內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】?jī)?nèi)燃機(jī)具備能吸藏氧的排氣凈化催化劑(20)和配置于排氣凈化催化劑的排氣流動(dòng)方向下游側(cè)的下游側(cè)空燃比傳感器(41)?？刂蒲b置對(duì)向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室供給的燃料供給量進(jìn)行反饋控制以使流入排氣凈化催化劑的排氣的空燃比成為目標(biāo)空燃比、并且進(jìn)行基于由下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的排氣的空燃比修正與該反饋控制相關(guān)的參數(shù)的學(xué)習(xí)控制。目標(biāo)空燃比在濃設(shè)定空燃比與稀設(shè)定空燃比之間交替切換。在需要促進(jìn)由學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的所述參數(shù)的修正時(shí)成立的學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立的情況下，增大濃設(shè)定空燃比的濃程度。由此，提供能夠使學(xué)習(xí)值的更新速度適當(dāng)變化的內(nèi)燃機(jī)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
內(nèi)燃機(jī)的控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往以來(lái)，廣泛地知曉在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路設(shè)置空燃比傳感器、并基于該空燃比傳感器的輸出來(lái)控制向內(nèi)燃機(jī)供給的燃料量的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。作為該控制裝置，已知在設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)排氣通路的排氣凈化催化劑的上游側(cè)設(shè)置有空燃比傳感器、且在下游側(cè)設(shè)置有氧傳感器的裝置(例如、專(zhuān)利文獻(xiàn)I?4等)。
[0003]例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I記載的裝置中，基于上游側(cè)的空燃比傳感器的輸出進(jìn)行反饋控制，以使得流入排氣凈化催化劑的排氣的空燃比成為理論空燃比。除此之外，由于上游側(cè)的空燃比傳感器的輸出可能產(chǎn)生偏移，所以基于下游側(cè)的氧傳感器的輸出來(lái)修正上游側(cè)的空燃比傳感器的輸出。而且，通過(guò)按每一定時(shí)間間隔以一定比例取入基于下游側(cè)的氧傳感器的輸出的上游側(cè)的空燃比傳感器的輸出的修正量作為學(xué)習(xí)值，來(lái)更新學(xué)習(xí)值，并將該學(xué)習(xí)值用于上游側(cè)的空燃比傳感器的輸出的修正。
[0004]除此之外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I記載的裝置中，在由可變壓縮比機(jī)構(gòu)設(shè)定的機(jī)械壓縮比高時(shí)，縮短向?qū)W習(xí)值的取入時(shí)間間隔、并增大向?qū)W習(xí)值的取入比例，由此來(lái)加快向?qū)W習(xí)值的取入速度。由此，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)I記載的裝置，即使在機(jī)械壓縮比高從而排氣中所含的未燃HC的比例高的條件下，也能夠使學(xué)習(xí)值迅速收斂。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)I:日本特開(kāi)2012-017694號(hào)公報(bào)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2013-060927號(hào)公報(bào)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2008-274795號(hào)公報(bào)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2002-364427號(hào)公報(bào)[0011 ] 專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2009-036024號(hào)公報(bào)
[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)6:日本特開(kāi)平4-231636號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0014]本申請(qǐng)的
【發(fā)明人】們提出了進(jìn)行與上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的控制裝置不同的控制的控制裝置。在該控制裝置中，在由下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比成為了濃判定空燃比(比理論空燃比稍濃的空燃比)以下時(shí)，目標(biāo)空燃比被設(shè)定為比理論空燃比稀的空燃比(以下，稱(chēng)作“稀空燃比”)。另一方面，在目標(biāo)空燃比被設(shè)為稀空燃比的期間排氣凈化催化劑的氧吸藏量成為切換基準(zhǔn)吸藏量以上時(shí)，目標(biāo)空燃比被設(shè)定為比理論空燃比濃的空燃比(以下，稱(chēng)作“濃空燃比”)。在此，切換基準(zhǔn)吸藏量被設(shè)為比新品狀態(tài)下的最大可吸藏氧量少的量。
[0015]在進(jìn)行這樣的控制裝置的控制時(shí)，在排氣凈化催化劑的氧吸藏量到達(dá)最大可吸藏氧量之前，目標(biāo)空燃比被從稀空燃比切換為濃空燃比。因此，根據(jù)這樣的控制，幾乎不會(huì)從排氣凈化催化劑流出稀空燃比的排氣，其結(jié)果，能夠抑制從排氣凈化催化劑流出NOx。
[0016]在像這樣進(jìn)行將目標(biāo)空燃比在濃空燃比與稀空燃比之間交替地切換的控制的情況下，無(wú)法通過(guò)與進(jìn)行控制以使目標(biāo)空燃比成為理論空燃比等恒定的空燃比的情況同樣的方法來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)值的更新。同樣地，在進(jìn)行這樣的控制的情況下，無(wú)法通過(guò)與進(jìn)行控制以使目標(biāo)空燃比成為恒定的空燃比的情況同樣的方法來(lái)變更學(xué)習(xí)值的更新速度。
[0017]因此，在進(jìn)行將目標(biāo)空燃比在濃空燃比與稀空燃比之間交替地切換的控制的情況下，需要研究新的學(xué)習(xí)值的更新速度的變更方法。此外，即使在進(jìn)行將目標(biāo)空燃比在濃空燃比與稀空燃比之間交替地切換的控制的情況下，作為變更學(xué)習(xí)值的更新速度的方法，也能夠變更向?qū)W習(xí)值的取入比例。然而，在通過(guò)這樣的方法來(lái)變更學(xué)習(xí)值的更新速度的情況下，根據(jù)情況，有時(shí)會(huì)過(guò)剩地進(jìn)行向?qū)W習(xí)值的取入，結(jié)果學(xué)習(xí)值的收斂會(huì)延遲。
[0018]于是，鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供即使在進(jìn)行將目標(biāo)空燃比在濃空燃比與稀空燃比之間交替地切換的控制的情況下也能夠使學(xué)習(xí)值的更新速度適當(dāng)變化的內(nèi)燃機(jī)。
[0019]用于解決問(wèn)題的手段
[0020]為了解決上述問(wèn)題，在第I技術(shù)方案中，提供一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，是具備排氣凈化催化劑和下游側(cè)空燃比傳感器的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，所述排氣凈化催化劑配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，并且能夠吸藏氧，所述下游側(cè)空燃比傳感器配置于所述排氣凈化催化劑的排氣流動(dòng)方向下游側(cè)，并且檢測(cè)從該排氣凈化催化劑流出的排氣的空燃比，其中，所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，對(duì)向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室供給的燃料供給量進(jìn)行反饋控制，以使流入所述排氣凈化催化劑的排氣的空燃比成為目標(biāo)空燃比，并進(jìn)行基于由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的排氣的空燃比修正與該反饋控制相關(guān)的參數(shù)的學(xué)習(xí)控制，所述目標(biāo)空燃比在比理論空燃比濃的濃設(shè)定空燃比與比理論空燃比稀的稀設(shè)定空燃比之間被交替地切換，在學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立時(shí)，使所述濃設(shè)定空燃比的濃程度增大，所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件在需要促進(jìn)由所述學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的所述參數(shù)的修正時(shí)成立。
[0021]在第2技術(shù)方案中，在第I技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述目標(biāo)空燃比在由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比成為了濃判定空燃比以下時(shí)被切換為所述稀設(shè)定空燃比，并且在所述排氣凈化催化劑的氧吸藏量成為了比最大可吸藏氧量少的預(yù)定的切換基準(zhǔn)吸藏量以上時(shí)被切換為所述濃設(shè)定空燃比，在所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立時(shí)，使所述切換基準(zhǔn)吸藏量減少。
[0022]為了解決上述問(wèn)題，在第3技術(shù)方案中，提供一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，是具備排氣凈化催化劑和下游側(cè)空燃比傳感器的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，所述排氣凈化催化劑配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，并且能夠吸藏氧，所述下游側(cè)空燃比傳感器配置于所述排氣凈化催化劑的排氣流動(dòng)方向下游側(cè)，并且檢測(cè)從該排氣凈化催化劑流出的排氣的空燃比，其中，所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，對(duì)向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室供給的燃料供給量進(jìn)行反饋控制以使流入所述排氣凈化催化劑的排氣的空燃比成為目標(biāo)空燃比，并且進(jìn)行基于由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的排氣的空燃比修正與該反饋控制相關(guān)的參數(shù)的學(xué)習(xí)控制，所述目標(biāo)空燃比在由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比成為了濃判定空燃比以下時(shí)被切換為比理論空燃比稀的稀設(shè)定空燃比，并且在所述排氣凈化催化劑的氧吸藏量成為了比最大可吸藏氧量少的預(yù)定的切換基準(zhǔn)吸藏量以上時(shí)被切換為比理論空燃比濃的濃設(shè)定空燃比，在學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立時(shí)，使所述切換基準(zhǔn)吸藏量減少，所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件在需要促進(jìn)由所述學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的所述參數(shù)的修正時(shí)成立。
[0023]在第4技術(shù)方案中，在第2或第3技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立時(shí)，使所述稀設(shè)定空燃比的稀程度增大。
[0024]在第5技術(shù)方案中，在第2或第3技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，即使在所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立時(shí)，所述稀設(shè)定空燃比也被維持為原樣的值。
[0025]在第6技術(shù)方案中，在第2?第5中任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在所述學(xué)習(xí)控制中，基于第I氧量累計(jì)值和第2氧量累計(jì)值，修正與空燃比相關(guān)的參數(shù)，以使該第I氧量累計(jì)值與第2氧量累計(jì)值之差變小，所述第I氧量累計(jì)值是從將所述目標(biāo)空燃比切換為稀設(shè)定空燃比起到所述排氣凈化催化劑的氧吸藏量成為所述切換基準(zhǔn)量以上為止的第I期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值，所述第2氧量累計(jì)值是從將所述目標(biāo)空燃比切換為濃設(shè)定空燃比起到由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比成為所述濃判定空燃比以下為止的第2期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值。
[0026]在第7技術(shù)方案中，在第6技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件，在所述第I氧量累計(jì)值與所述第2氧量累計(jì)值之差為預(yù)先設(shè)定的促進(jìn)判定基準(zhǔn)值以上的情況下成立。
[0027]在第8技術(shù)方案中，在第2?第7任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件，在所述目標(biāo)空燃比被設(shè)成了濃設(shè)定空燃比的期間，在由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比在預(yù)定的理論空燃比促進(jìn)判定時(shí)間以上被維持在比理論空燃比濃的濃判定空燃比與比理論空燃比稀的稀判定空燃比之間的理論空燃比附近空燃比區(qū)域內(nèi)的情況下成立。
[0028]在第9技術(shù)方案中，在第8技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件，在所述目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃空燃比的期間，在由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比在比所述理論空燃比促進(jìn)判定時(shí)間短的稀空燃比維持判定時(shí)間以上被維持在比所述稀判定空燃比稀的空燃比的情況下成立。
[0029]在第10技術(shù)方案中，在第2?第9中任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在所述學(xué)習(xí)控制中，在所述目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃設(shè)定空燃比的期間，在由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比在預(yù)定的理論空燃比維持判定時(shí)間以上被維持在比理論空燃比濃的濃判定空燃比與比理論空燃比稀的稀判定空燃比之間的理論空燃比附近空燃比量?jī)?nèi)的情況下，修正與所述空燃比相關(guān)的參數(shù)以在所述反饋控制中使流入所述排氣凈化催化劑的排氣的空燃比向濃側(cè)變化。
[0030]在第11技術(shù)方案中，在第2?第9中任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在所述學(xué)習(xí)控制中，與從將所述目標(biāo)空燃比切換為稀設(shè)定空燃比起到所述排氣凈化催化劑的氧吸藏量成為所述切換基準(zhǔn)量以上為止的第I期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值即第I氧量累計(jì)值相比，從將所述目標(biāo)空燃比切換為濃設(shè)定空燃比起的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值大出預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值以上的情況下，修正與所述空燃比相關(guān)的參數(shù)以在所述反饋控制中使流入所述排氣凈化催化劑的排氣的空燃比向濃側(cè)變化。
[0031]在第12技術(shù)方案中，在第I?第11任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，與所述空燃比相關(guān)的參數(shù)是所述目標(biāo)空燃比、燃料供給量以及作為控制中心的空燃比中的任一者。
[0032]在第13技術(shù)方案中，在第I?第12任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還具備上游側(cè)空燃比傳感器，該上游側(cè)空燃比傳感器配置于所述排氣凈化催化劑的排氣流動(dòng)方向上游側(cè)，并且檢測(cè)流入該排氣凈化催化劑的排氣的空燃比，對(duì)向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室供給的燃料供給量進(jìn)行反饋控制，以使得由所述上游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)的空燃比成為目標(biāo)空燃比，與所述空燃比相關(guān)的參數(shù)是所述上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值。
[0033]發(fā)明的效果
[0034]根據(jù)本發(fā)明，提供一種即使在進(jìn)行了將目標(biāo)空燃比在濃空燃比與稀空燃比之間交替地切換的控制的情況下也能夠使學(xué)習(xí)值的更新速度適當(dāng)變化的內(nèi)燃機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是概略地表示使用本發(fā)明的控制裝置的內(nèi)燃機(jī)的圖。
[0036]圖2是表示排氣凈化催化劑的氧吸藏量與從排氣凈化催化劑流出的排氣中的NOx濃度或HC、C0濃度的關(guān)系的圖。
[0037]圖3是表示各排氣空燃比下的傳感器施加電壓與輸出電流的關(guān)系的圖。
[0038]圖4是表示使傳感器施加電壓恒定時(shí)的排氣空燃比與輸出電流的關(guān)系的圖。
[0039]圖5是進(jìn)行了空燃比控制時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0040]圖6是進(jìn)行了空燃比控制時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0041]圖7是上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值產(chǎn)生了偏移時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0042]圖8是上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值產(chǎn)生了偏移時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0043]圖9是進(jìn)行通常學(xué)習(xí)時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0044]圖10是上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值產(chǎn)生了大的偏移時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0045]圖11是上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值產(chǎn)生了大的偏移時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0046]圖12是進(jìn)行理論空燃比粘附學(xué)習(xí)時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0047]圖13是進(jìn)行稀粘附學(xué)習(xí)等時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0048]圖14是進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0049]圖15是控制裝置的功能框圖。
[0050]圖16是表示空燃比修正量的算出控制的控制例程的流程圖。
[0051 ]圖17是表示通常學(xué)習(xí)控制的控制例程的流程圖。
[0052]圖18是表示粘附學(xué)習(xí)控制的控制例程的流程圖。
[0053]圖19是表示學(xué)習(xí)促進(jìn)控制的控制例程的流程圖。
[0054]圖20是表示使傳感器施加電壓恒定時(shí)的排氣空燃比與輸出電流的關(guān)系的圖。
[0055]圖21是下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比產(chǎn)生了縮小偏移時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0056]圖22是下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比產(chǎn)生了縮小偏移時(shí)的空燃比修正量等的時(shí)間圖。
[0057]圖23是表示第二實(shí)施方式的粘附學(xué)習(xí)控制的控制例程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，在以下的說(shuō)明中，對(duì)同樣的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的參照標(biāo)號(hào)。
[0059]<內(nèi)燃機(jī)整體的說(shuō)明〉
[0060]圖1是概略表示使用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的控制裝置的內(nèi)燃機(jī)的圖。圖1中，I表示內(nèi)燃機(jī)主體，2表示汽缸體，3表示在汽缸體2內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，4表示固定于汽缸體2上的汽缸蓋，5表不形成于活塞3與汽缸蓋4之間的燃燒室，6表不進(jìn)氣門(mén)，7表不進(jìn)氣口，8表不排氣門(mén)，9表不排氣口。進(jìn)氣門(mén)6對(duì)進(jìn)氣口7進(jìn)行開(kāi)閉，排氣門(mén)8對(duì)排氣口9進(jìn)行開(kāi)閉。
