出加速踏板開度，根據(jù)上游側(cè)氧濃度傳感器76U的輸出值計(jì)算出作為從燃燒室排出的廢氣的、流入到排氣凈化催化劑43A之前的廢氣的空燃比(B卩，形成于燃燒室內(nèi)的混合氣的空燃比)，根據(jù)下游側(cè)氧濃度傳感器76D的輸出值計(jì)算從排氣凈化催化劑43A流出的廢氣的空燃比。另外，上游側(cè)氧濃度傳感器76U可以說為檢測(cè)形成于燃燒室內(nèi)的混合氣的空燃比的傳感器，所以，在以下的說明中，將上游側(cè)氧濃度傳感器簡(jiǎn)稱為“空燃比傳感器”。下面，說明本發(fā)明的各種控制的實(shí)施方式。在以下的說明中，“發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行”為“內(nèi) 燃機(jī)的運(yùn)行”，“燃料噴射量”為“從燃料噴射閥噴射的燃料的量”，“實(shí)際燃料噴射量”為“從燃料噴射閥實(shí)際噴射的燃料的量”。首先，說明本發(fā)明的燃料噴射閥的控制的一個(gè)實(shí)施方式。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，通過實(shí)驗(yàn)等預(yù)先求出相應(yīng)于加速踏板開度適當(dāng)?shù)娜剂蠂娚淞浚@些燃料噴射量如圖2(A)所示那樣按加速踏板開度Dac的函數(shù)的映射的形式作為目標(biāo)燃料噴射量TGF存儲(chǔ)在電子控制裝置中。然后，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，相應(yīng)于加速踏板開度Dac從圖2 (A)的映射獲得目標(biāo)燃料噴射量TGF。然后，計(jì)算出為了將獲得了的目標(biāo)燃料噴射量TGF的燃料噴射到燃料噴射閥中而需要的燃料噴射閥的開閥時(shí)間(以下，將該開閥時(shí)間稱為“目標(biāo)開閥時(shí)間”)。接著，將用于按計(jì)算出了的開閥時(shí)間使燃料噴射閥開閥的指令值(以下，將該指令值稱為“燃料噴射指令值”)提供給燃料噴射閥。下面，說明與節(jié)氣門的控制相關(guān)的本發(fā)明的實(shí)施方式。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在圖I所示的內(nèi)燃機(jī)中預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等求出與燃料噴射量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)墓?jié)氣門開度(即，節(jié)氣門的開度)，將這些求出了的節(jié)氣門開度如圖2 (B)所示那樣作為目標(biāo)節(jié)氣門開度TDth按燃料噴射量GF和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)的映射的形式存儲(chǔ)在電子控制裝置60中。然后，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，根據(jù)燃料噴射量GF和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N從圖2 (B)的映射獲得目標(biāo)節(jié)氣門開度TDth。然后，控制節(jié)氣門的開度，以便按該獲得了的目標(biāo)節(jié)氣門開度TDth使節(jié)氣門開閥。另外，在圖2 (B)的映射中，燃料噴射量GF越多，則目標(biāo)節(jié)氣門開度TDth變得越大，另外，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N越大，則目標(biāo)節(jié)氣門開度TDth變得越大。另外，在該實(shí)施方式中，作為為了從圖2 (B)的映射獲得目標(biāo)節(jié)氣門開度TDth而利用的燃料噴射量GF，采用目標(biāo)燃料噴射量TGF (S卩，從圖2 (A)的映射獲得的目標(biāo)燃料噴射量TGF)。下面，說明本發(fā)明的燃料噴射指令值的修正的一個(gè)實(shí)施方式。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)以具有標(biāo)準(zhǔn)特性的燃料噴射閥(以下，將該燃料噴射閥稱為“基準(zhǔn)燃料噴射閥”)為基準(zhǔn)時(shí)，預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等求出能夠計(jì)算出燃料噴射指令值的函數(shù)，該燃料噴射指令值能夠從該基準(zhǔn)燃料噴射閥噴射目標(biāo)燃料噴射量的燃料，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，將目標(biāo)燃料噴射量應(yīng)用于該函數(shù)，從而計(jì)算出燃料噴射指令值。因此，只要燃料噴射閥的特性與基準(zhǔn)燃料噴射閥的特性一致，若將根據(jù)上述函數(shù)計(jì)算出的燃料噴射指令值提供給燃料噴射閥，則能夠從燃料噴射閥噴射目標(biāo)燃料噴射量的燃料。即，實(shí)際燃料噴射量與目標(biāo)燃料噴射量一致。