[发明专利]空燃比控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种空燃比控制装置，例如涉及一种适合用于具备内燃机的车辆(摩托车等)的空燃比控制装置。

背景技术

例如在汽车等通过催化剂装置净化并释放内燃机(以下记为发动机)的排放气体的系统中，从保护环境的观点来看，希望将发动机的排放气体的空燃比控制在使催化剂装置的排放气体净化能力良好的适当空燃比。

作为进行这种空燃比控制的装置，例如有专利文献1所记载的空燃比控制装置。

在该专利文献1中，为了消除根据用于确定发动机中的燃料喷射量的燃料喷射量映射(发动机转速、节气门开度、负压等为参数)求出的燃料喷射量相对于目标空燃比的偏移，而公开了一种具有对上述燃料喷射量重叠了校正系数的结构的空燃比控制装置。

具体而言，在配置于发动机的排气管内的催化剂装置(净化器)的上游设置LAF传感器(在排放气体的氧气浓度(空燃比)广的范围内，转换为与其成比例的电平的信号的传感器)，在催化剂装置的下游设置氧气传感器(空燃比传感器)。并且，使用LAF传感器的检测值求出催化剂后的空燃比的预测值，使用该预测值例如通过滑动模式控制器求出校正系数。

专利文献1：日本专利第3373724号公报

发明内容

然而，由于LAF传感器昂贵，出于系统的成本降低、摩托车等中配置空间具有限制等理由，希望废除设置在催化剂装置的上游的LAF传感器。

但是，由于使作为排放的目标值的氧气传感器的输出值(SVO2)以将发动机的吸排气为模型的滑动模式控制器(SMC)的输入值即所述输出值(SVO2)为基础收敛于目标值，所以不在催化剂装置的上游设置LAF传感器时，无法测量催化剂前的空燃比，因此无法监控所述发动机的模型中的发动机的公差和老化、燃料喷射阀的喷射误差等预测，所述输出值(SVO2)的预测值的预测范围扩大，利用滑动模式控制器(SMC)进行的向目标值的收敛有可能耗费时间。

另外，由于滑动模式控制器(SMC)的收敛增益也具有调整的限度，因此也可以认为在不消除输出值(SOV2)的预测值的预测误差的情况下无法使输出值(SVO2)收敛于目标值。

本发明是考虑这种课题而完成的，其目的在于提供一种空燃比控制装置，即使不在催化剂装置的上游设置LAF传感器，也能够实现空燃比的适当化，能够促进系统的成本降低、空燃比控制对摩托车等的适用。

[1]本发明的技术方案1所涉及的空燃比控制装置，具备：基本燃料喷射映射(118)，至少根据发动机转速、节气门开度、吸入空气压的参数确定对于发动机(28)的燃料喷射量；空燃比检测单元(52)，被设置在设置于发动机(28)的排气管(32)的催化剂(50)的下游，检测空燃比；空燃比预测单元(102)，预测所述催化剂(50)的下游侧的空燃比；以及校正系数计算单元(104)，根据来自于所述空燃比预测单元(102)的预测空燃比，确定针对所述燃料喷射量的校正系数(DKO2OP)，其特征在于，所述空燃比预测单元(102)至少根据来自于所述空燃比检测单元(52)的实际空燃比(SVO2)及所述校正系数(DKO2OP)的历史计算所述预测空燃比(DVPRE)，所述空燃比控制装置具有自适应模型修正单元(122)，该自适应模型修正单元(122)将所述实际空燃比(SVO2)与对应于该实际空燃比的过去预测的所述预测空燃比(DVPRE)的偏差作为预测误差(ERPRE)，并对所述校正系数(DKO2OP)重叠第二校正系数(KTIMB)以使所述预测误差为零。

[2]本发明的技术方案2所涉及的空燃比控制装置，其特征在于，在技术方案1所述的空燃比控制装置中，具有控制部(126)，该控制部(126)至少控制所述校正系数计算单元(104)及所述自适应模型修正单元(122)，所述自适应模型修正单元(122)具有根据所述预测误差(ERPRE)判定预测精度的预测精度判定单元(146)，在通过所述预测精度判定单元(146)判定为预测精度下降的阶段，所述控制部(126)使所述校正系数计算单元(104)进行的处理暂时停止，在这期间缩短所述自适应模型修正单元(122)的启动周期。

[3]本发明的技术方案3所涉及的空燃比控制装置，其特征在于，在技术方案2所述的空燃比控制装置中，在通过所述预测精度判定单元(146)判定为预测精度下降的阶段，不使用所述空燃比预测单元(102)，而是进行反馈以使所述实际空燃比(SVO2)与预先设定的目标值的误差为零。