[0061]如圖1所示，在汽缸蓋4的內(nèi)壁面的中央部配置火花塞10，在汽缸蓋4的內(nèi)壁面周邊部配置燃料噴射閥11?；鸹ㄈ?0構(gòu)成為根據(jù)點(diǎn)火信號(hào)而產(chǎn)生火花。另外，燃料噴射閥11根據(jù)噴射信號(hào)而將預(yù)定量的燃料向燃燒室5內(nèi)噴射。此外，燃料噴射閥11也可以配置成向進(jìn)氣口7內(nèi)噴射燃料。另外，在本實(shí)施方式中，作為燃料，使用理論空燃比為14.6的汽油。然而，本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)也可以使用其他燃料。
[0062]各汽缸的進(jìn)氣口7經(jīng)由分別與之對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣支管13與穩(wěn)壓罐14連結(jié)，穩(wěn)壓罐14經(jīng)由進(jìn)氣管15與空氣濾清器16連結(jié)。進(jìn)氣口 7、進(jìn)氣支管13、穩(wěn)壓罐14、進(jìn)氣管15形成進(jìn)氣通路。另外，在進(jìn)氣管15內(nèi)配置由節(jié)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器17驅(qū)動(dòng)的節(jié)氣門(mén)18。通過(guò)節(jié)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器17使節(jié)氣門(mén)18轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠變更進(jìn)氣通路的開(kāi)口面積。
[0063]另一方面，各汽缸的排氣口9與排氣歧管19連結(jié)。排氣歧管19具有與各排氣口 9連結(jié)的多個(gè)支部和由這些支部集合而成的集合部。排氣歧管19的集合部與內(nèi)置有上游側(cè)排氣凈化催化劑20的上游側(cè)殼體21連結(jié)。上游側(cè)殼體21經(jīng)由排氣管22與內(nèi)置有下游側(cè)排氣凈化催化劑24的下游側(cè)殼體23連結(jié)。排氣口 9、排氣歧管19、上游側(cè)殼體21、排氣管22以及下游側(cè)殼體23形成排氣通路。
[0064]電子控制單元(ECU)31由數(shù)字計(jì)算機(jī)構(gòu)成，具備經(jīng)由雙向性總線32而彼此連接的RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)33、R0M(只讀存儲(chǔ)器)34、CPU(微處理器)35、輸入端口 36以及輸出端口 37。在進(jìn)氣管15配置用于檢測(cè)在進(jìn)氣管15內(nèi)流動(dòng)的空氣流量的空氣流量計(jì)39，該空氣流量計(jì)39的輸出經(jīng)由對(duì)應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換器38而被輸入至輸入端口 36。另外，在排氣歧管19的集合部配置檢測(cè)在排氣歧管19內(nèi)流動(dòng)的排氣(S卩，向上游側(cè)排氣凈化催化劑20流入的排氣)的空燃比的上游側(cè)空燃比傳感器(上游側(cè)空燃比檢測(cè)裝置)40。除此之外，在排氣管22內(nèi)配置檢測(cè)在排氣管22內(nèi)流動(dòng)的排氣(S卩，從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出并向下游側(cè)排氣凈化催化劑24流入的排氣)的空燃比的下游側(cè)空燃比傳感器(下游側(cè)空燃比檢測(cè)裝置)41。該空燃比傳感器40、41的輸出也經(jīng)由對(duì)應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換器38而被輸入至輸入端口 36。
[0065]另外，加速器踏板42連接產(chǎn)生與加速器踏板42的踩踏量成比例的輸出電壓的負(fù)荷傳感器43，負(fù)荷傳感器43的輸出電壓經(jīng)由對(duì)應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換器38而被輸入至輸入端口 36。曲軸角傳感器44例如每當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)15度時(shí)產(chǎn)生輸出脈沖，該輸出脈沖被輸入至輸入端口 36。CPU35中，根據(jù)該曲軸角傳感器44的輸出脈沖計(jì)算內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速。另一方面，輸出端口 37經(jīng)由對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路45而與火花塞10、燃料噴射閥11以及節(jié)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器17連接。此外，ECU31作為進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的控制的控制裝置而發(fā)揮功能。
[0066]此外，本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)是以汽油作為燃料的無(wú)增壓內(nèi)燃機(jī)，但本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的汽缸排列、燃料的噴射方式、進(jìn)排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、氣門(mén)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、增壓器的有無(wú)、以及增壓方式等也可以與上述內(nèi)燃機(jī)不同。
[0067]<排氣凈化催化劑的說(shuō)明〉
[0068]上游側(cè)排氣凈化催化劑20和下游側(cè)排氣凈化催化劑24均具有同樣的結(jié)構(gòu)。排氣凈化催化劑20、24是具有氧吸藏能力的三元催化劑。具體而言，排氣凈化催化劑20、24是使含陶瓷而成的基材擔(dān)載具有催化作用的貴金屬(例如鉑(Pt))和具有氧吸藏能力的物質(zhì)(例如二氧化鈰(CeO2))而成的催化劑。排氣凈化催化劑20、24在達(dá)到預(yù)定的活性溫度時(shí)，除了同時(shí)凈化未燃?xì)怏w(HC、C0等)和氮氧化物(NOx)的催化作用以外，還發(fā)揮氧吸藏能力。
[0069]根據(jù)排氣凈化催化劑20、24的氧吸藏能力，排氣凈化催化劑20、24在流入排氣凈化催化劑20、24的排氣的空燃比為比理論空燃比稀(稀空燃比)時(shí)吸藏排氣中的氧。另一方面，排氣凈化催化劑20、24在流入的排氣的空燃比比理論空燃比濃(濃空燃比)時(shí)，釋放排氣凈化催化劑20、24所吸藏的氧。
[0070]排氣凈化催化劑20、24通過(guò)具有催化作用和氧吸藏能力，根據(jù)氧吸藏量而具有NOx和未燃?xì)怏w的凈化作用。即，在流入排氣凈化催化劑20、24的排氣的空燃比為稀空燃比的情況下，如圖2(A)所示，在氧吸藏量少時(shí)由排氣凈化催化劑20、24吸藏排氣中的氧。另外，與之相伴，排氣中的NOx被還原凈化。另一方面，在氧吸藏量多時(shí)，以最大可吸藏氧量Cmax附近的某吸藏量(圖中的Cupl im)為界從排氣凈化催化劑20、24流出的排氣中的氧和NOx的濃度急劇上升。
[0071]另一方面，在流入排氣凈化催化劑20、24的排氣的空燃比為濃空燃比的情況下，如圖2(B)所示，在氧吸藏量多時(shí)，排氣凈化催化劑20、24所吸藏的氧被釋放，排氣中的未燃?xì)怏w被氧化凈化。另一方面，在氧吸藏量少時(shí)，以零附近的某吸藏量(圖中的Clowlim)為界從排氣凈化催化劑20、24流出的排氣中的未燃?xì)怏w的濃度急劇上升。
[0072]如以上那樣，根據(jù)在本實(shí)施方式中使用的排氣凈化催化劑20、24，排氣中的NOx和未燃?xì)怏w的凈化特性根據(jù)流入排氣凈化催化劑20、24的排氣的空燃比和氧吸藏量而變化。此外，只要具有催化作用和氧吸藏能力即可，排氣凈化催化劑20、24也可以是與三元催化劑不同的催化劑。
[0073]<空燃比傳感器的輸出特性〉
[0074]接著，參照?qǐng)D3和圖4，對(duì)本實(shí)施方式中的空燃比傳感器40、41的輸出特性進(jìn)行說(shuō)明。圖3是表示本實(shí)施方式中的空燃比傳感器40、41的電壓-電流(V-1)特性的圖，圖4是將施加電壓維持為恒定時(shí)的、在空燃比傳感器40、41周?chē)魍ǖ呐艢獾目杖急?以下，稱(chēng)作“排氣空燃比”)與輸出電流I的關(guān)系的圖。此外，在本實(shí)施方式中，作為兩個(gè)空燃比傳感器40、41，使用相同結(jié)構(gòu)的空燃比傳感器。
[0075]根據(jù)圖3可知，在本實(shí)施方式的空燃比傳感器40、41中，排氣空燃比越高(越稀)，則輸出電流I越大。另外，在各排氣空燃比中的V-1線，存在與V軸大致平行的區(qū)域、S卩即使傳感器施加電壓變化、輸出電流也幾乎不變化的區(qū)域。該電壓區(qū)域被稱(chēng)作界限電流區(qū)域，此時(shí)的電流被稱(chēng)作界限電流。在圖3中，將排氣空燃比為18時(shí)的界限電流區(qū)域和界限電流分別用W18、I18示出。因此，空燃比傳感器40、41可以說(shuō)是界限電流式的空燃比傳感器。
[0076]圖4是表示使施加電壓恒定為0.45V左右時(shí)的、排氣空燃比與輸出電流I的關(guān)系的圖。根據(jù)圖4可知，在空燃比傳感器40、41中，以排氣空燃比越高(S卩，越稀)則來(lái)自空燃比傳感器40、41的輸出電流I越大的方式，輸出電流相對(duì)于排氣空燃比線性地(成比例地)變化。除此之外，空燃比傳感器40、41構(gòu)成為在排氣空燃比為理論空燃比時(shí)輸出電流I成為零。另夕卜，在排氣空燃比變大至一定程度以上時(shí)，或者變小至一定程度以下時(shí)，輸出電流的變化相對(duì)于排氣空燃比的變化的比例變小。
[0077]此外，在上述例子中，作為空燃比傳感器40、41，使用界限電流式的空燃比傳感器。然而，只要輸出電流相對(duì)于排氣空燃比線性地變化即可，作為空燃比傳感器40、41，也可以使用非界限電流式的空燃比傳感器等任意的空燃比傳感器。另外，兩空燃比傳感器40、41也可以是彼此不同的構(gòu)造的空燃比傳感器。
[0078]<基本的空燃比控制〉
[0079]接著，對(duì)本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的基本的空燃比控制的概要進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式的空燃比控制中，進(jìn)行基于上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比對(duì)來(lái)自燃料噴射閥11的燃料噴射量進(jìn)行控制以使得上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比成為目標(biāo)空燃比的反饋控制。此外，“輸出空燃比”是指與空燃比傳感器的輸出值相當(dāng)?shù)目杖急取?br>[0080]另一方面，在本實(shí)施方式的空燃比控制中，進(jìn)行基于下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比等來(lái)設(shè)定目標(biāo)空燃比的目標(biāo)空燃比的設(shè)定控制。在目標(biāo)空燃比的設(shè)定控制中，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為了濃空燃比時(shí)，目標(biāo)空燃比被設(shè)為稀設(shè)定空燃比，之后維持為該空燃比。另外，稀設(shè)定空燃比是比理論空燃比(作為控制中心的空燃比)稀某種程度的預(yù)先設(shè)定的空燃比，例如被設(shè)為14.65?20、優(yōu)選為14.65?18，更優(yōu)選為14.65?16的程度。另外，稀設(shè)定空燃比也可以表示為使作為控制中心的空燃比(在本實(shí)施方式中，為理論空燃比)與稀修正量相加而得到的空燃比。另外，在本實(shí)施方式中，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為了比理論空燃比稍濃的濃判定空燃比(例如14.55)以下時(shí)，判斷為下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為了濃空燃比。
[0081]在目標(biāo)空燃比被變更為稀設(shè)定空燃比時(shí)，對(duì)流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的氧過(guò)剩不足量進(jìn)行累計(jì)。氧過(guò)剩不足量是指要使流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比為理論空燃比時(shí)所過(guò)剩的氧的量或所不足的氧的量(過(guò)剩的未燃?xì)怏w等的量)。尤其是，在目標(biāo)空燃比成為了稀設(shè)定空燃比時(shí)，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣中的氧成為過(guò)剩，該過(guò)剩的氧被吸藏于上游側(cè)排氣凈化催化劑20。因此，氧過(guò)剩不足量的累計(jì)值(以下，稱(chēng)作“累計(jì)氧過(guò)剩不足量”)可以說(shuō)表示上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量0SA。
[0082]此外，根據(jù)上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比、以及基于空氣流量計(jì)39的輸出等算出的向燃燒室5內(nèi)吸入的吸入空氣量的推定值或來(lái)自燃料噴射閥11的燃料供給量等，來(lái)進(jìn)行氧過(guò)剩不足量的算出。具體而言，氧過(guò)剩不足量OED例如通過(guò)下述式(I)算出。
[0083]ODE = 0.23.Qi/(AFup_AFR)…(I)
[0084]在此，0.23表示空氣中的氧濃度，Qi表示燃料噴射量，AFup表示上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比，AFR表示作為控制中心的空燃比(在本實(shí)施方式中為理論空燃比)。
[0085]在對(duì)這樣算出的氧過(guò)剩不足量進(jìn)行累計(jì)而得到的累計(jì)氧過(guò)剩不足量為預(yù)先設(shè)定的切換基準(zhǔn)值(相當(dāng)于預(yù)先設(shè)定的切換基準(zhǔn)吸藏量Cref)以上時(shí)，此前為稀設(shè)定空燃比的目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃設(shè)定空燃比，此后維持為該空燃比。濃設(shè)定空燃比是比理論空燃比(作為控制中心的空燃比)濃某種程度的預(yù)先設(shè)定的空燃比，例如被設(shè)為12?14.58、優(yōu)選為13?14.57、更優(yōu)選為14?14.55左右。尤其是，濃設(shè)定空燃比被設(shè)為比上述的濃判定空燃比濃的空燃比。另外，濃設(shè)定空燃比也可以表示為從作為控制中心的空燃比(在本實(shí)施方式中，為理論空燃比)減去濃修正量而得到的空燃比。此外，在本實(shí)施方式中，濃設(shè)定空燃比與理論空燃比之差(濃程度)被設(shè)為稀設(shè)定空燃比與理論空燃比之差(稀程度)以下。
[0086]之后，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比再次成為濃判定空燃比以下時(shí)，目標(biāo)空燃比再次被設(shè)為稀設(shè)定空燃比，之后反復(fù)進(jìn)行同樣的操作。這樣，在本實(shí)施方式中，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的目標(biāo)空燃比被交替設(shè)定為稀設(shè)定空燃比和濃設(shè)定空燃比。
[0087]不過(guò)，即使在進(jìn)行如上所述的控制的情況下，也有時(shí)在累計(jì)氧過(guò)剩不足量到達(dá)切換基準(zhǔn)值之前上游側(cè)排氣凈化催化劑20的實(shí)際的氧吸藏量到達(dá)最大可吸藏氧量。作為其原因，例如可舉出上游側(cè)排氣凈化催化劑20的最大可吸藏氧量降低、或流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比暫時(shí)急劇地變化。若像這樣氧吸藏量到達(dá)最大可吸藏氧量，則會(huì)從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出稀空燃比的排氣。于是，在本實(shí)施方式中，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為了稀空燃比時(shí)，目標(biāo)空燃比被切換為濃設(shè)定空燃比。尤其是，在本實(shí)施方式中，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為了比理論空燃比稍稀的稀判定空燃比(例如14.65)以上時(shí)，判斷為下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為了稀空燃比。此外，稀判定空燃比被設(shè)為比上述的稀設(shè)定空燃比濃的空燃比。
[0088]<使用時(shí)間圖的空燃比控制的說(shuō)明〉
[0089]參照?qǐng)D5，對(duì)如上所述的操作進(jìn)行具體說(shuō)明。圖5是表示進(jìn)行本實(shí)施方式的空燃比控制的情況下的、空燃比修正量AFC、上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup、上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量0SA、累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?、下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn以及從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出的排氣中的NOx濃度的時(shí)間圖。
[0090]此外，空燃比修正量AFC是與流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的目標(biāo)空燃比相關(guān)的修正量。在空燃比修正量AFC為O時(shí)，目標(biāo)空燃比被設(shè)為與作為控制中心的空燃比(以下，稱(chēng)作“控制中心空燃比”)相等的空燃比(在本實(shí)施方式中，為理論空燃比)，在空燃比修正量AFC為正的值時(shí)，目標(biāo)空燃比成為比控制中心空燃比稀的空燃比(在本實(shí)施方式中，為稀空燃比)，在空燃比修正量AFC為負(fù)的值時(shí)，目標(biāo)空燃比成為比控制中心空燃比濃的空燃比(在本實(shí)施方式中，為濃空燃比)。另外，“控制中心空燃比”是指作為根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而加上空燃比修正量AFC的對(duì)象的空燃比，即在根據(jù)空燃比修正量AFC使目標(biāo)空燃比變動(dòng)時(shí)作為基準(zhǔn)的空燃比。
[0091 ]在圖不的例子中，在時(shí)刻ti以前的狀態(tài)下，空燃比修正量AFC被設(shè)為濃設(shè)定修正量AFCrich(相當(dāng)于濃設(shè)定空燃比)。即，目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃空燃比，與此相伴，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比成為濃空燃比。流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣中所含的未燃?xì)怏w被上游側(cè)排氣凈化催化劑20凈化，與此相伴，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA逐漸減少。因此，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED也逐漸減少。通過(guò)上游側(cè)排氣凈化催化劑20的凈化，從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出的排氣中不含有未燃?xì)怏w，所以下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn成為大致理論空燃比。流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比成為了濃空燃比，所以來(lái)自上游側(cè)排氣凈化催化劑20的NOx排出量大致為零。
[0092]在上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA逐漸減少時(shí)，氧吸藏量OSA在時(shí)刻^接近為零，與此相伴，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的未燃?xì)怏w的一部分未被上游側(cè)排氣凈化催化劑20凈化而開(kāi)始流出。由此，在時(shí)刻^以后，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn逐漸降低。其結(jié)果，在時(shí)刻t2，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich。
[0093]在本實(shí)施方式中，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn成為濃判定空燃比AFrich以下時(shí)，為了增大氧吸藏量OSA而將空燃比修正量AFC切換為稀設(shè)定修正量AFClean(相當(dāng)于稀設(shè)定空燃比)。因此，目標(biāo)空燃比被從濃空燃比向稀空燃比切換。另外，此時(shí)，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED被復(fù)位為O。
[0094]此外，在本實(shí)施方式中，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich后，進(jìn)行空燃比修正量AFC的切換。這是因?yàn)椋词股嫌蝹?cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量充分，從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比有時(shí)也會(huì)從理論空燃比極其微小地偏移。反言之，濃判定空燃比被設(shè)為在上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量充分時(shí)從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比不會(huì)到達(dá)的那樣的空燃比。