然而，在因燃料噴射閥的制造誤差等使得燃料噴射閥的特性與基準(zhǔn)燃料噴射閥的特性不一致的場(chǎng)合，或因燃料噴射閥的時(shí)效劣化等使得燃料噴射閥的特性與基準(zhǔn)燃料噴射閥不一致的場(chǎng)合，即使將根據(jù)上述函數(shù)計(jì)算出的燃料噴射指令值提供給燃料噴射閥，也不從燃料噴射閥噴射目標(biāo)燃料噴射量的燃料。即，實(shí)際燃料噴射量與目標(biāo)燃料噴射量不一致。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，計(jì)算出表示實(shí)際燃料噴射量相對(duì)于目標(biāo)燃料噴射量的偏差的燃料噴射量修正值(其詳細(xì)情況在后面說明)，將由上述函數(shù)計(jì)算出的燃料噴射指令值乘以該計(jì)算出了的燃料噴射量修正值的倒數(shù)，從而修正燃料噴射指令值，該修正了的燃料噴射指令值作為最終的燃料噴射指令值提供給燃料噴射閥。這 樣，使實(shí)際燃料噴射量與目標(biāo)燃料噴射量一致，或至少使實(shí)際燃料噴射量接近目標(biāo)燃料噴射量。而且，根據(jù)本發(fā)明修正了的燃料噴射指令值不僅用于使實(shí)際燃料供給量接近目標(biāo)燃料噴射量，而且也可在內(nèi)燃機(jī)實(shí)施將燃料噴射量用作一個(gè)參數(shù)的控制的場(chǎng)合用于把握燃料噴射量。下面，說明本發(fā)明的檢測(cè)吸入空氣量的修正的一個(gè)實(shí)施方式。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)將具有標(biāo)準(zhǔn)特性的空氣流量計(jì)(以下，將該空氣流量計(jì)稱為“基準(zhǔn)空氣流量計(jì)”)作為基準(zhǔn)時(shí)，預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等求出將空氣流量計(jì)的輸出值換算成實(shí)際的吸入空氣量的函數(shù)，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，將空氣流量計(jì)的輸出值應(yīng)用于該函數(shù)，從而計(jì)算出吸入空氣量作為檢測(cè)吸入空氣量。因此，只要空氣流量計(jì)的特性與基準(zhǔn)空氣流量計(jì)的特性一致，根據(jù)上述函數(shù)計(jì)算出的檢測(cè)吸入空氣量就與實(shí)際的吸入空氣量一致。然而，在因空氣流量計(jì)的制造誤差等使得空氣流量計(jì)的特性與基準(zhǔn)空氣流量計(jì)的特性不一致的場(chǎng)合，或因空氣流量計(jì)的時(shí)效劣化等使得空氣流量計(jì)的特性與基準(zhǔn)空氣流量計(jì)不一致的場(chǎng)合，利用上述函數(shù)計(jì)算出的檢測(cè)吸入空氣量與實(shí)際的吸入空氣量不一致。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，計(jì)算出表示檢測(cè)吸入空氣量相對(duì)于實(shí)際吸入空氣量的偏差的吸入空氣量修正值(其詳細(xì)情況在后面說明)，將由上述函數(shù)計(jì)算出的檢測(cè)吸入空氣量乘以該計(jì)算出了的吸入空氣量修正值，從而對(duì)檢測(cè)吸入空氣量進(jìn)行修正，該受到了修正的檢測(cè)吸入空氣量被作為最終的檢測(cè)吸入空氣量。這樣，使檢測(cè)吸入空氣量與實(shí)際的吸入空氣量一致，或至少使檢測(cè)吸入空氣量接近實(shí)際的吸入空氣量。而且，按照本發(fā)明進(jìn)行了修正的檢測(cè)吸入空氣量，例如在內(nèi)燃機(jī)實(shí)施將檢測(cè)吸入空氣量用作一個(gè)參數(shù)的控制的場(chǎng)合得到利用。下面，說明本發(fā)明的燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的計(jì)算的一個(gè)實(shí)施方式。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，求解由下式I和下式2組成的聯(lián)立方程式，由此計(jì)算出燃料噴射量修正值的瞬時(shí)值XFI及吸入空氣量修正值的瞬時(shí)值XAI。在式I中“AFd”為“檢測(cè)空燃比(B卩，由空燃比傳感器檢測(cè)出的混合氣的空燃比)”，“AFe”為“推斷空燃比”。另外，在式2中，“NOXd”為“檢測(cè)NOx濃度”，“Fnox”為“用于從燃料噴射量和吸入空氣量計(jì)算出廢氣中的NOx濃度的模型或函數(shù)”，“GFe”為“指令燃料噴射量(即，從根據(jù)本次的目標(biāo)燃料噴射量計(jì)算出了的燃料噴射指令值把握的燃料噴射量”，“GAd”為“檢測(cè)吸入空氣量”。AFd=AFeXXAI/XFI... (I)NOXd=Fnox (GFeXXFI，GAdXXAI)…(2)而且，在式I中使用的推斷空燃比AFe根據(jù)下式3計(jì)算出。在式3中，“GAd”為“檢測(cè)吸入空氣量”，“GFe”為“指令燃料噴射量(即，從根據(jù)本次的目標(biāo)燃料噴射量計(jì)算出的燃料噴射指令值把握的燃料噴射量)”。