[0095]在時(shí)刻丨2將目標(biāo)空燃比切換為稀空燃比時(shí)，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比從濃空燃比變化為稀空燃比。另外，與之相伴，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup成為稀空燃比(實(shí)際上，從將目標(biāo)空燃比切換起到流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比發(fā)生變化為止會(huì)產(chǎn)生延遲，但在圖示的例子中，為了方便起見(jiàn)而設(shè)為是同時(shí)變化)。在時(shí)刻t2，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比變化為稀空燃比時(shí)，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA增大。另外，與之相伴，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED也逐漸增大。
[0096]由此，從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比向理論空燃比變化，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn也向理論空燃比收斂。此時(shí)，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比成為了稀空燃比，但上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏能力存在充分的余裕，所以流入的排氣中的氧被吸藏于上游側(cè)排氣凈化催化劑20，N0x被還原凈化。因此，來(lái)自上游側(cè)排氣凈化催化劑20的NOx的排出大致成為零。
[0097]之后，在上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA增大時(shí)，在時(shí)刻t3，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA到達(dá)切換基準(zhǔn)吸藏量Cref。因此，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED到達(dá)與切換基準(zhǔn)吸藏量Cref相當(dāng)?shù)那袚Q基準(zhǔn)值OEDref。在本實(shí)施方式中，在累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED成為切換基準(zhǔn)值OEDref以上時(shí)，為了中止氧被向上游側(cè)排氣凈化催化劑20吸藏，空燃比修正量AFC被切換為濃設(shè)定修正量AFCrich。因此，目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃空燃比。另外，此時(shí)，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED被復(fù)位為O。
[0098]在此，在圖5所示的例子中，在時(shí)刻t3，與切換目標(biāo)空燃比同時(shí)地，氧吸藏量OSA降低，但實(shí)際上從切換目標(biāo)空燃比起到氧吸藏量OSA降低為止會(huì)產(chǎn)生延遲。另外，在內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷因搭載有內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛的加速而變高從而吸入空氣量瞬間大幅偏移了的情況下等，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比有時(shí)意料之外地瞬間從目標(biāo)空燃比大幅偏移。
[0099]與此相對(duì)，切換基準(zhǔn)吸藏量Cref被設(shè)定為比上游側(cè)排氣凈化催化劑20為新催化劑時(shí)的最大可吸藏氧量Cmax充分低。因此，即使在產(chǎn)生了上述那樣的延遲或?qū)嶋H的排氣的空燃比意料之外地從目標(biāo)空燃比瞬間大幅偏移時(shí)，氧吸藏量OSA也不會(huì)到達(dá)最大可吸藏氧量Cmax。反言之，切換基準(zhǔn)吸藏量Cref被設(shè)為充分少的量，以使得即使產(chǎn)生了上述那樣的延遲和/或意料之外的空燃比的偏移，氧吸藏量OSA也不會(huì)到達(dá)最大可吸藏氧量Cmax。例如，切換基準(zhǔn)吸藏量Cref被設(shè)為上游側(cè)排氣凈化催化劑20為新催化劑時(shí)的最大可吸藏氧量Cmax的3/4以下、優(yōu)選1/2以下、更優(yōu)選1/5以下。
[0100]在時(shí)刻t3將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比時(shí)，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比從稀空燃比變化為濃空燃比。與之相伴，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup成為濃空燃比(實(shí)際上，在從切換目標(biāo)空燃比起到流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比發(fā)生變化為止會(huì)產(chǎn)生延遲，但在圖示的例子中，為了方便起見(jiàn)被設(shè)為同時(shí)變化)。流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣中會(huì)含有未燃?xì)怏w，所以上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA逐漸減少，在時(shí)刻t4，與時(shí)刻ti同樣地，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn開(kāi)始降低。在此時(shí)也是，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比成為了濃空燃比，所以來(lái)自上游側(cè)排氣凈化催化劑20的NOx的排出大致為零。
[0101 ]接下來(lái)，在時(shí)刻t5，與時(shí)刻t2同樣地，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich。由此，空燃比修正量AFC被切換為與稀設(shè)定空燃比相當(dāng)?shù)闹礎(chǔ)FClean。此后，反復(fù)進(jìn)行上述的時(shí)刻ti?t5的循環(huán)。
[0102]根據(jù)以上說(shuō)明可知，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠始終抑制來(lái)自上游側(cè)排氣凈化催化劑20的NOx排出量。即，只要進(jìn)行上述的控制，就能夠基本上使來(lái)自上游側(cè)排氣凈化催化劑20的NOx排出量大致為零。另外，算出累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?時(shí)的累計(jì)期間短，與長(zhǎng)期間累計(jì)的情況相比不容易產(chǎn)生算出誤差。因此，可抑制因累計(jì)氧過(guò)剩不足量SOED的算出誤差而導(dǎo)致排出NOx。
[0103]另外，通常，若將排氣凈化催化劑的氧吸藏量維持為恒定，則該排氣凈化催化劑的氧吸藏能力降低。即，為了將排氣凈化催化劑的氧吸藏能力維持得高，需要排氣凈化催化劑的氧吸藏量變動(dòng)。與此相對(duì)，根據(jù)本實(shí)施方式，如圖5所示，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA始終上下變動(dòng)，所以可抑制氧吸藏能力降低。
[0104]此外，在上述實(shí)施方式中，在時(shí)刻t2?t3，空燃比修正量AFC被維持為稀設(shè)定修正量AFClean。然而，在該期間，空燃比修正量AFC不一定必須維持為恒定，也可以設(shè)定為逐漸減少等而發(fā)生變動(dòng)?；蛘?，也可以是，在時(shí)刻t2?t3的期間中，暫時(shí)使空燃比修正量AFC為比O小的值(例如濃設(shè)定修正量等)。即，也可以是，在時(shí)刻t2?t3的期間中，暫時(shí)使目標(biāo)空燃比為濃空燃比。
[0105]同樣地，在上述實(shí)施方式中，在時(shí)刻t3?t5，空燃比修正量AFC被維持為濃設(shè)定修正量AFCrich。然而，在該期間，空燃比修正量AFC不一定必須維持為恒定，也可以設(shè)定為逐漸增大等而變動(dòng)。或者，如圖6所示，也可以是，在時(shí)刻t3?t5的期間中，暫時(shí)使空燃比修正量AFC為比O大的值(例如稀設(shè)定修正量等)(圖6的時(shí)刻t6、t7等)。即，也可以是，在時(shí)刻t3?t5的期間中，暫時(shí)使目標(biāo)空燃比為稀空燃比。
[0106]不過(guò)，在該情況下，時(shí)刻t2?t3的空燃比修正量AFC也被設(shè)定成:該期間的目標(biāo)空燃比的平均值與理論空燃比之差比時(shí)刻t3?t5的目標(biāo)空燃比的平均值與理論空燃比之差大。
[0107]此外，這樣的本實(shí)施方式中的空燃比修正量AFC的設(shè)定、即目標(biāo)空燃比的設(shè)定由E⑶31進(jìn)行。因此，可以說(shuō)，E⑶31在由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)到的排氣的空燃比成為濃判定空燃比以下時(shí)，持續(xù)或斷續(xù)地使流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的目標(biāo)空燃比為稀空燃比，直到上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA成為切換基準(zhǔn)吸藏量Cref，并且在上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA成為了切換基準(zhǔn)吸藏量Cref以上時(shí)，使目標(biāo)空燃比持續(xù)地或斷續(xù)地為濃空燃比，直到氧吸藏量OSA不達(dá)到最大可吸藏氧量Cmax地由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)到的排氣的空燃比成為濃判定空燃比以下。
[0108]更簡(jiǎn)單地說(shuō)，在本實(shí)施方式中，可以說(shuō)，E⑶31在由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)出的空燃比成為濃判定空燃比以下時(shí)，將目標(biāo)空燃比切換為稀空燃比，并且在上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA成為切換基準(zhǔn)吸藏量Cref以上時(shí)，將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比。
[0109]另外，在上述實(shí)施方式中，累計(jì)氧過(guò)剩不足量XOED基于上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup和向燃燒室5內(nèi)吸入的吸入空氣量的推定值等算出。然而，氧吸藏量OSA也可以除了基于這些參數(shù)以外還基于其他參數(shù)算出，也可以基于與這些參數(shù)不同的參數(shù)來(lái)推定。另外，在上述實(shí)施方式中，在累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED成為切換基準(zhǔn)值OEDref以上時(shí)，目標(biāo)空燃比被從稀設(shè)定空燃比向濃設(shè)定空燃比切換。然而，將目標(biāo)空燃比從稀設(shè)定空燃比向濃設(shè)定空燃比切換的正時(shí)例如也可以以將目標(biāo)空燃比從濃設(shè)定空燃比向稀設(shè)定空燃比切換起的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、累計(jì)吸入空氣量等其他參數(shù)作為基準(zhǔn)。不過(guò)，在該情況下，也需要在推定為上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA比最大可吸藏氧量少的期間，將目標(biāo)空燃比從稀設(shè)定空燃比向濃設(shè)定空燃比切換。
[0110]<上游側(cè)空燃比傳感器的偏移〉
[0111]在內(nèi)燃機(jī)主體I具有多個(gè)汽缸的情況下，從各汽缸排出的排氣的空燃比有時(shí)在汽缸間產(chǎn)生偏移。另一方面，上游側(cè)空燃比傳感器40配置于排氣歧管19的集合部，但根據(jù)其配置位置而引起從各汽缸排出的排氣暴露于上游側(cè)空燃比傳感器40的程度在汽缸間不同。其結(jié)果，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比會(huì)強(qiáng)烈地受到從某特定的汽缸排出的排氣的空燃比的影響。因此，在從該某特定的汽缸排出的排氣的空燃比成為了與從所有汽缸排出的排氣的平均空燃比不同的空燃比的情況下，在平均空燃比與上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比之間產(chǎn)生偏移。即，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比比實(shí)際的排氣的平均空燃比向濃側(cè)或稀側(cè)偏移。
[0112]另外，未燃?xì)怏w中，氫通過(guò)空燃比傳感器的擴(kuò)散限速層的速度快。因此，若排氣中的氫濃度高，則上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比會(huì)向比排氣的實(shí)際的空燃比低的一側(cè)(即濃側(cè))偏移。
[0113]若像這樣地上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比產(chǎn)生偏移，則即使進(jìn)行上述那樣的控制，也會(huì)從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出NOx和氧，或者未燃?xì)怏w的流出頻度變高。以下，參照?qǐng)D7和圖8對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行說(shuō)明。
[0114]圖7是與圖5同樣的上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA等的時(shí)間圖。圖7表示上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比向濃側(cè)偏移的情況。圖中，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup的實(shí)線表示上游側(cè)空燃比傳感器40的實(shí)際的輸出空燃比。另一方面，虛線表示在上游側(cè)空燃比傳感器40周?chē)魍ǖ呐艢獾膶?shí)際的空燃比。
[0115]在圖7所示的例子中，在時(shí)刻^以前的狀態(tài)下，空燃比修正量AFC也被設(shè)為濃設(shè)定修正量AFCrich，因而目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃設(shè)定空燃比。與此相伴，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup成為與濃設(shè)定空燃比相等的空燃比。然而，如上所述，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比向濃側(cè)偏移，所以排氣的實(shí)際的空燃比成為了比濃設(shè)定空燃比靠稀側(cè)的空燃比。即，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup成為了比實(shí)際的空燃比(圖中的虛線)低(靠濃側(cè))的空燃比。因此，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA的減少速度慢。
[0116]另外，在圖7所示的例子中，在時(shí)刻t2，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich。因此，如上所述，在時(shí)刻t2，空燃比修正量AFC被切換為稀設(shè)定修正量AFClean。即，目標(biāo)空燃比被切換為稀設(shè)定空燃比。
[0117]與此相伴，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup成為與稀設(shè)定空燃比相等的空燃比。然而，如上所述，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比向濃側(cè)偏移，所以排氣的實(shí)際的空燃比成為了比稀設(shè)定空燃比稀的空燃比。即，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup成為了比實(shí)際的空燃比(圖中的虛線)低(靠濃側(cè))的空燃比。因此，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA的增加速度快，并且在將目標(biāo)空燃比設(shè)為稀設(shè)定空燃比的期間，向上游側(cè)排氣凈化催化劑20供給的實(shí)際的氧量比切換基準(zhǔn)氧量Cref多。
[0118]另外，若上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移大，則上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA的增加速度變得極快。因此，在該情況下，如圖8所示，在基于上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup算出的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED到達(dá)切換基準(zhǔn)值OEDref之前，實(shí)際的氧吸藏量OSA到達(dá)最大可吸藏氧量Cmax。其結(jié)果，會(huì)從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出NOx和氧。
[0119]另一方面，與上述的例子相反地，若上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比向稀側(cè)偏移，則氧吸藏量OSA的增加速度變慢并且減少速度變快。在該情況下，從時(shí)刻t2到時(shí)刻^的循環(huán)變快，從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出未燃?xì)怏w的流出頻度變高。
[0120]根據(jù)以上可知，需要檢測(cè)上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移，并且需要基于所檢測(cè)到的偏移來(lái)進(jìn)行輸出空燃比等的修正。
[0121]<通常學(xué)習(xí)控制〉
[0122]于是，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，為了補(bǔ)償上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移，在通常運(yùn)轉(zhuǎn)期間(即，上述那樣的基于目標(biāo)空燃比進(jìn)行反饋控制時(shí))進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。其中，首先對(duì)通常學(xué)習(xí)控制進(jìn)行說(shuō)明。
[0123]在此，設(shè)從將目標(biāo)空燃比切換為稀空燃比起到累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣOED成為切換基準(zhǔn)值OEDref以上為止的期間為氧增大期間(第I期間)。同樣地，設(shè)從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起到下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為濃判定空燃比以下為止的期間為氧減少期間(第2期間)。在本實(shí)施方式的通常學(xué)習(xí)控制中，作為氧增大期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量20DE的絕對(duì)值，算出稀氧量累計(jì)值(第I氧量累計(jì)值)。另外，作為氧減少期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值，算出濃氧量累計(jì)值(第2氧量累計(jì)值)。并且，修正控制中心空燃比AFR以使得該稀氧量累計(jì)值與濃氧量累計(jì)值之差變小。圖9示出了該情形。
[0124]圖9是控制中心空燃比AFR、空燃比修正量AFC、上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup、上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量0SA、累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?、下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn以及學(xué)習(xí)值sfbg的時(shí)間圖。圖9與圖7同樣地表示上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup向低的一側(cè)(濃側(cè))偏移的情況。此外，學(xué)習(xí)值sfbg是根據(jù)上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比(輸出電流)的偏移而變化的值，在本實(shí)施方式中用于修正控制中心空燃比AFR。另外，圖中，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup的實(shí)線表示與由上游側(cè)空燃比傳感器40檢測(cè)到的輸出相當(dāng)?shù)目杖急龋摼€表示在上游側(cè)空燃比傳感器40周?chē)魍ǖ呐艢獾膶?shí)際的空燃比。另外，單點(diǎn)劃線表示目標(biāo)空燃比、即與空燃比修正量AFC相當(dāng)?shù)目杖急取?br>[0125]在圖示的例子中，與圖5和圖7同樣地，在時(shí)刻。以前的狀態(tài)下，控制中心空燃比被設(shè)為理論空燃比，空燃比修正量AFC被設(shè)為濃設(shè)定修正量AFCrich。此時(shí)，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup如實(shí)線所示成為與濃設(shè)定空燃比相當(dāng)?shù)目杖急取Ｈ欢?，上游?cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比產(chǎn)生了偏移，所以排氣的實(shí)際的空燃比成為了比濃設(shè)定空燃比稀的空燃比(圖9的虛線)。不過(guò)，在圖9所示的例子中，根據(jù)圖9的虛線可知，時(shí)刻^以前的實(shí)際的排氣的空燃比雖然比濃設(shè)定空燃比稀但仍為濃空燃比。因此，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量逐漸減少。
[0? 26]在時(shí)刻ti，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich。由此，如上所述，空燃比修正量AFC被切換為稀設(shè)定修正量AFClean。在時(shí)刻t以后，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比成為與稀設(shè)定空燃比相當(dāng)?shù)目杖急?。然而，由于上游?cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移，排氣的實(shí)際的空燃比成為比稀設(shè)定空燃比稀的空燃比、即稀程度大的空燃比(參照?qǐng)D9的虛線)。因此，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA急速增大。
[0127]另一方面，氧過(guò)剩不足量基于上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup(更準(zhǔn)確而言，輸出空燃比AFup與控制中心空燃比AFR之差)而算出。然而，如上所述，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup產(chǎn)生了偏移。因此，所算出的氧過(guò)剩不足量成為比實(shí)際的氧過(guò)剩不足量少(即，氧量少)的值。其結(jié)果，所算出的累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?變?yōu)楸葘?shí)際的值少。
[0128]在時(shí)刻t2，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED到達(dá)切換基準(zhǔn)值OEDref。因此，空燃比修正量AFC被切換為濃設(shè)定修正量AFCrich。因此，目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃空燃比。此時(shí)，實(shí)際的氧吸藏量OSA如圖9所示那樣變得比切換基準(zhǔn)吸藏量Cref多。
[0129]在時(shí)刻t2以后，與時(shí)刻。以前的狀態(tài)同樣地，空燃比修正量AFC被設(shè)為濃設(shè)定修正量AFCrich，因而目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃空燃比。此時(shí)，排氣的實(shí)際的空燃比也成為比濃設(shè)定空燃比稀的空燃比。其結(jié)果，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA的減少速度變慢。另夕卜，如上所述，在時(shí)刻t2，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的實(shí)際的氧吸藏量變?yōu)楸惹袚Q基準(zhǔn)吸藏量Cref多。因此，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的實(shí)際的氧吸藏量到達(dá)零為止會(huì)花費(fèi)時(shí)間。
[0130]在時(shí)刻t3，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich。由此，如上所述，空燃比修正量AFC被切換為稀設(shè)定修正量AFClean。因此，目標(biāo)空燃比被從濃設(shè)定空燃比向稀設(shè)定空燃比切換。
[0131 ]此外，在本實(shí)施方式中，如上所述，在從時(shí)刻^到時(shí)刻t2的期間，算出累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?。在此，將從將目標(biāo)空燃比切換為稀空燃比時(shí)(時(shí)刻起到上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA的推定值成為了切換基準(zhǔn)吸藏量Cref以上時(shí)(時(shí)刻t2)為止的期間稱(chēng)作氧增大期間Tinc，則在本實(shí)施方式中，在氧增大期間Tinc算出累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?。在圖9中，將時(shí)刻^?時(shí)刻t2的氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED的絕對(duì)值用R1表示。
[0132]該氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量XOED(Ri)相當(dāng)于時(shí)刻t2的氧吸藏量0SA。然而，如上所述，氧過(guò)剩不足量的推定使用上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup，該輸出空燃比AFup產(chǎn)生了偏移。因此，在圖9所示的例子中，時(shí)刻ti?時(shí)刻t2的氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量SOED成為了比與時(shí)刻〖2的實(shí)際的氧吸藏量OSA相當(dāng)?shù)闹瞪俚闹怠?br>[0133]另外，本實(shí)施方式中，在從時(shí)刻t2到時(shí)刻t3的期間，也算出累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ0ED。在此，將從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比時(shí)(時(shí)刻t2)起到下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich時(shí)(時(shí)刻t3)為止的期間稱(chēng)作氧減少期間TdecJlJ本實(shí)施方式中，在氧減少期間Tdec算出累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?。圖9中，將時(shí)刻^?時(shí)刻t3的氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED的絕對(duì)值用?!表示。
[0134]該氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣOED(Fi)相當(dāng)于在從時(shí)刻t2到時(shí)刻t3的期間從上游側(cè)排氣凈化催化劑20釋放的總氧量。然而，如上所述，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup產(chǎn)生了偏移。因此，在圖9所示的例子中，時(shí)刻t2?時(shí)刻t3的氧減少期間Tde c的累計(jì)氧過(guò)剩不足量SOED成為比與在從時(shí)刻t2到時(shí)刻t3的期間從上游側(cè)排氣凈化催化劑20實(shí)際釋放的總氧量相當(dāng)?shù)闹瞪俚闹怠?br>[0135]在此，在氧增大期間Tinc，氧被吸藏于上游側(cè)排氣凈化催化劑20，并且所吸藏的氧在氧減少期間Tdec被全部釋放。因此，理想的情況是，氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值仏成為與氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值F1S本上相同的值。但如上所述，在上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup產(chǎn)生了偏移的情況下，這些累計(jì)值的值也根據(jù)該偏移而變化。如上所述，在上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比向低的一側(cè)(濃側(cè))偏移了的情況下，絕對(duì)值^變?yōu)楸冉^對(duì)值辦多。相反，在上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比向高的一側(cè)(稀側(cè))偏移了的情況下，絕對(duì)值？工變?yōu)楸冉^對(duì)值仏少。另外，氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值辦與氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值^之差Δ。以下，稱(chēng)作“過(guò)剩不足量誤差”)表示上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移的程度?？梢哉f(shuō)，該絕對(duì)值差越大，則上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移越大。
[0136]于是，在本實(shí)施方式中，基于過(guò)剩不足量誤差Δ XOED來(lái)修正控制中心空燃比AFR。尤其是，在本實(shí)施方式中，修正控制中心空燃比AFR，以使得氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值Ri與氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值?!之差△ Σ OED變小。
[0137]具體而言，在本實(shí)施方式中，通過(guò)下述式(2)算出學(xué)習(xí)值sfbg，并且通過(guò)下述式(3)修正控制中心空燃比AFR。
[0138]sfbg(n) =sfbg(n-l)+ki.Δ ΣOED-..(2)
[0139]AFR=AFRbase+sfbg(n)...(3)
[0Μ0]此外，在上述式(2)中，η表示計(jì)算次數(shù)或時(shí)間。因此，sfbg(n)是此次的計(jì)算或當(dāng)前的學(xué)習(xí)值。另外，上述式(2)中的Iu是表示將過(guò)剩不足量誤差△ ΣΟΕ?反映于控制中心空燃比AFR的程度的增益。增益1^的值越大，則控制中心空燃比AFR的修正量越大。而且，在上述式(3)中，基本控制中心空燃比AFRbase是作為基本的控制中心空燃比，在本實(shí)施方式中為理論空燃比。
[0141]在圖9的時(shí)刻t3，如上所述，基于絕對(duì)值R^F1算出學(xué)習(xí)值sfbg。尤其是，在圖9所示的例子中，氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值?!比氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值Ri大，所以在時(shí)刻t3使學(xué)習(xí)值sf bg減少。
[0142]在此，控制中心空燃比AFR使用上述式(3)并基于學(xué)習(xí)值sfbg修正。在圖9所示的例子中，學(xué)習(xí)值sfbg成為了負(fù)的值，所以控制中心空燃比AFR成為了比基本控制中心空燃比AFRbase小的值、即濃側(cè)的值。由此，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比被向濃側(cè)修正。
[0143]其結(jié)果，時(shí)刻t3以后的流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的實(shí)際的空燃比相對(duì)于目標(biāo)空燃比的偏移比時(shí)刻t3以前小。因此，時(shí)刻t3以后的表示實(shí)際的空燃比的虛線與表示目標(biāo)空燃比的單點(diǎn)劃線之間的差比時(shí)刻t3以前的差小。
[0144]另外，在時(shí)刻t3以后，也進(jìn)行與時(shí)刻&?時(shí)刻t2的操作同樣的操作。因此，在時(shí)刻t4累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED到達(dá)切換基準(zhǔn)值OEDref時(shí)，目標(biāo)空燃比被從稀設(shè)定空燃比向濃設(shè)定空燃比切換。之后，在時(shí)刻丨5下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich時(shí)，目標(biāo)空燃比再次被切換為稀設(shè)定空燃比。
[0145]時(shí)刻t3?時(shí)刻t4如上所述屬于氧增大期間Tinc，因而此期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量SOED的絕對(duì)值由圖9的R2表示。另外，時(shí)刻t4?時(shí)刻t5如上所述屬于氧減少期間Tdec，因而此期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量SOED的絕對(duì)值由圖9的&表示。并且，基于該絕對(duì)值R2、F2之差Δ Σ OED( = R2-F2)并使用上述式(2)更新學(xué)習(xí)值sfbg。在本實(shí)施方式中，時(shí)刻t5以后也反復(fù)進(jìn)行同樣的控制，由此，反復(fù)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新。
[0146]通過(guò)利用通常學(xué)習(xí)控制這樣地進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup逐漸遠(yuǎn)離目標(biāo)空燃比，但流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的實(shí)際的空燃比逐漸接近目標(biāo)空燃比。由此，能夠補(bǔ)償上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移。
[0147]另外，在上述實(shí)施方式中，在上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA到達(dá)最大可吸藏氧量Cmax之前進(jìn)行目標(biāo)空燃比的切換。因此，與在氧吸藏量OSA到達(dá)最大可吸藏氧量之后、即下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn成為稀判定空燃比AFlean以上之后切換目標(biāo)空燃比的情況相比，能夠增大學(xué)習(xí)值的更新頻度。另外，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED在其算出期間越長(zhǎng)時(shí)越容易產(chǎn)生誤差。根據(jù)本實(shí)施方式，在氧吸藏量OSA到達(dá)最大可吸藏氧量之前進(jìn)行目標(biāo)空燃比的切換，所以能夠縮短其算出期間。因此，能夠減小累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣOED的算出的誤差。
[0148]此外，如上所述，學(xué)習(xí)值sfbg的更新優(yōu)選基于氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED和緊隨該氧增大期間Tinc之后的氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED進(jìn)行。這是因?yàn)?，如上所述，在氧增大期間Tinc被吸藏于上游側(cè)排氣凈化催化劑20的總氧量和在緊隨其后的氧減少期間Tdec從上游側(cè)排氣凈化催化劑20釋放的總氧量相等。
[0149]另外，在上述實(shí)施方式中，基于I次的氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量XOED和I次的氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新。然而，也可以基于多次的氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量XOED的合計(jì)值或平均值和多次的氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED的合計(jì)值或平均值來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新。
[0150]另外，在上述實(shí)施方式中，基于學(xué)習(xí)值sfbg來(lái)修正控制中心空燃比AFR(即目標(biāo)空燃比)。然而，基于學(xué)習(xí)值sfbg進(jìn)行修正的對(duì)象也可以是與空燃比相關(guān)的其他參數(shù)。作為其他參數(shù)，例如可舉出向燃燒室5內(nèi)的燃料供給量、上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比、空燃比修正量等。
[0151]此外，在上述實(shí)施方式中，在基本的空燃比控制中，在由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)到的空燃比成為了濃判定空燃比以下時(shí)，目標(biāo)空燃比被切換為稀空燃比。另外，在累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣOED成為了預(yù)定的切換基準(zhǔn)值OEDref以上時(shí)，目標(biāo)空燃比被切換為濃空燃比。然而，作為基本的空燃比控制，也可以使用其他控制。作為該其他控制，例如可考慮如下控制:在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為了稀判定空燃比以上時(shí)，將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為了濃判定空燃比以下時(shí)，將目標(biāo)空燃比切換為稀空燃比。
[0152]在該情況下，作為從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起到下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為濃判定空燃比以下為止的氧減少期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值，算出濃氧量累計(jì)值。另外，作為從將目標(biāo)空燃比切換為稀空燃比起到下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為稀判定空燃比以上為止的氧增大期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值，算出稀氧量累計(jì)值。并且，修正控制中心空燃比等，以使得該濃氧量累計(jì)值與稀氧量累計(jì)值之差變小。
[0153]因此，對(duì)以上進(jìn)行總結(jié)，在本實(shí)施方式中，目標(biāo)空燃比在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比達(dá)到濃判定空燃比時(shí)被切換為稀空燃比。另外，目標(biāo)空燃比在上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量成為了預(yù)定的切換基準(zhǔn)量以上時(shí)、或下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比達(dá)到稀判定空燃比時(shí)，被切換為濃空燃比。換言之，在本實(shí)施方式中，目標(biāo)空燃比在理論空燃比的濃側(cè)和稀側(cè)的不同的多個(gè)空燃比間被切換。并且，可以說(shuō)學(xué)習(xí)單元進(jìn)行基于第I氧量累計(jì)值和第2氧量累計(jì)值來(lái)修正與空燃比相關(guān)的參數(shù)以使得該第I氧量累計(jì)值與第2氧量累計(jì)值之差變小的通常學(xué)習(xí)控制，所述第I氧量累計(jì)值是從將目標(biāo)空燃比切換為稀空燃比起到氧吸藏量的變化量成為切換基準(zhǔn)量以上為止或到下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比達(dá)到稀判定空燃比為止的第I期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值，所述第2氧量累計(jì)值是從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起到下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為濃判定空燃比以下為止的第2期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值。
[0154]<上游側(cè)空燃比傳感器的大的偏移〉
[0155]另外，在圖7和圖8所示的例子中，示出了雖然上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比產(chǎn)生了偏移但其程度并不十分大的情況。因此，根據(jù)圖7和圖8的虛線也可知，在目標(biāo)空燃比被設(shè)定為濃設(shè)定空燃比的情況下，實(shí)際的排氣的空燃比雖然比濃設(shè)定空燃比稀但仍為濃空燃比。
[0156]與此相對(duì)，若上游側(cè)空燃比傳感器40所產(chǎn)生的偏移變大，則有時(shí)即使目標(biāo)空燃比被設(shè)定為濃設(shè)定空燃比，實(shí)際的排氣的空燃比也成為理論空燃比。將該情形示于圖10中。
[0157]在圖10中，在時(shí)刻。以前，空燃比修正量AFC被設(shè)為稀設(shè)定修正量AFClean。與此相伴，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup成為稀設(shè)定空燃比。不過(guò)，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比大幅向濃側(cè)偏移，所以排氣的實(shí)際的空燃比成為比稀設(shè)定空燃比稀的空燃比(圖中的虛線)。
[0158]之后，在時(shí)刻&，基于上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup算出的累計(jì)氧過(guò)剩不足量SOED到達(dá)切換基準(zhǔn)值OEDref時(shí)，空燃比修正量AFC被切換為濃設(shè)定修正量AFCrich。與此相伴，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup成為與濃設(shè)定空燃比相當(dāng)?shù)目杖急?。然而，上游?cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比大幅向濃側(cè)偏移，所以排氣的實(shí)際的空燃比成為了理論空燃比(圖中的虛線)。
[0159]其結(jié)果，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA不變化而被維持為恒定的值。因此，在將空燃比修正量AFC切換為濃設(shè)定修正量AFCrich后即使經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間，也不會(huì)從上游偵_氣凈化催化劑20排出未燃?xì)怏w，因此，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn仍被維持為大致理論空燃比。如上所述，空燃比修正量AFC從濃設(shè)定修正量AFCrich向稀設(shè)定修正量AFClean的切換在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFr i ch時(shí)進(jìn)行。然而，在圖1O所示的例子中，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn仍被維持為理論空燃比，所以空燃比修正量AFC會(huì)被長(zhǎng)時(shí)間地維持為濃設(shè)定修正量AFCrich。在此，上述的通常學(xué)習(xí)控制以空燃比修正量AFC在濃設(shè)定修正量AFCrich與稀設(shè)定修正量AFClean之間交替地切換作為前提。因此，在上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比大幅偏移的情況下，不進(jìn)行空燃比修正量AFC的切換，因而無(wú)法進(jìn)行上述的通常學(xué)習(xí)控制。