AFe=GAd/GFe... (3)然后，根據(jù)下式4計(jì)算出燃料噴射量修正值XF，并且根據(jù)下式5計(jì)算出吸入空氣量修正值XA。而且，在式4中，“XFG”為“根據(jù)現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)獲得的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值”，“XFI”為“本次計(jì)算出的燃料噴射量修正值的瞬時(shí)值”。另外，在式5中，“XAG”為“根據(jù)現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)獲得的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值”，“XAI”為“本次計(jì)算出的吸入空氣量修正值的瞬時(shí)值”。XF=XFG+XFI— (4)XA=XAG+XAI... (5)而且，若按這樣的方式重新計(jì)算出燃料噴射量修正值，則本次新計(jì)算出的燃料噴射量修正值作為與現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值存儲(chǔ)在電子控制裝置中。即，與現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值被更新。另夕卜，若按這樣的方式重新計(jì)算出吸入空氣量修正值，則本次新計(jì)算出的吸入空氣量修正值作為與現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值存儲(chǔ)在電子控制裝置中。即，與現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值被更新。下面，說明利用如上述那樣計(jì)算出的燃料噴射量修正值修正燃料噴射指令值而使實(shí)際的燃料噴射量與目標(biāo)燃料噴射量一致(或使實(shí)際的燃料噴射量接近目標(biāo)燃料噴射量)，并且利用如上述那樣計(jì)算出的吸入空氣量修正值對(duì)檢測(cè)吸入空氣量進(jìn)行修正而使檢測(cè)吸入空氣量與實(shí)際的吸入空氣量一致(或使檢測(cè)吸入空氣量接近實(shí)際的吸入空氣量)的理由。當(dāng)用“GAa”表示實(shí)際的吸入空氣量，用“GAd”表示檢測(cè)吸入空氣量時(shí)，將如下式6所示那樣將實(shí)際的吸入空氣量除以檢測(cè)吸入空氣量而獲得的值XA定義為吸入空氣量檢測(cè)誤差(即，檢測(cè)吸入空氣量相對(duì)于實(shí)際的吸入空氣量的誤差)。另外，當(dāng)用“GFa”表示實(shí)際的燃料噴射量，用“GFe”表示指令燃料噴射量(S卩，從根據(jù)本次的目標(biāo)燃料噴射量計(jì)算出的燃料噴射指令值把握的燃料噴射量)時(shí)，將如下式7所示那樣將實(shí)際的燃料噴射量除以目標(biāo)燃料噴射量而獲得的值XF定義為燃料噴射量誤差(即，實(shí)際的燃料噴射量相對(duì)于目標(biāo)燃料噴射量的誤差)。另外，當(dāng)用“GAd”表示檢測(cè)吸入空氣量，用“GFe”表示指令燃料噴射量時(shí)，將如下式8所示那樣將檢測(cè)吸入空氣量除以指令燃料噴射量而獲得的值A(chǔ)Fe定義為推斷空燃t匕。另外，當(dāng)用“GFe”表示指令燃料噴射量，用“GAd”表示檢測(cè)吸入空氣量時(shí)，將按照下式9計(jì)算出的值NOXe定義為“推斷NOx濃度”。
XA=GAa/GAd…(6)XF=GFa/GFe... (7)AFe=GAd/GFe... (8)NOXe=Fnox (GFe, GAd)…(9)在如上述那樣定義了吸入空氣量檢測(cè)誤差XA、燃料噴射量誤差XF、推斷空燃比 AFe、以及推斷NOx濃度NOXe的場(chǎng)合，在實(shí)際的空燃比AFa與推斷空燃比AFe之間下式10的關(guān)系成立，在檢測(cè)NOx濃度(即，實(shí)際的NOx濃度)NOXd與推斷NOx濃度NOXe之間下式11的關(guān)系成立。AFa=AFe X XA/XF…(10)NOXa=Fnox (GFeXXF, GAdXXA)…(11)因此，通過求解由式10和式11組成的聯(lián)立方程式，能夠計(jì)算出燃料噴射量誤差XF及吸入空氣量檢測(cè)誤差XA。另外，由于式10對(duì)應(yīng)于式1，式11對(duì)應(yīng)于式2，所以求解由式10和式11組成的聯(lián)立方程式(即，由式I和式2組成的聯(lián)立方程式)而獲得的燃料噴射量誤差XF為使實(shí)際的燃料噴射量與目標(biāo)燃料噴射量一致的修正值(即，燃料噴射量修正值)，通過求解由式10和式11組成的聯(lián)立方程式(即，由式I和式2組成的聯(lián)立方程式)而獲得的吸入空氣量檢測(cè)誤差XA為使檢測(cè)吸入空氣量與實(shí)際的吸入空氣量一致的修正值(S卩，吸入空氣量修正值)。根據(jù)上述的實(shí)施方式，相對(duì)于燃料噴射閥的燃料噴射量誤差沒有過多或不足地修正燃料噴射指令值，并且，相對(duì)于空氣流量計(jì)的檢測(cè)吸入空氣量誤差沒有過多或不足地修正檢測(cè)吸入空氣量。下面，說明其理由。上式I為關(guān)于檢測(cè)空燃比和推斷空燃比成立的等式，上式2為關(guān)于檢測(cè)NOx濃度和推斷NOx濃度成立的等式。因此，這些等式為性質(zhì)相互不同的等式。另外，上式I的推斷空燃比從指令燃料噴射量和檢測(cè)吸入空氣量計(jì)算出，上式2的推斷NOx濃度也從指令燃料噴射量和檢測(cè)吸入空氣量計(jì)算出。另外，這些指令燃料噴射量和檢測(cè)吸入空氣量為性質(zhì)相互不同的參數(shù)。