[0160]圖11是表示上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比極大地向濃側(cè)偏移的情況的與圖10同樣的圖。在圖11所示的例子中，與圖10所示的例子同樣，在時(shí)刻^，空燃比修正量AFC被切換為濃設(shè)定修正量AFCrich。即，在時(shí)刻。，目標(biāo)空燃比被設(shè)定為濃設(shè)定空燃比。然而，由于上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移，實(shí)際的排氣的空燃比成為了稀空燃比(圖中的虛線)。
[0161]其結(jié)果，盡管空燃比修正量AFC被設(shè)定為濃設(shè)定修正量AFCrich但向上游側(cè)排氣凈化催化劑20流入稀空燃比的排氣。因此，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA逐漸增大，最終在時(shí)刻t2到達(dá)最大可吸藏氧量Cmax。在像這樣地氧吸藏量OSA到達(dá)最大可吸藏氧量Cmax時(shí)，上游側(cè)排氣凈化催化劑20已經(jīng)無(wú)法進(jìn)一步吸藏排氣中的氧。因此，流入的排氣中所含的氧和NOx從上游側(cè)排氣凈化催化劑20直接流出，其結(jié)果，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn上升。然而，空燃比修正量AFC從濃設(shè)定修正量AFCrich向稀設(shè)定修正量AFClean的切換在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich時(shí)進(jìn)行。因此，在上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比極大程度地偏移了的情況下，也不進(jìn)行空燃比修正量AFC的切換，因而無(wú)法進(jìn)行上述的通常學(xué)習(xí)控制。
[0162]<粘附學(xué)習(xí)控制〉
[0163]于是，在本實(shí)施方式中，為了在上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移大的情況下也補(bǔ)償該偏移，除了上述的通常學(xué)習(xí)控制以外，還進(jìn)行理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制、稀粘附學(xué)習(xí)控制以及濃粘附學(xué)習(xí)控制。
[0164]<理論空燃比粘附學(xué)習(xí)〉
[0165]首先，對(duì)理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制進(jìn)行說(shuō)明。如圖10所示的例子那樣，理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制是在由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)到的空燃比粘附于理論空燃比的情況下進(jìn)行的學(xué)習(xí)控制。
[0166]在此，將濃判定空燃比AFrich與稀判定空燃比AFlean之間的區(qū)域稱(chēng)作中間區(qū)域M。該中間區(qū)域M相當(dāng)于濃判定空燃比與稀判定空燃比之間的空燃比區(qū)域即理論空燃比附近區(qū)域。在理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制中，判斷是否從將空燃比修正量AFC切換為濃設(shè)定修正量AFCrich起，即從將目標(biāo)空燃比切換為濃設(shè)定空燃比起，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在預(yù)先設(shè)定的理論空燃比維持判定時(shí)間以上被維持在中間區(qū)域M內(nèi)。并且，在理論空燃比維持判定時(shí)間以上被維持在中間區(qū)域M內(nèi)的情況下，減少學(xué)習(xí)值sfbg以使流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比向濃側(cè)變化。圖12中示出了該情形。
[0167]圖12是與表示空燃比修正量AFC等的時(shí)間圖的圖9同樣的圖。圖12與圖10同樣地，示出了上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup向低的一側(cè)(濃側(cè))大幅偏移了的情況。
[0168]在圖示的例子中，與圖1O同樣，在時(shí)刻t以前，空燃比修正量AFC被設(shè)為稀設(shè)定修正量AFClean。之后，在時(shí)刻，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED到達(dá)切換基準(zhǔn)值OEDref，空燃比修正量AFC被切換為濃設(shè)定修正量AFCrich。然而，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比大幅向濃側(cè)偏移，所以與圖10所示的例子同樣，排氣的實(shí)際的空燃比成為了大致理論空燃比。因此，在時(shí)刻^以后，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA被維持為恒定的值。其結(jié)果，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn長(zhǎng)期間地被維持在理論空燃比附近，因而被維持在中間區(qū)域M內(nèi)。
[0169]于是，在本實(shí)施方式中，在從將空燃比修正量AFC切換為濃設(shè)定修正量AFCrich起下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在預(yù)先設(shè)定的理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto以上被維持在中間區(qū)域M內(nèi)的情況下，修正控制中心空燃比AFR。尤其是，在本實(shí)施方式中，更新學(xué)習(xí)值sfbg，以使流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比向濃側(cè)變化。
[0170]具體而言，在本實(shí)施方式中，通過(guò)下述式(4)算出學(xué)習(xí)值sfbg，并且通過(guò)上述式(3)修正控制中心空燃比AFR。
[0171]sfbg(n) =sfbg(n-l)+k2.AFCrich...(4)
[0172]此外，在上述式(3)中，k2是表示修正控制中心空燃比AFR的程度的增益(0<k2<I)。增益k2的值越大，則控制中心空燃比AFR的修正量越大。
[0173]在此，如上所述，在空燃比修正量AFC的切換后下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn長(zhǎng)期間地維持在中間區(qū)域M內(nèi)的情況下，排氣的實(shí)際的空燃比成為大致理論空燃比附近的值。因此，上游側(cè)空燃比傳感器40的偏移成為與控制中心空燃比(理論空燃比)與目標(biāo)空燃比(在該情況下為濃設(shè)定空燃比)之差同等程度。在本實(shí)施方式中，如上述式(4)所示那樣基于相當(dāng)于控制中心空燃比與目標(biāo)空燃比之差的空燃比修正量AFC來(lái)更新學(xué)習(xí)值sfbg，由此，能夠更適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移。
[0174]在圖12所示的例子中，從時(shí)刻^到經(jīng)過(guò)了理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto的時(shí)刻t2為止，空燃比修正量AFC被設(shè)為濃設(shè)定修正量AFCrich。因此，若使用式(4)，則學(xué)習(xí)值sfbg在時(shí)刻t2減少。其結(jié)果，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的實(shí)際的空燃比向濃側(cè)變化。由此，時(shí)刻t2以后的流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的實(shí)際的空燃比相對(duì)于目標(biāo)空燃比的偏移比時(shí)刻t2以前小。因此，時(shí)刻t2以后的表示實(shí)際的空燃比的虛線與表示目標(biāo)空燃比的單點(diǎn)劃線之間的差變得比時(shí)刻^以前的差小。
[0175]在圖12所示的例子中，示出了使增Sk2為較小的值的例子。因此，即使在時(shí)刻^進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新，也仍殘留有流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的實(shí)際的空燃比相對(duì)于目標(biāo)空燃比的偏移。因此，排氣的實(shí)際的空燃比成為比濃設(shè)定空燃比稀的空燃比、即濃程度小的空燃比(參照?qǐng)D12的虛線)。因此，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA的減少速度慢。
[0176]其結(jié)果，在從時(shí)刻t2到經(jīng)過(guò)了理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto的時(shí)刻t3為止的期間，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn被維持在理論空燃比附近，因而被維持在中間區(qū)域M內(nèi)。因此，在圖12所示的例子中，在時(shí)刻t3，也使用式(4)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新。
[0177]在圖12所示的例子中，之后，在時(shí)刻t4，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn成為濃判定空燃比AFrich以下。這樣，在輸出空燃比AFdwn成為了濃判定空燃比AFrich以下之后，如上所述空燃比修正量AFC被交替地設(shè)定為稀設(shè)定修正量AFClean和濃設(shè)定修正量AFCrich。與此相伴，進(jìn)行上述的通常學(xué)習(xí)控制。
[0178]通過(guò)利用理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制像這樣地進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新，即使在上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup的偏移大的情況下也能夠進(jìn)行學(xué)習(xí)值的更新。由此，能夠補(bǔ)償上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移。
[0179]此外，在上述實(shí)施方式中，理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto被設(shè)為預(yù)先設(shè)定的時(shí)間。在該情況下，理論空燃比維持判定時(shí)間被設(shè)為從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED的絕對(duì)值到達(dá)新品時(shí)的上游側(cè)排氣凈化催化劑20的最大可吸藏氧量為止通?；ㄙM(fèi)的時(shí)間以上。具體而言，優(yōu)選設(shè)為其2倍?4倍程度的時(shí)間。
[0180]或者，也可以使理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto根據(jù)從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED等其他參數(shù)而變化。具體而言，例如，累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣOED越多，則理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto被設(shè)為越短。由此，也可以在從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起的累計(jì)氧過(guò)剩不足量SOED成為預(yù)定的量(例如圖12的OEDsw)時(shí)進(jìn)行上述那樣的學(xué)習(xí)值sfbg的更新。另外，在該情況下，需要將累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?的上述預(yù)定的量設(shè)為新品時(shí)的上游側(cè)排氣凈化催化劑20的最大可吸藏氧量以上。具體而言，優(yōu)選設(shè)為最大可吸藏氧量的2倍?4倍程度的量。
[0181]此外，關(guān)于理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制，也與上述的通常學(xué)習(xí)控制的情況同樣地，適用于作為基本的空燃比控制而使用了上述的其他控制的情況。在該情況下，在理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制中，在從將目標(biāo)空燃比切換為稀空燃比起由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)到的空燃比在理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto以上被維持在理論空燃比附近空燃比區(qū)域內(nèi)的情況下，根據(jù)此時(shí)的目標(biāo)空燃比增大或減少學(xué)習(xí)值sfbg，以使得流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比向濃側(cè)或稀側(cè)變化。
[0182]因此，總結(jié)上述內(nèi)容而言，在本實(shí)施方式中，可以說(shuō)，學(xué)習(xí)單元，在從將目標(biāo)空燃比切換為向理論空燃比的一側(cè)(相當(dāng)于圖9所示的例子中的濃側(cè))偏移的空燃比起，由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)到的空燃比在理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto以上被維持在理論空燃比附近空燃比區(qū)域內(nèi)的情況下，進(jìn)行在反饋控制中修正與空燃比相關(guān)的參數(shù)以使流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比向所述一側(cè)變化的理論空燃比粘附學(xué)習(xí)。
[0183]另外，在上述理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制中，從將目標(biāo)空燃比切換為稀空燃比起到由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)到的空燃比在理論空燃比維持判定時(shí)間Ts to以上被維持在理論空燃比附近空燃比區(qū)域內(nèi)的情況下進(jìn)行學(xué)習(xí)值的更新。然而，也可以基于除時(shí)間以外的參數(shù)進(jìn)行理論空燃比粘附學(xué)習(xí)。
[0184]例如，在由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)的空燃比粘附于理論空燃比的情況下，相對(duì)于從將目標(biāo)空燃比切換為稀空燃比起到氧吸藏量的變化量成為切換基準(zhǔn)量以上為止或下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比到達(dá)稀判定空燃比為止的第I期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值即第I氧量累計(jì)值(例如，圖14的仏)，從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值(不過(guò)是在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比成為濃判定空燃比以下之前)即濃切換后氧量累計(jì)值變得極大程度地大于第I氧量累計(jì)值。于是，也可以在從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值以預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值以上的程度大于第I氧量累計(jì)值的情況下，進(jìn)行上述那樣的學(xué)習(xí)值的更新。即，在從濃切換后氧累計(jì)值減去第I氧量累計(jì)值而得到的值為預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值以上的情況下，進(jìn)行上述的學(xué)習(xí)值的更新。
[0185]<濃?稀粘附學(xué)習(xí)〉
[0186]接著，對(duì)稀粘附學(xué)習(xí)控制進(jìn)行說(shuō)明。稀粘附學(xué)習(xí)控制是在如圖11所示的例子那樣盡管使目標(biāo)空燃比成為了濃空燃比但由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)到的空燃比粘附于稀空燃比的情況下進(jìn)行的學(xué)習(xí)控制。在稀粘附學(xué)習(xí)控制中，判斷是否從將空燃比修正量AFC切換為濃設(shè)定修正量AFCrich起即從將目標(biāo)空燃比切換為濃設(shè)定空燃比起，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在預(yù)先設(shè)定的稀空燃比維持判定時(shí)間以上被維持為稀空燃比。并且，在稀空燃比維持判定時(shí)間以上被維持為稀空燃比的情況下，減少學(xué)習(xí)值sfbg以使流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比向濃側(cè)變化。圖13中示出了該情形。
[0187]圖13是與表示空燃比修正量AFC等的時(shí)間圖的圖9同樣的圖。圖13與圖11同樣，表示上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup向低側(cè)(濃側(cè))極大地偏移了的情況。
[0188]在圖不的例子中，在時(shí)刻to，空燃比修正量AFC被從稀設(shè)定修正量AFClean切換為濃設(shè)定修正量AFCrich。然而，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比極大地向濃側(cè)偏移，所以與圖11所示的例子同樣，排氣的實(shí)際的空燃比成為了稀空燃比。因此，在時(shí)刻to以后，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn被維持為稀空燃比。
[0189]于是，在本實(shí)施方式中，在從空燃比修正量AFC被設(shè)定為濃設(shè)定修正量AFCrich起，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在預(yù)先設(shè)定的稀空燃比維持判定時(shí)間Tlean以上被維持為稀空燃比的情況下，修正空燃比修正量AFC。尤其是，在本實(shí)施方式中，修正學(xué)習(xí)值sf bg以使流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比向濃側(cè)變化。
[0190]具體而言，在本實(shí)施方式中，通過(guò)下述式(5)算出學(xué)習(xí)值sfbg，并且通過(guò)上述式(3)并基于學(xué)習(xí)值sfbg修正控制中心空燃比AFR。
[0191]sfbg(n) =sfbg(n-l)+k3.(AFCrich-(AFdwn-14.6))...(5)
[0192]此外，在上述式(5)中，k3是表示修正控制中心空燃比AFR的程度的增益(0<k3<I)。增益K3的值越大，則控制中心空燃比AFR的修正量越大。
[0193]在此，在圖13所示的例子中，在空燃比修正量AFC被設(shè)定為濃設(shè)定修正量AFCrich的期間，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn維持為稀空燃比。在該情況下，上游側(cè)空燃比傳感器40的偏移相當(dāng)于目標(biāo)空燃比與下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比之差。對(duì)其進(jìn)行分解，則可以說(shuō)上游側(cè)空燃比傳感器40的偏移成為了跟使目標(biāo)空燃比與理論空燃比之差(相當(dāng)于濃設(shè)定修正量AFCrich)和理論空燃比與下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比之差相加而得到的量同等程度。于是，在本實(shí)施方式中，如上述式(5)所示，基于使?jié)庠O(shè)定修正量AFCrich和下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比與理論空燃比之差相加而得到的值來(lái)更新學(xué)習(xí)值sfbg。尤其是，在上述的理論空燃比粘附學(xué)習(xí)中，相對(duì)于以與濃設(shè)定修正量AFCrich相當(dāng)?shù)牟糠謥?lái)修正學(xué)習(xí)值，在稀粘附學(xué)習(xí)中除此之外還以下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn相當(dāng)?shù)牟糠謥?lái)修正學(xué)習(xí)值。另外，增益k3被設(shè)為與增益k3同等程度。因此，稀粘附學(xué)習(xí)的修正量比理論空燃比粘附學(xué)習(xí)的修正量大。
[0194]在圖13所示的例子中，若使用式(5)，則學(xué)習(xí)值sfbg在時(shí)刻t減少。其結(jié)果，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的實(shí)際的空燃比向濃側(cè)變化。由此，時(shí)刻^以后的流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的實(shí)際的空燃比的相對(duì)于目標(biāo)空燃比的偏移比時(shí)刻^以前小。因此，時(shí)刻t以后的表示實(shí)際的空燃比的虛線與表示目標(biāo)空燃比的單點(diǎn)劃線之間的差比時(shí)刻^以前的差小。
[0195]在圖13中，示出了使增益k3為比較小的值的例子。因此，即使在時(shí)刻ti進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新也仍殘留有上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移。尤其是，在圖示的例子中，在時(shí)刻^以后，排氣的實(shí)際的空燃比也仍為稀空燃比。其結(jié)果，下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比AFdwn從時(shí)刻ti起在稀空燃比維持判定時(shí)間Tlean被維持為稀空燃比。因此，在圖示的例子中，在時(shí)刻t2，也通過(guò)稀粘附學(xué)習(xí)并使用上述式(5)來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的修正。
[0196]在時(shí)刻t2進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的修正時(shí)，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的實(shí)際的空燃比的相對(duì)于目標(biāo)空燃比的偏移變小。由此，在圖示的例子中，在時(shí)刻t2以后，排氣的實(shí)際的空燃比變得比理論空燃比稍濃，與此相伴，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn從稀空燃比變化為大致理論空燃比。尤其是在圖13所示的例子中，在從時(shí)刻t2到時(shí)刻13的期間，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在理論空燃比維持判定時(shí)間T s t ο被維持在大致理論空燃比、即中間區(qū)域M內(nèi)。因此，在時(shí)刻t3，通過(guò)理論空燃比粘附學(xué)習(xí)并使用上述式(4)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的修正。
[0197]通過(guò)利用稀粘附學(xué)習(xí)控制像這樣地進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新，即使在上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup的偏移極大的情況下，也能夠進(jìn)行學(xué)習(xí)值的更新。由此，能夠減小上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移。
[0198]此外，在上述實(shí)施方式中，稀空燃比維持判定時(shí)間Tlean被設(shè)為預(yù)先設(shè)定的時(shí)間。在該情況下，稀空燃比維持判定時(shí)間Tlean被設(shè)為從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起到下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比與之相應(yīng)地發(fā)生變化為止通?；ㄙM(fèi)的下游側(cè)空燃比傳感器的響應(yīng)延遲時(shí)間以上。具體而言，優(yōu)選設(shè)為其2倍?4倍程度的時(shí)間。另外，稀空燃比維持判定時(shí)間Tlean比從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED的絕對(duì)值到達(dá)新催化劑時(shí)的上游側(cè)排氣凈化催化劑20的最大可吸藏氧量為止通常花費(fèi)的時(shí)間短。因此，稀空燃比維持判定時(shí)間Tlean被設(shè)為比上述的理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto短。
[0199]或者，也可以使稀空燃比維持判定時(shí)間Tlean根據(jù)從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起所累計(jì)的排氣流量等其他參數(shù)而變化。具體而言，例如，累計(jì)排氣流量Σ Ge越多，則稀空燃比維持判定時(shí)間Tlean被設(shè)為越短。由此，也可以在從將目標(biāo)空燃比切換為濃空燃比起的累計(jì)排氣流量成為了預(yù)定的量(例如，圖13的XGesw)時(shí)，進(jìn)行上述那樣的學(xué)習(xí)值sfbg的更新。另外，在該情況下，預(yù)定的量需要被設(shè)為從將目標(biāo)空燃比切換起到下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比與之相應(yīng)地變化為止所需的排氣的總流量以上。具體而言，優(yōu)選設(shè)為該總流量的2倍?4倍程度的量。
[0200]接著，對(duì)濃粘附學(xué)習(xí)控制進(jìn)行說(shuō)明。濃粘附學(xué)習(xí)控制是與稀粘附學(xué)習(xí)控制同樣的控制，是在盡管使目標(biāo)空燃比成為了稀空燃比但由下游側(cè)空燃比傳感器41檢測(cè)到的空燃比粘附于濃空燃比的情況下進(jìn)行的學(xué)習(xí)控制。在濃粘附學(xué)習(xí)控制中，判斷是否從將空燃比修正量AFC切換為稀設(shè)定修正量AFClean起即從將目標(biāo)空燃比切換為稀設(shè)定空燃比起，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在預(yù)先設(shè)定的濃空燃比維持判定時(shí)間(與稀空燃比維持判定時(shí)間同樣)以上被維持為濃空燃比。并且，在濃空燃比維持判定時(shí)間以上被維持為濃空燃比的情況下，增大學(xué)習(xí)值sfbg以使流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比向稀側(cè)變化。即，在濃粘附學(xué)習(xí)控制中，進(jìn)行濃和稀與上述的稀粘附學(xué)習(xí)控制相反的控制。
[0201]<學(xué)習(xí)促進(jìn)控制〉
[0202]此外，在上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup產(chǎn)生了大的偏移的情況下，為了迅速消除該偏移，需要促進(jìn)由學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的學(xué)習(xí)值sfbg的更新。
[0203]于是，在本實(shí)施方式中，在需要促進(jìn)由學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的學(xué)習(xí)值sfbg的更新時(shí)，與不需要進(jìn)行促進(jìn)時(shí)相比，增大濃設(shè)定空燃比的濃程度。另外，在需要促進(jìn)由學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的學(xué)習(xí)值sfbg的更新時(shí)，與不需要進(jìn)行促進(jìn)時(shí)相比，減少切換基準(zhǔn)吸藏量。以下，將這樣的控制稱(chēng)作學(xué)習(xí)促進(jìn)控制。
[0204]尤其是，在本實(shí)施方式中，在氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣOED的絕對(duì)值(稀氧量累計(jì)值)R1與氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量XOED的絕對(duì)值(濃氧量累計(jì)值)F1之差△ ΣΟΕ?為預(yù)先設(shè)定的促進(jìn)判定基準(zhǔn)值以上的情況下，判斷為需要促進(jìn)由學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的學(xué)習(xí)值sfbg的更新。另外，在本實(shí)施方式中，在從將空燃比修正量AFC切換為濃設(shè)定修正量AFCrich起、即從將目標(biāo)空燃比切換為濃設(shè)定空燃比起，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在預(yù)先設(shè)定的理論空燃比促進(jìn)判定時(shí)間(優(yōu)選是理論空燃比維持判定時(shí)間以下)以上被維持在中間區(qū)內(nèi)的情況下，判斷為需要促進(jìn)由學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的學(xué)習(xí)值sfbg的更新。而且，在本實(shí)施方式中，在從將空燃比修正量AFC切換為濃設(shè)定修正量AFCrich起，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在預(yù)先設(shè)定的稀空燃比維持判定時(shí)間以上被維持為稀空燃比的情況下，也判斷為需要促進(jìn)由學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的學(xué)習(xí)值sfbg的更新。同樣地，在從將空燃比修正量AFC切換為稀設(shè)定修正量AFClean起，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在預(yù)先設(shè)定的濃空燃比維持判定時(shí)間以上被維持為濃空燃比的情況下，也判斷為需要促進(jìn)由學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的學(xué)習(xí)值sf bg的更新。
[0205]圖14是表示控制中心空燃比AFR、空燃比修正量AFC、上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup、上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量0SA、累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?、下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn以及學(xué)習(xí)值sfbg的與圖9等同樣的時(shí)間圖。圖14與圖9等同樣，表示上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup向低的一側(cè)(濃側(cè))偏移了的情況。
[0206]在圖示的例子中，在時(shí)刻。以前的狀態(tài)下，控制中心空燃比被設(shè)為理論空燃比，空燃比修正量AFC被設(shè)為濃設(shè)定修正量AFCrich1(與圖9所示的例子的濃設(shè)定修正量AFCrich同等程度的值)。此時(shí)，上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup成為了與濃設(shè)定空燃比相當(dāng)?shù)目杖急?。然而，由于上游?cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比的偏移，排氣的實(shí)際的空燃比成為了比濃設(shè)定空燃比稀的空燃比(圖14的虛線)。
[0207]在圖14所示的例子中，在時(shí)刻^?時(shí)刻t3的期間，進(jìn)行與圖9所示的例子同樣的控制。因此，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich的時(shí)刻ti，空燃比修正量AFC被切換為稀設(shè)定修正量AFClean。之后，在時(shí)刻t2，在累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED到達(dá)切換基準(zhǔn)值OEDref1(與圖9所示的切換基準(zhǔn)值OEDref同等程度的值)的時(shí)刻t2，空燃比修正量AFC被切換為濃設(shè)定修正量AFCridu。之后，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn再次到達(dá)濃判定空燃比AFCrich。
[0208]此時(shí)，算出氧增大期間Tinc(時(shí)刻ti?時(shí)刻t2)的累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣOED的絕對(duì)值作為R1。同樣地，算出氧減少期間Tdec(時(shí)刻t2?時(shí)刻t3)的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED的絕對(duì)值，作為F1。并且，在圖14所示的例子中，氧增大期間Tinc的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值仏與氧減少期間Tdec的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值^之差(過(guò)剩不足量誤差)Δ XOED成為了預(yù)先設(shè)定的促進(jìn)判定基準(zhǔn)值以上。因此，在圖14所示的例子中，在時(shí)刻t3，判斷為處于需要促進(jìn)由學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的學(xué)習(xí)值sfbg的更新時(shí)。
[0209]于是，在本實(shí)施方式中，在時(shí)刻t3，開(kāi)始進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制。具體而言，在時(shí)刻t3，濃設(shè)定修正量AFCrich從AFCrich1增大為AFCrich2,因而濃設(shè)定空燃比的濃程度增大。另外，在時(shí)刻t3，切換基準(zhǔn)吸藏量Cref從Cref1減少為Cref2。與此相伴，切換基準(zhǔn)值OEDref也從與Cref I對(duì)應(yīng)的OEDrefi減少為與Cref2對(duì)應(yīng)的0EDref2。
[0210]另外，在本實(shí)施方式中，與圖9所示的例子同樣，在時(shí)刻t3，通過(guò)上述式(2)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sf bg的更新，通過(guò)上述式(3)修正控制中心空燃比AFR。其結(jié)果，在時(shí)刻t3，學(xué)習(xí)值sfbg減少，并且控制中心空燃比AFR被向濃側(cè)修正。
[0211 ]在時(shí)刻t3空燃比修正量AFC被切換為稀設(shè)定修正量AFClean時(shí)，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA逐漸增大，與此相伴，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED也逐漸增大。并且，在累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED到達(dá)被減少了的切換基準(zhǔn)值OEDref2時(shí)，空燃比修正量AFC被向增大后的濃設(shè)定修正量AFCrich2切換(時(shí)刻t4)。在此，在時(shí)刻t3以后，切換基準(zhǔn)值OEDref減少為XOEDref2t3因此，從在時(shí)刻t3將空燃比修正量AFC切換為稀設(shè)定修正量AFClean起到在時(shí)刻t4累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED到達(dá)切換基準(zhǔn)值OEDref2為止的時(shí)間變短。
[0212]之后，在時(shí)刻t4空燃比修正量AFC被切換為濃設(shè)定修正量AFCrich2時(shí)，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA逐漸減少。其結(jié)果，在時(shí)刻t5，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn到達(dá)濃判定空燃比AFrich。在此，在時(shí)刻t3以后，濃設(shè)定修正量AFCrich也被向AFCri Ch2增大。因此，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA的減少速度變快。其結(jié)果，從在時(shí)刻t4將空燃比修正量AFC切換為濃設(shè)定修正量AFCrich2起到在時(shí)刻丨5下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AF dwn到達(dá)濃判定空燃比AFr i ch為止的時(shí)間變短。
[0213]在時(shí)刻t5，與圖9所示的例子同樣地，進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新。即，時(shí)刻t3?時(shí)刻t4屬于氧增大期間Tinc，因而此期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?的絕對(duì)值由圖14的他表示。另外，時(shí)刻t4?時(shí)刻t5屬于氧減少期間Tdec，因而此期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED的絕對(duì)值由圖14的F2表示。并且，基于該絕對(duì)值R2、F2之差Δ Σ0Ε?( =R2-F2)并使用上述式(2)更新學(xué)習(xí)值sfbg。在本實(shí)施方式中，在時(shí)刻^以后也反復(fù)進(jìn)行同樣的控制，由此，反復(fù)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的更新。
[0214]之后，學(xué)習(xí)促進(jìn)控制在反復(fù)進(jìn)行了預(yù)先設(shè)定的預(yù)定次數(shù)的、從下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn達(dá)到濃判定空燃比AFrich以下到之后再次達(dá)到濃判定空燃比AFrich以下為止的循環(huán)(例如圖14的時(shí)刻t3?t5)的循環(huán)之后結(jié)束?；蛘?，學(xué)習(xí)促進(jìn)控制也可以在從學(xué)習(xí)促進(jìn)控制的開(kāi)始起經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)定的預(yù)定時(shí)間后結(jié)束。在學(xué)習(xí)促進(jìn)控制結(jié)束時(shí)，濃設(shè)定修正量AFCrich從AFCr ich2向AFCrichi減少，因而濃設(shè)定空燃比的濃程度減少。另外，切換基準(zhǔn)值OEDref也從OEDref2向OEFrefi增大。
[0215]在此，如上所述，通過(guò)在進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)使切換基準(zhǔn)值OEDref減少為OEDref 2，從而從時(shí)刻t3到時(shí)刻t4的時(shí)間變短。同樣地，通過(guò)增大濃設(shè)定修正量AFCrich來(lái)使?jié)庠O(shè)定空燃比的濃程度增大，從時(shí)刻t4到時(shí)刻t5的時(shí)間變短。因此，綜合這些內(nèi)容進(jìn)行考慮，從時(shí)刻t3到時(shí)刻t5的時(shí)間變短。另一方面，如上所述，學(xué)習(xí)值sfbg的更新需要進(jìn)行包括氧增大期間Tinc和氧減少期間Tdec的循環(huán)。因此，在本實(shí)施方式中，能夠縮短學(xué)習(xí)值sfbg的更新所需的I個(gè)循環(huán)(例如時(shí)刻t3?時(shí)刻t5)的時(shí)間，能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)值的更新。
[0216]另外，作為促進(jìn)學(xué)習(xí)值的更新的方法，可考慮增大上述式(2)、(4)、(5)中的增益讓1、1?、1?。然而，該增益1^1、1?、1?通常被設(shè)定為使學(xué)習(xí)值8；1^8迅速向最佳的值收斂那樣的值。因此，若增大該增益lu、k2、k3，則學(xué)習(xí)值sfbg的最終的收斂會(huì)延遲。與此相對(duì)，在切換基準(zhǔn)值OEDref和濃設(shè)定修正量AFCrich的變更中，未變更這些增益k1、k2、k3，所以可抑制學(xué)習(xí)值sfbg的最終的收斂產(chǎn)生延遲。
[0217]此外，在上述實(shí)施方式中，在學(xué)習(xí)促進(jìn)控制中，減少切換基準(zhǔn)值OEDref并且增大濃設(shè)定修正量AFCrich。然而，在學(xué)習(xí)促進(jìn)控制中，不一定必須同時(shí)進(jìn)行這些動(dòng)作。因此，也可以是，在進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)，與未進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)相比，僅減少切換基準(zhǔn)值OEDref而不使?jié)庠O(shè)定修正量AFCrich變更?；蛘咭部梢允?，在學(xué)習(xí)促進(jìn)控制中，與未執(zhí)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)相比，僅增大濃設(shè)定修正量AFCrich而不使切換基準(zhǔn)值OEDref變更。
[0218]另外，在上述實(shí)施方式中，稀設(shè)定修正量AFCrich即使在進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)也不相對(duì)于未進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)變更，而是維持為與未進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)相同的值。在此，即使進(jìn)行了圖5所示的那樣的控制，有時(shí)出于某種原因，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA也會(huì)意料之外地到達(dá)最大可吸藏氧量Cmax而從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出稀空燃比的排氣。若使稀設(shè)定修正量AFCrich增大，即若增大稀設(shè)定空燃比的稀程度，則在這樣的情況下，流出的排氣中所含的NOx的量會(huì)變多。因此，在上述實(shí)施方式中，即使在學(xué)習(xí)促進(jìn)控制中，也沒(méi)有使稀設(shè)定修正量AFCrich增大。
[0219]不過(guò)，若在進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)使稀設(shè)定修正量AFCrich增大，即若使稀設(shè)定空燃比的稀程度增大，則能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)值sfbg的更新。因此，從促進(jìn)學(xué)習(xí)值sfbg的更新這樣的觀點(diǎn)考慮，也可以在學(xué)習(xí)促進(jìn)控制中使稀設(shè)定修正量AFCr ich增大。
[0220]另外，在上述實(shí)施方式中，即使在進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)，也不變更上述式(2)、(4)、
(5)中的增益然而，也可以是，在進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)，與不進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)相比，使增益lu、k2、k3增大。在該情況下，在本實(shí)施方式中，也在進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制時(shí)變更切換基準(zhǔn)值和濃設(shè)定修正量，所以與僅使增益khkhh增大的情況相比，可將增大增益k^ks、k3的程度抑制得低。因此，可抑制學(xué)習(xí)值sfbg的最終的收斂產(chǎn)生延遲。
[0221]<具體控制的說(shuō)明〉
[0222]接著，參照?qǐng)D15?圖19對(duì)上述實(shí)施方式中的控制裝置進(jìn)行具體說(shuō)明。本實(shí)施方式中的控制裝置如作為功能框圖的圖15所示，構(gòu)成為包括Al?All的各功能框。以下，參照?qǐng)D15對(duì)各功能框進(jìn)行說(shuō)明。該各功能框Al?Al I中的操作基本上在E⑶31中執(zhí)行。
[0223]<燃料噴射量的算出〉
[0224]首先，對(duì)燃料噴射量的算出進(jìn)行說(shuō)明。在燃料噴射量的算出時(shí)，使用缸內(nèi)吸入空氣量算出單兀Al、基本燃料噴射量算出單兀A2、以及燃料噴射量算出單兀A3。
[0225]缸內(nèi)吸入空氣量算出單元Al基于吸入空氣流量Ga、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速NE、以及存儲(chǔ)于E⑶31的R0M34的映射或計(jì)算式算出被向各汽缸吸入的吸入空氣量Mc。吸入空氣流量Ga由空氣流量計(jì)39計(jì)測(cè)，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速NE基于曲軸角傳感器44的輸出算出。