這樣，在上述實(shí)施方式中，在對(duì)性質(zhì)相互不同的兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行修正的修正值的計(jì)算中采用性質(zhì)相互不同的兩個(gè)等式。即，上式I及上式2的等式為對(duì)燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值進(jìn)行限制的等式，所以，在上述實(shí)施方式中，可以說在對(duì)性質(zhì)相互不同的兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行修正的修正值的計(jì)算中采用了性質(zhì)相互不同的兩個(gè)限制。因此，使用按照上述實(shí)施方式計(jì)算出的燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值對(duì)燃料噴射指令值及檢測(cè)吸入空氣量進(jìn)行修正，從而對(duì)于燃料噴射閥的燃料噴射量誤差沒有過多或不足地修正燃料噴射指令值，并且對(duì)于空氣流量計(jì)的檢測(cè)吸入空氣量誤差沒有過多或不足地對(duì)檢測(cè)吸入空氣量進(jìn)行修正。另外，若僅對(duì)燃料噴射量進(jìn)行修正，則內(nèi)燃機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生大的變動(dòng)。然而，根據(jù)上述實(shí)施方式，不僅燃料噴射量受到修正，而且吸入空氣量也受到修正。因此，內(nèi)燃機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生大的變動(dòng)這樣情況得到抑制。而且，在上述實(shí)施方式中通過求解由上式I和上式2組成的聯(lián)立方程式而計(jì)算出的燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值，可以說是為同時(shí)地使檢測(cè)空燃比與推斷空燃比之間的偏差和檢測(cè)NOx濃度與推斷NOx濃度之間的偏差為“O”或至少變小的修正值。下面，說明本發(fā)明的實(shí)施燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的計(jì)算及學(xué)習(xí)的程序的一例。該程序的一例表示于圖3中。而且，該程序?yàn)樵诿拷?jīng)過規(guī)定時(shí)間實(shí)施的程序。若開始圖3的程序，則在步驟100中獲得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N、目標(biāo)燃料噴射量TGF、檢測(cè)吸入空氣量GAd、指令燃料噴射量GFe、檢測(cè)空燃比AFd、及檢測(cè)NOx濃度NOXd。然后，在步驟101中，獲得與由在步驟100中獲得了的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N和目標(biāo)燃料噴射量TGF規(guī)定的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值XFG及吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值XAG。然后，在步驟102中，將在步驟100中獲得了的檢測(cè)吸入空氣量GAd及指令燃料噴射量GFe應(yīng)用于上式3，從而計(jì)算出推斷空燃比AFe。然后，在步驟103中，將在步驟102中計(jì)算出了的推斷空燃比AFe應(yīng)用到上式I中，并且將在步驟100中獲得了的檢測(cè)吸入空氣量GAd及指令燃料噴射量GFe應(yīng)用于上式2中，從而生成聯(lián)立方程式。然后，在步驟104中，求解在步驟103中生成了的聯(lián)立方程式，從而計(jì)算出燃料噴射量修正值的瞬時(shí)值XFI及吸入空氣量修正值的瞬時(shí)值XAI。然后，在步驟105中，將在步驟101中獲得了的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值XFG和在步驟104中計(jì)算出了的燃料噴射量修正值的瞬時(shí)值XFI應(yīng)用于上式4，從而計(jì)算出燃料噴射量修正值XF，并且，將在步驟101中獲得了的吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值XAG和在步驟104中計(jì)算出了的吸入空氣量修正值的瞬時(shí)值XAI應(yīng)用于上式5，從而計(jì)算 出吸入空氣量修正值XA。然后，在步驟106中，將在步驟105中計(jì)算出了的燃料噴射量修正值XF及吸入空氣量修正值XA存儲(chǔ)在電子控制裝置中，作為與由在步驟100中獲得了的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N和目標(biāo)燃料噴射量TGF規(guī)定的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值XFG及吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值XAG (即，學(xué)習(xí)燃料噴射量修正值XF及吸入空氣量修正值XA)，然后結(jié)束程序?？