[0226]基本燃料噴射量算出單元A2通過(guò)將由缸內(nèi)吸入空氣量算出單元Al算出的缸內(nèi)吸入空氣量Mc除以目標(biāo)空燃比AFT來(lái)算出基本燃料噴射量Qbase (Qbase =Mc/AFT)。目標(biāo)空燃比AFT由后述的目標(biāo)空燃比設(shè)定單元AS算出。
[0227]燃料噴射量算出單元A3通過(guò)將由基本燃料噴射量算出單元A2算出的基本燃料噴射量Qbase與后述的F/B修正量DQi相加來(lái)算出燃料噴射量Qi (Qi = Qbase+DQi)。向燃料噴射閥11發(fā)出噴射指示，以從燃料噴射閥11噴射這樣算出的燃料噴射量Qi的燃料。
[0228]<目標(biāo)空燃比的算出〉
[0229]接著，對(duì)目標(biāo)空燃比的算出進(jìn)行說(shuō)明。在目標(biāo)空燃比的算出時(shí)，使用氧過(guò)剩不足量算出單元A4、空燃比修正量算出單元A5、學(xué)習(xí)值算出單元A6、控制中心空燃比算出單元A7、以及目標(biāo)空燃比設(shè)定單元AS。
[0230]氧過(guò)剩不足量算出單元A4基于由燃料噴射量算出單元A3算出的燃料噴射量Qi和上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup算出累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?。氧過(guò)剩不足量算出單元Α4例如通過(guò)使上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比與控制中心空燃比的差分乘以燃料噴射量Q1、并對(duì)所求出的值進(jìn)行累計(jì)來(lái)算出累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?。
[0231]在空燃比修正量算出單元Α5中，基于由氧過(guò)剩不足量算出單元Α4算出的累計(jì)氧過(guò)剩不足量SOED和下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn，算出目標(biāo)空燃比的空燃比修正量AFC。具體而言，基于圖16所示的流程圖和圖19所示的流程圖來(lái)算出空燃比修正量AFC。
[0232]在學(xué)習(xí)值算出單元A6中，基于下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn、由氧過(guò)剩不足量算出單元A4算出的累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?等來(lái)算出學(xué)習(xí)值sfbg。具體而言，基于圖17所示的通常學(xué)習(xí)控制的流程圖和圖18所示的粘附學(xué)習(xí)控制的流程圖來(lái)算出學(xué)習(xí)值sfbg ο這樣算出的學(xué)習(xí)值sf bg被保存于ECU31的RAM33中的即使搭載有內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)也不會(huì)被消除的存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0233]在控制中心空燃比算出單元A7中，基于基本控制中心空燃比AFRbase(例如理論空燃比)和由學(xué)習(xí)值算出單元A6算出的學(xué)習(xí)值sf bg來(lái)算出控制中心空燃比AFR。具體而言，如上述的式(3)所示，通過(guò)將基本控制中心空燃比AFRbase與學(xué)習(xí)值sfbg相加來(lái)算出控制中心空燃比AFR。
[0234]目標(biāo)空燃比設(shè)定單元A8通過(guò)將由控制中心空燃比算出單元A7算出的控制中心空燃比AFR與由空燃比修正量算出單元A5算出的空燃比修正量AFC相加，來(lái)算出目標(biāo)空燃比AFT。這樣算出的目標(biāo)空燃比AFT被輸入基本燃料噴射量算出單元A2和后述的空燃比偏差算出單元A9。
[0235]<F/B修正量的算出〉
[0236]接著，對(duì)基于上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup進(jìn)行的F/B修正量的算出進(jìn)行說(shuō)明。在F/B修正量的算出時(shí)，使用空燃比偏差算出單元A9、F/B修正量算出單元A10。
[0237]空燃比偏差算出單元A9通過(guò)從上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup減去由目標(biāo)空燃比設(shè)定單元A8算出的目標(biāo)空燃比AFT來(lái)算出空燃比偏差DAF(DAF = AFup-AFT)。該空燃比偏差DAF是表示燃料供給量相對(duì)于目標(biāo)空燃比AFT的過(guò)剩不足的值。
[0238]F/B修正量算出單元AlO通過(guò)對(duì)由空燃比偏差算出單元A9算出的空燃比偏差DAF進(jìn)行比例.積分.微分處理(PID處理)，基于下述式(6)算出用于補(bǔ)償燃料供給量的過(guò)剩不足的F/B修正量DFi。這樣算出的F/B修正量DFi被輸入燃料噴射量算出單元A3。
[0239]DFi=Kp.DAF+Ki.SDAF+Kd.DDAF-.-(6)
[0240]此外，在上述式(6)中，Kp是預(yù)先設(shè)定的比例增益(比例常數(shù))，Ki是預(yù)先設(shè)定的積分增益(積分常數(shù))，Kd是預(yù)先設(shè)定的微分增益(微分常數(shù))。另外，DDAF是空燃比偏差DAF的時(shí)間微分值，通過(guò)將此次更新的空燃比偏差DAF與上次更新的空燃比偏差DAF之偏差除以與更新間隔對(duì)應(yīng)的時(shí)間來(lái)算出。另外，SDAF是空燃比偏差DAF的時(shí)間積分值，該時(shí)間積分值DDAF通過(guò)將上次更新的時(shí)間積分值DDAF與此次更新的空燃比偏差DAF相加來(lái)算出(SDAF =DDAF+DAF)。
[0241]<空燃比修正量算出控制的流程圖〉
[0242]圖16是表示空燃比修正量AFC的算出控制的控制例程的流程圖。圖示的控制例程通過(guò)一定時(shí)間間隔的中斷(interrupt 1n)來(lái)進(jìn)行。
[0243]如圖16所示，首先，在步驟Sll中判定空燃比修正量AFC的算出條件是否成立。關(guān)于空燃比修正量AFC的算出條件成立的情況，可舉出處于進(jìn)行反饋控制的通常控制期間的情況、不處于例如燃料削減控制期間等等。在步驟Sll中判定為目標(biāo)空燃比的算出條件成立的情況下，進(jìn)入步驟S12。在步驟S12中，基于上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup和燃料噴射量Qi，算出累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED0
[0244]接下來(lái)，在步驟S13中，判定稀設(shè)定標(biāo)志Fr是否被設(shè)定成了O。稀設(shè)定標(biāo)志Fr在空燃比修正量AFC被設(shè)定成稀設(shè)定修正量AFClean時(shí)被設(shè)為I，在除此以外的情況下被設(shè)為O。在步驟S13中稀設(shè)定標(biāo)志Fr被設(shè)定為O的情況下，進(jìn)入步驟S14。在步驟S14中，判定下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn是否為濃判定空燃比AFrich以下。在判定為下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn比濃判定空燃比AFrich大的情況下，結(jié)束控制例程。
[0245]另一方面，在上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA減少進(jìn)而從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比降低時(shí)，在步驟S14中判定為下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn為濃判定空燃比AFrich以下。在該情況下，進(jìn)入步驟S15，空燃比修正量AFC被設(shè)為稀設(shè)定修正量AFClean。接下來(lái)，在步驟S16中，稀設(shè)定標(biāo)志Fr被設(shè)定為I，結(jié)束控制例程。
[0246]在接下來(lái)的控制例程中，在步驟S13中判定為稀設(shè)定標(biāo)志Fr沒(méi)有被設(shè)定為O而進(jìn)入步驟S17。在步驟S17中，判定在步驟S12中算出的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED是否比判定基準(zhǔn)值OEDref少。在判定為累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED比判定基準(zhǔn)值OEDref少的情況下進(jìn)入步驟S18，空燃比修正量AFC繼續(xù)被設(shè)為稀設(shè)定修正量AFClean。另一方面，在上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量增大時(shí)，最終在步驟S17中判定為累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?為判定基準(zhǔn)值OEDref以上，進(jìn)入步驟S19。在步驟S19中，空燃比修正量AFC被設(shè)為濃設(shè)定修正量AFCrich，接下來(lái)，在步驟S20中，稀設(shè)定標(biāo)志Fr被復(fù)位成O，結(jié)束控制例程。
[0247]<通常學(xué)習(xí)控制的流程圖〉
[0248]圖17是表示通常學(xué)習(xí)控制的控制例程的流程圖。圖示的控制例程通過(guò)一定時(shí)間間隔的中斷來(lái)進(jìn)行。
[0249]如圖17所示，首先，在步驟S21中判定為學(xué)習(xí)值sfbg的更新條件是否成立。更新條件成立的情況例如可舉出處于通常控制期間等情況。在步驟S21中判定為學(xué)習(xí)值sfbg的更新條件成立的情況下，進(jìn)入步驟S22。在步驟S22中，判定稀標(biāo)志Fl是否被設(shè)定成了O。在步驟S22中判定為稀標(biāo)志Fl被設(shè)定成了 O的情況下，進(jìn)入步驟S23。
[0250]在步驟S23中，判定空燃比修正量AFC是否比O大、即目標(biāo)空燃比是否為稀空燃比。在步驟S23中判定為空燃比修正量AFC比O大的情況下，進(jìn)入步驟S24。在步驟S24中，將累計(jì)氧過(guò)剩不足量SOED與當(dāng)前的氧過(guò)剩不足量OED相加。
[0251]之后，在目標(biāo)空燃比被向濃空燃比切換時(shí)，在接下來(lái)的控制例程中，在步驟S23中判定為空燃比修正量AFC為O以下，進(jìn)入步驟S25。在步驟S25中，稀標(biāo)志Fl被設(shè)置為I，接下來(lái)，在步驟S26中Rn被設(shè)為當(dāng)前的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED的絕對(duì)值。接下來(lái)，在步驟S27中，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED被復(fù)位為O，結(jié)束控制例程。
[0252]另一方面，在稀標(biāo)志Fl被設(shè)置為I時(shí)，在接下來(lái)的控制例程中，從步驟S22進(jìn)入步驟S28。在步驟S28中，判定空燃比修正量AFC是否比O小、即目標(biāo)空燃比是否為濃空燃比。在步驟S28中判定為空燃比修正量AFC比O小的情況下，進(jìn)入步驟S29。在步驟S29中，將累計(jì)氧過(guò)剩不足量XOED與當(dāng)前的氧過(guò)剩不足量OED相加。
[0253]之后，在目標(biāo)空燃比被向稀空燃比切換時(shí)，在接下來(lái)的控制例程中，在步驟S28中判定為空燃比修正量AFCO以上，進(jìn)入步驟S30。在步驟S30中，稀標(biāo)志Fl被設(shè)置為O，接下來(lái)，在步驟S31中，F(xiàn)n被設(shè)為當(dāng)前的累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED的絕對(duì)值。接下來(lái)，在步驟S32中，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED被復(fù)位為O ο接下來(lái)，在步驟S33中，基于在步驟S26中算出的Rn和在步驟S31中算出的Fn來(lái)更新學(xué)習(xí)值sfbg，結(jié)束控制例程。
[0254]<粘附學(xué)習(xí)控制的流程圖〉
[0255]圖18是表示粘附學(xué)習(xí)控制(理論空燃比粘附控制、濃粘附控制以及稀粘附控制)的控制例程的流程圖。圖示的控制例程通過(guò)一定時(shí)間間隔的中斷來(lái)進(jìn)行。
[0256]如圖18所示，首先，在步驟S41中，判定稀標(biāo)志Fl是否被設(shè)定為O。在步驟S41中判定為稀標(biāo)志Fl被設(shè)定為O的情況下，進(jìn)入步驟S42。在步驟S42中，判定空燃比修正量AFC是否比O大、即目標(biāo)空燃比是否為稀空燃比。在步驟S42中判定為空燃比修正量AFC為O以下的情況下，進(jìn)入步驟S43。
[0257]在步驟S43中，判定下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn是否比稀判定空燃比AFlean大，在步驟S44中，判定輸出空燃比AFdwn是否為濃判定空燃比AFrich與稀判定空燃比AFlean之間的值。在步驟S43、S44中判定為輸出空燃比AFdwn比濃判定空燃比AFr ich小的情況下、即判定為輸出空燃比為濃空燃比的情況下，結(jié)束控制例程。另一方面，在步驟S43、S44中判定為輸出空燃比AFdwn比稀判定空燃比AFlean大的情況下、即判定為輸出空燃比為稀空燃比的情況下，進(jìn)入步驟S45。
[0258]在步驟S45中，將累計(jì)排氣流量XGe與當(dāng)前的排氣流量Ge相加而得到的值設(shè)為新的累計(jì)排氣流量SGe。此外，排氣流量Ge例如基于空氣流量計(jì)39的輸出等算出。接下來(lái)，在步驟S46中，判定在步驟S45中算出的累計(jì)排氣流量XGe是否為預(yù)先設(shè)定的預(yù)定量XGesw以上。在步驟S46中判定為XGe比XGesw小的情況下，結(jié)束控制例程。另一方面，在累計(jì)排氣流量XGe增大而在步驟S46中判定為XGe為XGesw以上的情況下，進(jìn)入步驟S47。在步驟S47中，使用上述式(5)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的修正。
[0259]另一方面，在步驟S43、S44中判定為輸出空燃比AFdwn為濃判定空燃比AFrich與稀判定空燃比AFlean之間的值的情況下，進(jìn)入步驟S48。在步驟S48中，將累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣOED與當(dāng)前的氧過(guò)剩不足量OED相加而得到的值設(shè)為新的累計(jì)氧過(guò)剩不足量ΣΟΕ?。接下來(lái)，在步驟S49中，判定在步驟S48中算出的累計(jì)氧過(guò)剩不足量XOED是否為預(yù)先設(shè)定的預(yù)定量OEDsw以上。在步驟S49中判定為Σ OED比OEDsw小的情況下，結(jié)束控制例程。另一方面，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED增大進(jìn)而在步驟S49中判定為Σ OED為OEDsw以上的情況下，進(jìn)入步驟S50。在步驟S50中，使用上述式(4)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的修正。
[0260]之后，目標(biāo)空燃比被切換進(jìn)而在步驟S42中判定為空燃比修正量AFC比O大的情況下，進(jìn)入步驟S51。在步驟S51中，累計(jì)排氣流量Σ Ge和累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED被復(fù)位成O。接下來(lái)，在步驟S52中，稀標(biāo)志Fl被設(shè)置為I。
[0261]在稀標(biāo)志Fl被設(shè)置為I時(shí)，在接下來(lái)的控制例程中，從步驟S41進(jìn)入步驟S53。在步驟S53中，判定空燃比修正量AFC是否比O小、即目標(biāo)空燃比是否為濃空燃比。在步驟S53中判定為空燃比修正量AFC為O以上的情況下，進(jìn)入步驟S54。
[0262]在步驟S54中，判定下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn是否比濃判定空燃比AFr ich小。在步驟S54中判定為輸出空燃比AFdwn為濃判定空燃比AFr ich以上的情況下、即判定為輸出空燃比為稀空燃比的情況下，結(jié)束控制例程。另一方面，在步驟S54中判定為輸出空燃比AFdwn比濃判定空燃比AFrich小的情況下、即判定為輸出空燃比為濃空燃比的情況下，進(jìn)入步驟S55。
[0263]在步驟S55中，將累計(jì)排氣流量XGe與當(dāng)前的排氣流量Ge相加而得到的值設(shè)為新的累計(jì)排氣流量Σ Ge。接下來(lái)，在步驟S56中，判定在步驟S55中算出的累計(jì)排氣流量Σ Ge是否為預(yù)先設(shè)定的預(yù)定量^Gesw以上。在步驟S56中判定為XGe比XGesw小的情況下，結(jié)束控制例程。另一方面，累計(jì)排氣流量SGe增大進(jìn)而在步驟S56中判定為XGe為XGesw以上的情況下，進(jìn)入步驟S57。在步驟S57中，使用上述式(5)進(jìn)行學(xué)習(xí)值sfbg的修正。
[0264]之后，目標(biāo)空燃比被切換進(jìn)而在步驟S53中判定為空燃比修正量AFC比O小的情況下，進(jìn)入步驟S58。在步驟S58中，累計(jì)排氣流量XGe和累計(jì)氧過(guò)剩不足量XOED的被復(fù)位成O ο接下來(lái)，在步驟S59中，稀標(biāo)志Fl被設(shè)置為O，結(jié)束控制例程。
[0265]<學(xué)習(xí)促進(jìn)控制的流程圖〉
[0266]圖19是表示學(xué)習(xí)促進(jìn)控制的控制例程的流程圖。圖19所示的控制例程通過(guò)一定時(shí)間間隔的中斷來(lái)進(jìn)行。如圖19所示，首先，在步驟S71中判定學(xué)習(xí)促進(jìn)標(biāo)志Fa是否被設(shè)置成了I。學(xué)習(xí)促進(jìn)標(biāo)志Fa是在進(jìn)行學(xué)習(xí)促進(jìn)控制的情況下被設(shè)置成I，在除此以外的情況下被設(shè)置成O的標(biāo)志。在步驟S71中判定為學(xué)習(xí)促進(jìn)標(biāo)志Fa被設(shè)置成O的情況下，進(jìn)入步驟S72。
[0267]在步驟S72中，判定學(xué)習(xí)促進(jìn)條件是否成立。學(xué)習(xí)促進(jìn)條件在需要促進(jìn)由學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的學(xué)習(xí)值的更新的時(shí)成立。具體而言，在上述的過(guò)剩不足量誤差A(yù) ΣΟΕ?為促進(jìn)判定基準(zhǔn)值以上時(shí)，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在理論空燃比促進(jìn)判定時(shí)間以上被維持在中間區(qū)±或1內(nèi)的情況下，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在稀空燃比維持判定時(shí)間或濃空燃比維持判定時(shí)間以上被維持在稀空燃比或濃空燃比的情況下等，學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立?；蛘撸瑢W(xué)習(xí)促進(jìn)條件也可以設(shè)為，在上述式(2)、(4)、(5)中與sfbg(n-l)相加的學(xué)習(xí)值更新量的值為預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值以上的情況下學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立。
[0268]在步驟S72中判定為學(xué)習(xí)促進(jìn)條件沒(méi)有成立的情況下，進(jìn)入步驟S73。在步驟S73中，濃設(shè)定修正量AFCrich被設(shè)定為AFCrich!。接下來(lái)，在步驟S74中，切換基準(zhǔn)值OEDref?被設(shè)定為OEDref1，結(jié)束控制例程。
[0269]另一方面，在步驟S72中判定為學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立的情況下，進(jìn)入步驟S75。在步驟S75中，學(xué)習(xí)促進(jìn)標(biāo)志Fa被設(shè)置為I。接下來(lái)，在步驟S76中，判定反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器CT是否為N以上。反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器CT是每當(dāng)目標(biāo)空燃比在濃空燃比與稀空燃比之間反轉(zhuǎn)時(shí)加I的計(jì)數(shù)器。
[0270]在步驟S76中判定為反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器CT小于N時(shí)、即判定為目標(biāo)空燃比的反轉(zhuǎn)次數(shù)小于N次時(shí)，進(jìn)入步驟S77。在步驟S77中，濃設(shè)定修正量AFCrich被設(shè)定為比AFCriCh1大的AFCrich2。接下來(lái)，在步驟S78中，切換基準(zhǔn)值OEDref被設(shè)定為比OEDref!少的OEDref2，結(jié)束控制例程。[0271 ]之后，在進(jìn)行多次目標(biāo)空燃比的反轉(zhuǎn)時(shí)，在接下來(lái)的控制例程中，在步驟S76中判定為反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器CT為N以上，進(jìn)入步驟S79。在步驟S79中，濃設(shè)定修正量AFCrich被設(shè)定為AFCrichi ο接下來(lái)，在步驟S80中，切換基準(zhǔn)值OEDref被設(shè)定為OEDref!。接下來(lái)，在步驟S81中學(xué)習(xí)促進(jìn)標(biāo)志Fa被復(fù)位為O，并且在步驟S82中反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器CT被復(fù)位為O，結(jié)束控制例程。
[0272]接著，參照?qǐng)D20?圖23，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。第二實(shí)施方式的控制裝置的結(jié)構(gòu)和控制除了以下說(shuō)明的點(diǎn)以外與第一實(shí)施方式的控制裝置的結(jié)構(gòu)和控制是同樣的。
[0273]此外，在上述第一實(shí)施方式中，以上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比整體向濃側(cè)或稀側(cè)偏移的作為技術(shù)問(wèn)題。另一方面，關(guān)于下游側(cè)空燃比傳感器41，從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出的排氣在該下游側(cè)空燃比傳感器41的周?chē)魍ǎ圆蝗菀资艿狡组g的排氣的空燃比的偏移、排氣中的氫的影響。因此，對(duì)于下游側(cè)空燃比傳感器41，與上游側(cè)空燃比傳感器40相比，不容易產(chǎn)生輸出空燃比整體向濃側(cè)或稀側(cè)偏移的情況。
[0274]另一方面，對(duì)于下游側(cè)空燃比傳感器41，若使用期間變長(zhǎng)從而構(gòu)成下游側(cè)空燃比傳感器41的擴(kuò)散限速層產(chǎn)生堵塞等，則會(huì)產(chǎn)生下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出電流整體變小的縮小偏移。圖20示出了在產(chǎn)生了這樣的縮小偏移的情況下的空燃比傳感器的輸出電流。圖中的實(shí)線表示產(chǎn)生了縮小偏移的空燃比傳感器的輸出電流，圖中的虛線表示正常的空燃比傳感器的輸出電流。根據(jù)圖20可知，對(duì)于產(chǎn)生了縮小偏移的空燃比傳感器，其輸出電流整體變小。其結(jié)果，空燃比傳感器的輸出空燃比成為比實(shí)際的空燃比接近理論空燃比的空燃比。
[0275]此外，若在像這樣下游側(cè)空燃比傳感器41產(chǎn)生了縮小偏移的情況下執(zhí)行上述的理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制，則有時(shí)盡管上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比沒(méi)有產(chǎn)生偏移但誤將學(xué)習(xí)值變更。以下，參照?qǐng)D21對(duì)錯(cuò)誤的學(xué)習(xí)值的變更進(jìn)行說(shuō)明。
[0276]圖21是與表示空燃比修正量AFC等的時(shí)間圖的圖12同樣的圖。圖21示出了上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup沒(méi)有產(chǎn)生偏移但下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn產(chǎn)生了縮小偏移的情況。
[0277]在圖示的例子中，與圖12同樣地，在時(shí)刻&以前，空燃比修正量AFC被設(shè)為稀設(shè)定修正量AFClean。之后，在時(shí)刻，累計(jì)氧過(guò)剩不足量Σ OED到達(dá)切換基準(zhǔn)值OEDref，空燃比修正量AFC被切換為濃設(shè)定修正量AFCrich。由此，流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比成為濃空燃比，所以上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA逐漸減少，在時(shí)刻^大致成為零。其結(jié)果，從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出與濃設(shè)定修正量AFCrich相當(dāng)?shù)臐庠O(shè)定空燃比的排氣。
[0278]如上所述，濃判定空燃比被設(shè)為比濃設(shè)定空燃比稀的空燃比。因此，若下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn沒(méi)有產(chǎn)生偏移，則只要從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出濃設(shè)定空燃比的排氣其輸出空燃比AFdwn就會(huì)成為濃判定空燃比AFrich以下。但若下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn產(chǎn)生了縮小偏移，則盡管實(shí)際的空燃比為濃判定空燃比以下但其輸出空燃比AFdwn成為比濃判定空燃比大的空燃比。其結(jié)果，在圖21所示的例子中，盡管在時(shí)刻t2，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA大致成為零而從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出濃設(shè)定空燃比左右的排氣，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn仍保持為比濃判定空燃比AFrich高的狀態(tài)。因此，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在時(shí)刻t2以后也維持在中間區(qū)域M內(nèi)。
[0279]其結(jié)果，在圖21所示的例子中，成為如下情況:從在時(shí)刻^將空燃比修正量AFC切換為濃設(shè)定修正量AFCrich起，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto以上被維持在中間區(qū)域M內(nèi)。因此，如上所述，通過(guò)理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制而在時(shí)刻t3變更學(xué)習(xí)值sfbg，以使流入上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比向濃側(cè)變化。
[0280]在圖21所示的例子中，學(xué)習(xí)值sfbg在時(shí)刻t3減少，由此，即使使控制中心空燃比AFR向濃側(cè)偏移，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn也被維持在中間區(qū)域M內(nèi)。其結(jié)果，在從時(shí)刻t3起經(jīng)過(guò)理論空燃比維持判定時(shí)間Ts to的時(shí)刻t4，學(xué)習(xí)值sf bg再次減少，因而控制中心空燃比AFR再次向濃側(cè)偏移。在圖21所示的例子中，在時(shí)刻t4使控制中心空燃比AFR向濃側(cè)偏移時(shí)，從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比也向濃側(cè)變化，因此在時(shí)刻t5，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn成為濃判定空燃比AFrich以下。因此，在時(shí)刻t5空燃比修正量AFC被切換為稀設(shè)定修正量AFClean，之后，空燃比修正量AFC在濃設(shè)定修正量AFC與稀設(shè)定修正量AFClean之間交替地被切換。
[0281]根據(jù)圖21可知，若在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn產(chǎn)生了縮小偏移的情況下進(jìn)行理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制，則盡管上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFdwn沒(méi)有產(chǎn)生偏移，也會(huì)誤使學(xué)習(xí)值sfbg減少。
[0282]于是，在本第二實(shí)施方式中，即使下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto以上被維持在中間區(qū)域M內(nèi)，也不使學(xué)習(xí)值sfbg減少。另外，在本實(shí)施方式中，在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn像這樣地被維持在中間區(qū)域M內(nèi)的情況下，與上述的學(xué)習(xí)促進(jìn)控制同樣地增大濃設(shè)定空燃比的濃程度。以下，參照?qǐng)D22，對(duì)進(jìn)行這樣的控制的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0283]圖22是與表示空燃比修正量AFC等的時(shí)間圖的圖21同樣的圖。圖22與圖21同樣，表示上游側(cè)空燃比傳感器40的輸出空燃比AFup沒(méi)有產(chǎn)生偏移但下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn產(chǎn)生了縮小偏移的情況。
[0284]在圖示的例子中，在時(shí)刻^以前，進(jìn)行與圖21所示的例子同樣的控制。因此，在時(shí)亥丨Jt1，空燃比修正量AFC被從稀設(shè)定修正量AFClean切換為濃設(shè)定修正量AFCrich。由此，上游側(cè)排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSA在時(shí)刻t2大致成為零，此后從上游側(cè)排氣凈化催化劑20流出與濃設(shè)定修正量AFCr i ch相當(dāng)?shù)臐庠O(shè)定空燃比的排氣。然而，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn產(chǎn)生了縮小偏移，所以輸出空燃比AFdwn在時(shí)刻t2以后也被維持在中間區(qū)域M內(nèi)。其結(jié)果，在圖22所示的例子中也成為如下情況:在從時(shí)刻^到時(shí)刻t3的期間，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto以上被維持在中間區(qū)域M內(nèi)。
[0285]然而，本實(shí)施方式中，即使在時(shí)刻t3，也不進(jìn)行通過(guò)理論空燃比粘附學(xué)習(xí)控制實(shí)現(xiàn)的學(xué)習(xí)值sfbg的變更。另一方面，本實(shí)施方式中，從在時(shí)刻^將空燃比修正量AFC切換為濃設(shè)定修正量AFCrich起下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn在理論空燃比維持判定時(shí)間Tsto以上被維持在中間區(qū)域M內(nèi)，所以通過(guò)學(xué)習(xí)促進(jìn)控制在時(shí)刻t3使?jié)庠O(shè)定修正量AFCrich從AFCrich1向AFCrich2增大。因而濃設(shè)定空燃比的濃程度增大。
[0286]在時(shí)刻t3使?jié)庠O(shè)定修正量AFC增大時(shí)，流入以及流出上游側(cè)排氣凈化催化劑20的排氣的空燃比向濃側(cè)變化，因而下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn也向濃側(cè)變化。其結(jié)果，在圖22所示的例子中，在時(shí)刻t4，下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn成為濃判定空燃比AFrich以下。因此，在時(shí)刻t4空燃比修正量AFC被切換為稀設(shè)定修正量AFClean，之后空燃比修正量AFC在濃設(shè)定修正量AFC與稀設(shè)定修正量AFClean之間交替地被切換。
[0287]根據(jù)圖22可知，在本實(shí)施方式中，通過(guò)不執(zhí)行理論空燃比粘附控制，可防止在下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn產(chǎn)生了縮小偏移的情況下誤使學(xué)習(xí)值sfbg減少的情況。另外，濃設(shè)定空燃比的濃程度因?qū)W習(xí)促進(jìn)控制而被增大，所以即使不執(zhí)行理論空燃比粘附控制，也可防止下游側(cè)空燃比傳感器41的輸出空燃比AFdwn被維持在中間區(qū)域M內(nèi)。
[0288]<流程圖〉
[0289]圖23是表示本實(shí)施方式的粘附學(xué)習(xí)控制的控制例程的流程圖。圖示的控制例程通過(guò)一定時(shí)間間隔的中斷來(lái)進(jìn)行。根據(jù)圖23可知，在本實(shí)施方式的粘附學(xué)習(xí)控制中，不進(jìn)行圖18所示的粘附學(xué)習(xí)控制的步驟S44和S8?步驟S50。此外，圖23的步驟S91?S93、S95?S97以及SlOl?S109與圖18的步驟S41?S43、S45?S47以及S51?S59相同，所以省略說(shuō)明。此外，在本實(shí)施方式中，進(jìn)行與圖19所示的學(xué)習(xí)促進(jìn)控制同樣的學(xué)習(xí)促進(jìn)控制。
[0290]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0291]I 內(nèi)燃機(jī)主體
[0292]5 燃燒室
[0293]7 進(jìn)氣口
[0294]9 排氣口
[0295]19排氣歧管
[0296]20上游側(cè)排氣凈化催化劑
[0297]24下游側(cè)排氣凈化催化劑
[0298]31 ECU
[0299]40上游側(cè)空燃比傳感器
[0300]41下游側(cè)空燃比傳感器
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，是具備排氣凈化催化劑和下游側(cè)空燃比傳感器的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，所述排氣凈化催化劑配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，并且能夠吸藏氧，所述下游側(cè)空燃比傳感器配置于所述排氣凈化催化劑的排氣流動(dòng)方向下游側(cè)，并且檢測(cè)從該排氣凈化催化劑流出的排氣的空燃比， 其中，所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 對(duì)向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室供給的燃料供給量進(jìn)行反饋控制以使流入所述排氣凈化催化劑的排氣的空燃比成為目標(biāo)空燃比，并且進(jìn)行基于由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的排氣的空燃比修正與該反饋控制相關(guān)的參數(shù)的學(xué)習(xí)控制， 所述目標(biāo)空燃比在比理論空燃比濃的濃設(shè)定空燃比與比理論空燃比稀的稀設(shè)定空燃比之間被交替地切換， 在學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立時(shí)，使所述濃設(shè)定空燃比的濃程度增大，所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件在需要促進(jìn)由所述學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的所述參數(shù)的修正時(shí)成立。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 所述目標(biāo)空燃比在由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比成為了濃判定空燃比以下時(shí)被切換為所述稀設(shè)定空燃比，并且在所述排氣凈化催化劑的氧吸藏量成為了比最大可吸藏氧量少的預(yù)定的切換基準(zhǔn)吸藏量以上時(shí)被切換為所述濃設(shè)定空燃比， 在所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立時(shí)，使所述切換基準(zhǔn)吸藏量減少。3.—種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，是具備排氣凈化催化劑和下游側(cè)空燃比傳感器的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，所述排氣凈化催化劑配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，并且能夠吸藏氧，所述下游側(cè)空燃比傳感器配置于所述排氣凈化催化劑的排氣流動(dòng)方向下游側(cè)，并且檢測(cè)從該排氣凈化催化劑流出的排氣的空燃比， 其中，所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 對(duì)向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室供給的燃料供給量進(jìn)行反饋控制以使流入所述排氣凈化催化劑的排氣的空燃比成為目標(biāo)空燃比，并且進(jìn)行基于由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的排氣的空燃比修正與該反饋控制相關(guān)的參數(shù)的學(xué)習(xí)控制， 所述目標(biāo)空燃比在由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比成為了濃判定空燃比以下時(shí)被切換為比理論空燃比稀的稀設(shè)定空燃比，并且在所述排氣凈化催化劑的氧吸藏量成為了比最大可吸藏氧量少的預(yù)定的切換基準(zhǔn)吸藏量以上時(shí)被切換為比理論空燃比濃的濃設(shè)定空燃比， 在學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立時(shí)，使所述切換基準(zhǔn)吸藏量減少，所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件在需要促進(jìn)由所述學(xué)習(xí)控制進(jìn)行的所述參數(shù)的修正時(shí)成立。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 在所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立時(shí)，使所述稀設(shè)定空燃比的稀程度增大。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所示的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 即使在所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件成立時(shí)，所述稀設(shè)定空燃比也被維持為原樣的值。6.根據(jù)權(quán)利要求2?5中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 在所述學(xué)習(xí)控制中，基于第I氧量累計(jì)值和第2氧量累計(jì)值，修正與空燃比相關(guān)的參數(shù)，以使該第I氧量累計(jì)值與第2氧量累計(jì)值之差變小，所述第I氧量累計(jì)值是從將所述目標(biāo)空燃比切換為稀設(shè)定空燃比起到所述排氣凈化催化劑的氧吸藏量成為所述切換基準(zhǔn)量以上為止的第I期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值，所述第2氧量累計(jì)值是從將所述目標(biāo)空燃比切換為濃設(shè)定空燃比起到由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比成為所述濃判定空燃比以下為止的第2期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件，在所述第I氧量累計(jì)值與所述第2氧量累計(jì)值之差為預(yù)先設(shè)定的促進(jìn)判定基準(zhǔn)值以上的情況下成立。8.根據(jù)權(quán)利要求2?7任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件，在所述目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃設(shè)定空燃比的期間，在由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比在預(yù)定的理論空燃比促進(jìn)判定時(shí)間以上被維持在比理論空燃比濃的濃判定空燃比與比理論空燃比稀的稀判定空燃比之間的理論空燃比附近空燃比區(qū)域內(nèi)的情況下成立。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 所述學(xué)習(xí)促進(jìn)條件，在所述目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃空燃比的期間，在由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比在比所述理論空燃比促進(jìn)判定時(shí)間短的稀空燃比維持判定時(shí)間以上被維持在比所述稀判定空燃比稀的空燃比的情況下成立。10.根據(jù)權(quán)利要求2?9中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 在所述學(xué)習(xí)控制中，在所述目標(biāo)空燃比被設(shè)為濃設(shè)定空燃比的期間，在由所述下游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)到的空燃比在預(yù)定的理論空燃比維持判定時(shí)間以上被維持在比理論空燃比濃的濃判定空燃比與比理論空燃比稀的稀判定空燃比之間的理論空燃比附近空燃比量?jī)?nèi)的情況下，修正與所述空燃比相關(guān)的參數(shù)以在所述反饋控制中使流入所述排氣凈化催化劑的排氣的空燃比向濃側(cè)變化。11.根據(jù)權(quán)利要求2?9中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 在所述學(xué)習(xí)控制中，與從將所述目標(biāo)空燃比切換為稀設(shè)定空燃比起到所述排氣凈化催化劑的氧吸藏量成為所述切換基準(zhǔn)量以上為止的第I期間的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值即第I氧量累計(jì)值相比，從將所述目標(biāo)空燃比切換為濃設(shè)定空燃比起的累計(jì)氧過(guò)剩不足量的絕對(duì)值大出預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值以上的情況下，修正與所述空燃比相關(guān)的參數(shù)以在所述反饋控制中使流入所述排氣凈化催化劑的排氣的空燃比向濃側(cè)變化。12.根據(jù)權(quán)利要求1?11中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 與所述空燃比相關(guān)的參數(shù)是所述目標(biāo)空燃比、燃料供給量以及作為控制中心的空燃比中的任一者。13.根據(jù)權(quán)利要求1?12中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置， 還具備上游側(cè)空燃比傳感器，該上游側(cè)空燃比傳感器配置于所述排氣凈化催化劑的排氣流動(dòng)方向上游側(cè)，并且檢測(cè)流入該排氣凈化催化劑的排氣的空燃比， 對(duì)向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室供給的燃料供給量進(jìn)行反饋控制，以使得由所述上游側(cè)空燃比傳感器檢測(cè)的空燃比成為目標(biāo)空燃比， 與所述空燃比相關(guān)的參數(shù)是所述上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值。
【文檔編號(hào)】F02D41/14GK105899790SQ201580003951
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日
【發(fā)明人】岡崎俊太郎, 中川德久, 山口雄士, 鈴木健士, 宮本寬史, 巖崎靖志
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社