墒?，在上述實(shí)施方式中，也可在燃料噴射閥未發(fā)生故障的場(chǎng)合預(yù)先設(shè)定能夠作為燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值而獲得的范圍，當(dāng)燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值不在該預(yù)先設(shè)定了的范圍內(nèi)時(shí)，診斷為燃料噴射閥發(fā)生了故障。在這里，由此能夠更準(zhǔn)確地診斷燃料噴射閥的故障。即，燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值準(zhǔn)確地表示燃料噴射閥的燃料噴射量誤差。因此，利用作為準(zhǔn)確地表示了這樣的燃料噴射閥的燃料噴射量誤差的參數(shù)的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值，進(jìn)行燃料噴射閥的故障診斷，所以，能夠更準(zhǔn)確地診斷燃料噴射閥的故障。另夕卜，在燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值中反映了排氣排放特性的下降。因此，利用作為反映了這樣的排氣排放特性的下降的參數(shù)的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值，進(jìn)行燃料噴射閥的故障診斷，所以，可以說即使在排氣排放特性下降了的狀態(tài)下也能夠準(zhǔn)確地診斷燃料噴射閥的故障，進(jìn)而能夠在燃料噴射閥的故障的程度變大之前確實(shí)地診斷燃料噴射閥的故障。另外，在上述實(shí)施方式中，也可在空氣流量計(jì)未發(fā)生故障的場(chǎng)合預(yù)先設(shè)定能夠作為吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值而獲得的范圍，當(dāng)吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值不處在該預(yù)先設(shè)定了的范圍內(nèi)時(shí)，診斷為在空氣流量計(jì)中發(fā)生了故障。這樣，能夠更準(zhǔn)確地診斷空氣流量計(jì)的故障。即，吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值準(zhǔn)確地表示了空氣流量計(jì)的檢測(cè)吸入空氣量誤差。因此，利用作為準(zhǔn)確地表示了這樣的空氣流量計(jì)的檢測(cè)吸入空氣量誤差的參數(shù)的吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值進(jìn)行空氣流量計(jì)的故障診斷，所以，能夠更為準(zhǔn)確地診斷空氣流量計(jì)的故障。另外，在吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值中反映了排氣排放特性的下降。因此，利用作為反映了這樣的排氣排放特性的下降的參數(shù)的吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值進(jìn)行空氣流量計(jì)的故障診斷，所以，也可以說，即使在排氣排放特性下降了的狀態(tài)下也能夠準(zhǔn)確地診斷空氣流量計(jì)的故障，進(jìn)而能夠在空氣流量計(jì)的故障的程度變大之前確實(shí)地診斷空氣流量計(jì)的故障。下面，說明實(shí)施本發(fā)明的燃料噴射閥及空氣流量計(jì)的故障診斷的程序的一例。該程序的一例表示于圖4中。而且，該程序?yàn)槊拷?jīng)過規(guī)定時(shí)間實(shí)施的程序。若圖4的程序開始，則首先在步驟200中獲得最新學(xué)習(xí)了的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值XFG及吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值XAG。然后，在步驟201中判別在步驟200中獲得了的燃料噴射量修正值的學(xué)習(xí)值XFG是·否處在由下限值XFGmin和上限值XFGmax確定的范圍內(nèi)(XFGmin彡XFG彡XFGmax )。在這里，當(dāng)已判別為XFGmin彡XFG彡XFGmax時(shí)，程序直接前進(jìn)到步驟202。另一方面，當(dāng)已判別不為XFGmin ( XFG ( XFGmax時(shí)，程序前進(jìn)到步驟203，表示在燃料噴射閥中發(fā)生了故障這一情況，此后，前進(jìn)到步驟202。若程序前進(jìn)到步驟202，則判別在步驟200中獲得了的吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)值XAG是否處在由下限值XAGmin和上限值XAGmax確定的范圍內(nèi)(XAGmin ( XAG ( XAGmax)。在這里，當(dāng)已判別為XAGmin ( XAG ( XAGmax時(shí)，程序直接結(jié)束。另一方面，當(dāng)已判別不為XAGmin ( XAG ( XAGmax時(shí)，程序前進(jìn)到步驟204，表示在空氣流量計(jì)中發(fā)生了故障這一情況，此后，程序結(jié)束。另外，在上述實(shí)施方式中，可設(shè)置與燃料噴射量修正值相關(guān)的上限值及下限值，將燃料噴射量修正值限制為這些上限值及下限值，也可設(shè)置與吸入空氣量修正值相關(guān)的上限值及下限值，將吸入空氣量修正值限制為這些上限值及下限值。這樣，能夠避免在燃料噴射量修正值或吸入空氣量修正值中反映由燃料噴射閥的燃料噴射量誤差及空氣流量計(jì)的吸入空氣量檢測(cè)誤差以外的構(gòu)成要素的誤差(例如，空燃比傳感器的空燃比檢測(cè)誤差或NOx傳感器的NOx濃度檢測(cè)誤差)引起的空燃比誤差，能夠使學(xué)習(xí)值穩(wěn)定。另外，在設(shè)置與燃料噴射量修正值相關(guān)的上限值及下限值的場(chǎng)合，作為這些上限值及下限值，可采用根據(jù)如下的誤差而計(jì)算出的上限值及下限值，所述誤差可能因燃料噴射閥的劣化或設(shè)備差別或它們雙方而產(chǎn)生。另外，在設(shè)置與吸入空氣量修正值相關(guān)的上限值及下限值的場(chǎng)合，作為這些上限值及下限值，可采用根據(jù)如下的誤差而計(jì)算出的上限值及下限值，所述誤差可能因空氣流量計(jì)的劣化或設(shè)備差別或它們雙方而產(chǎn)生。另外，在上述實(shí)施方式中，也可在明確了由燃料噴射量修正值對(duì)燃料噴射指令值進(jìn)行的修正及由吸入空氣量修正值對(duì)檢測(cè)吸入空氣量進(jìn)行的修正不對(duì)NOx等排氣排放產(chǎn)生任何影響或基本上不產(chǎn)生影響的場(chǎng)合，或在明確了燃料噴射閥的燃料噴射量誤差不是由燃料噴射閥的特性從成為基準(zhǔn)的特性的穩(wěn)定偏移引起的誤差，而是I個(gè)循環(huán)中或多個(gè)循環(huán)中的多個(gè)燃料噴射之間的偏差的場(chǎng)合，或在明確了推斷空燃比相對(duì)于檢測(cè)空燃比的誤差是由空燃比傳感器的空燃比檢測(cè)誤差或NOx傳感器的NOx濃度檢測(cè)誤差或NOx濃度推斷模型的NOx濃度推斷誤差引起的誤差的場(chǎng)合，禁止燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的學(xué)習(xí)。這樣，能夠抑制由燃料噴射量修正值對(duì)燃料噴射指令值進(jìn)行的過度的修正，并且能夠抑制由吸入空氣量修正值對(duì)檢測(cè)吸入空氣量進(jìn)行的過度的修正，因此，能夠使得使用了作為燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的修正對(duì)象的燃料噴射指令值及檢測(cè)吸入空氣量的控制穩(wěn)定，因此，能夠使得排氣排放特性穩(wěn)定。另外，在上述實(shí)施方式中，也可預(yù)先設(shè)定適合于燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)處于該預(yù)先設(shè)定了的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的計(jì)算，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)未處于該預(yù)先設(shè)定了的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不進(jìn)行燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的計(jì)算。這樣，能夠避免不適當(dāng)?shù)娜剂蠂娚淞啃拚导拔肟諝饬啃拚档挠?jì)算，能夠使排氣排放特性穩(wěn)定。另外，適合于燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)例如為滿足這樣的條件的I個(gè)或一個(gè)以上的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，該條件為空燃比傳感器的溫度達(dá)到其活性溫度，NOx傳感器的溫度達(dá)到其活性溫度，空燃比傳感器周圍的氣氛的狀態(tài)(例如，空燃比傳感器周圍的廢氣的壓力或空燃比傳感器周圍的廢氣中的氧濃度)為能夠由空燃比傳感器檢測(cè)空燃比的范圍內(nèi)的狀態(tài)，NOx傳感器周圍的氣氛的狀態(tài)(例如，NOx傳感器周圍的廢氣的壓力或NOx傳感器周圍的廢氣中的氧濃度)為能夠由NOx傳感器檢測(cè)NOx濃度的范圍內(nèi)的狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或進(jìn)氣壓力或吸入空氣量為從由空燃比傳感器對(duì)空燃比的檢測(cè)是否得當(dāng)或由空燃比傳感器對(duì)空燃比進(jìn)行檢測(cè)的精度的觀點(diǎn)考慮得到容許的范圍內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或進(jìn)氣壓力或吸入空氣量，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或進(jìn)氣壓力或吸入空氣量為從由NOx傳感器對(duì)NOx濃度的檢測(cè)是否得當(dāng)或由NOx傳感器對(duì)NOx濃度進(jìn)行檢測(cè)的精度的觀點(diǎn)考慮 得到容許的范圍內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或進(jìn)氣壓力或吸入空氣量，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)為式I及式2成立的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。另外，上述實(shí)施方式為使用廢氣中的NOx濃度計(jì)算出燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明在使用廢氣中的NOx量計(jì)算燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的場(chǎng)合也可應(yīng)用。另外，上述實(shí)施方式為使用廢氣中的NOx濃度計(jì)算出燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明在使用廢氣中的未燃碳?xì)浠衔?HC)的濃度或一氧化碳(CO)的濃度代替廢氣中的NOx濃度來計(jì)算燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的場(chǎng)合也可應(yīng)用。即，本發(fā)明可廣泛地應(yīng)用于使用廢氣中的特定成分的濃度計(jì)算燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的場(chǎng)合。另外，本發(fā)明可廣泛地應(yīng)用于使用廢氣中的特定成分的量計(jì)算燃料噴射量修正值及吸入空氣量修正值的場(chǎng)合。而且，這里的特定成分為其濃度相應(yīng)于燃料噴射量和吸入空氣量產(chǎn)生變化的特定成分。而且，燃料噴射閥在從電子控制裝置接收到應(yīng)噴射燃料的指令時(shí)，向燃燒室內(nèi)噴射燃料。因此，燃料噴射閥可以說是向燃燒室供給燃料的燃料供給單元。另外，空氣流量計(jì)向電子控制裝置輸出與供給到燃燒室的空氣的量對(duì)應(yīng)的輸出值。另外，電子控制裝置根據(jù)該輸出值計(jì)算被供給到燃燒室的空氣的量。因此，空氣流量計(jì)可以說是供給空氣量檢測(cè)單元。另外，空燃比傳感器向電子控制裝置輸出與來到該處的廢氣中的氧濃度對(duì)應(yīng)的輸出值。另外，電子控制裝置根據(jù)該輸出值計(jì)算在燃燒室中形成的混合氣的空燃比。因此，空燃比傳感器可以說是空燃比檢測(cè)單元。NOx傳感器向電子控制裝置輸出與來到該處的廢氣中的NOx濃度對(duì)應(yīng)的輸出值。另外，電子控制裝置根據(jù)該輸出值計(jì)算出廢氣中的NOx濃度。因此，NOx傳感器可以說是NOx濃度檢測(cè)單元。另外，若確定NOx為廢氣中的特定成分，則NOx傳感器可以說是檢測(cè)廢氣中的特定成分的濃度的排氣成分濃度檢測(cè)單元。另外，電子控制裝置將應(yīng)由燃料噴射閥噴射到燃燒室中的燃料的量設(shè)定為目標(biāo)燃料噴射量。因此，電子控制裝置可以說具有作為目標(biāo)燃料噴射量設(shè)定單元的功能。另外，電子控制裝置根據(jù)目標(biāo)燃料噴射量計(jì)算出用于從燃料噴射閥向燃燒室噴射目標(biāo)燃料噴射量的燃料的燃料噴射指令值，將該燃料噴射指令值提供給燃料噴射閥。因此，電子控制裝置可以說具有作為燃料噴射指令值提供單元的功能。另外，電子控制裝置從燃料噴射量和吸入空氣量計(jì)算出在燃燒室中形成的混合氣的空燃比。因此，電子控制裝置可以說具有作為空燃比計(jì)算單元的功能。另外，電子控制裝置從燃料噴射量和吸入空氣量計(jì)算出從燃燒室排出的廢氣中的NOx濃度。因此，電子控制裝置可以說具有作為NOx濃度計(jì)算單元的功能。另夕卜，若確定NOx為廢氣中的特定成分，則電子控制裝置也可以說具有作為從燃料噴射量和 吸入空氣量計(jì)算出從燃燒室排出的廢氣中的特定成分的濃度的排氣成分計(jì)算單元的功能。另外，上述實(shí)施方式為在壓縮自點(diǎn)火式的內(nèi)燃機(jī)中應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明在火花點(diǎn)火式的內(nèi)燃機(jī)中也可應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，具有燃料供給單元、目標(biāo)燃料供給量設(shè)定單元、燃料噴射指令值提供單元、供給空氣量檢測(cè)單元、空燃比檢測(cè)單元、空燃比計(jì)算單元、排氣成分濃度檢測(cè)單元、以及排氣成分濃度計(jì)算單元；該燃料供給單元向燃燒室供給燃料；該目標(biāo)燃料供給量設(shè)定單元將應(yīng)由該燃料供給單元供給到燃燒室的燃料的量設(shè)定為目標(biāo)燃料供給量；該燃料噴射指令值提供單元根據(jù)目標(biāo)燃料供給量計(jì)算出用于將由該目標(biāo)燃料供給量設(shè)定單元設(shè)定的目標(biāo)燃料供給量的燃料從上述燃料供給單元供給到燃燒室的燃料供給指令值，并將該燃料供給指令值提供給上述燃料供給單元；該供給空氣量檢測(cè)單元對(duì)供給到燃燒室的空氣的量進(jìn)行檢測(cè)；該空燃比檢測(cè)單元對(duì)形成于燃燒室中的混合氣的空燃比進(jìn)行檢測(cè)；該空燃比計(jì)算單元從根據(jù)上述燃料供給指令值把握的燃料供給量和由上述供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)的空氣的量，計(jì)算出形成于燃燒室中的混合氣的空燃比；該排氣成分濃度檢測(cè)單元對(duì)從燃燒室排出的廢氣中的特定成分的濃度進(jìn)行檢測(cè)；該排氣成分濃度計(jì)算單元從根據(jù)上述燃料供給指令值把握的燃料噴射量和由上述供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)出的空氣的量，計(jì)算出從燃燒室排出的廢氣中的特定成分的濃度，其特征在于 以使由上述空燃比檢測(cè)單元檢測(cè)出的空燃比與由上述空燃比計(jì)算單元計(jì)算出的空燃比之間的偏差、和由上述排氣成分濃度檢測(cè)單元檢測(cè)出的特定成分的濃度與由上述排氣成分濃度計(jì)算單元計(jì)算出的特定成分的濃度之間的偏差變小的方式，修正上述燃料供給指令值或根據(jù)該燃料供給指令值把握的燃料供給量，并且修正由上述供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)出的空氣的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于上述特定成分為包含在廢氣中的氮氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于當(dāng)將用于消除與由上述燃料供給單元供給的燃料的量相關(guān)的誤差的修正值稱為燃料供給量修正值，將用于消除與由上述供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)出的空氣的量相關(guān)的誤差的修正值稱為供給空氣量修正值時(shí)，使用這些燃料供給量修正值及供給空氣量修正值構(gòu)成在由上述空燃比檢測(cè)單元檢測(cè)出的空燃比與由上述空燃比計(jì)算單元計(jì)算出的空燃比之間成立的等式，和在由上述排氣成分濃度檢測(cè)單元檢測(cè)出的特定成分的濃度與由上述排氣成分濃度計(jì)算單元計(jì)算出的特定成分的濃度之間成立的等式，求解由該兩個(gè)等式構(gòu)成的聯(lián)立方程式，從而計(jì)算出燃料供給量修正值及供給空氣量修正值，上述燃料供給指令值或根據(jù)該燃料供給指令值把握的燃料供給量由上述計(jì)算出的燃料供給量修正值進(jìn)行修正，并且，由上述供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)出的空氣的量由上述計(jì)算出的供給空氣量修正值修正，從而減小由上述空燃比檢測(cè)單元檢測(cè)出的空燃比與由上述空燃比計(jì)算單元計(jì)算出的空燃比之間的偏差、和由上述排氣成分濃度檢測(cè)單元檢測(cè)出的特定成分的濃度與由上述排氣成分濃度計(jì)算單元計(jì)算出的特定成分的濃度之間的偏差。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任何一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于將在上述燃料供給單元未發(fā)生故障的場(chǎng)合針對(duì)上述燃料供給指令值的修正量所能取的范圍設(shè)定為燃料供給指令值修正容許范圍，當(dāng)針對(duì)上述燃料供給指令值的修正量沒有處在該燃料供給指令值修正容許范圍內(nèi)時(shí)，診斷為在上述燃料供給單元中發(fā)生了故障。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任何一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于將在上述供給空氣量檢測(cè)單元未發(fā)生故障的場(chǎng)合針對(duì)上述檢測(cè)供給空氣量的修正量所能取的范圍設(shè) 定為檢測(cè)供給空氣量修正容許范圍，當(dāng)針對(duì)上述燃料供給指令值的修正量沒有處在該檢測(cè)供給空氣量修正容許范圍內(nèi)時(shí)，診斷為在上述供給空氣量檢測(cè)單元中發(fā)生了故障。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置具有燃料供給單元(21)、目標(biāo)燃料供給量設(shè)定單元、燃料噴射指令值提供單元、供給空氣量檢測(cè)單元(71)、空燃比檢測(cè)單元(76U)、空燃比計(jì)算單元、排氣成分濃度檢測(cè)單元(77)、以及排氣成分濃度計(jì)算單元。在本發(fā)明中，以使由空燃比檢測(cè)單元檢測(cè)出的空燃比與由空燃比計(jì)算單元計(jì)算出的空燃比之間的偏差、和由排氣成分濃度檢測(cè)單元檢測(cè)出的特定成分的濃度與由排氣成分濃度計(jì)算單元計(jì)算出的特定成分的濃度之間的偏差變小的方式，修正燃料供給指令值或根據(jù)該燃料供給指令值把握的燃料供給量，并且修正由供給空氣量檢測(cè)單元檢測(cè)出的空氣的量。
文檔編號(hào)F02D45/00GK102884299SQ20118001652
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者島田真典, 青柳真介 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社