CN103797236A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

内燃机的控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103797236A
CN103797236A CN201180073450.8A CN201180073450A CN103797236A CN 103797236 A CN103797236 A CN 103797236A CN 201180073450 A CN201180073450 A CN 201180073450A CN 103797236 A CN103797236 A CN 103797236A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel ratio
ratio sensor
air
combustion engine
internal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201180073450.8A
Other languages
English (en)
Inventor
宫地和哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN103797236A publication Critical patent/CN103797236A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493—Details
    • F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493—Details
    • F02D41/1494—Control of sensor heater

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

ECU执行包括如下步骤的程序：在变质完成标志处于打开状态的情况下（在S200中是），决定预定值作为异常判定阈值的步骤（S202）；在变质完成标志处于关闭状态的情况下（在S200中否），根据变质的进行的程度决定异常判定阈值的步骤（S204）；以及使用所决定的阈值对空燃比传感器是否异常进行判定的步骤（S206）。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及精度高地对设置于内燃机的排气通路的空燃比传感器是否异常进行判定的技术。
背景技术
例如，如日本特开2007-315855号公报（专利文献1）所公开的那样，以往以来，已知有如下技术：通过空燃比传感器来检测空燃比，进行控制以使得内燃机以期望的空燃比运行。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-315855号公报
发明内容
发明要解决的问题
在空燃比传感器的制造时，有时在空燃比传感器的检测元件内含有作为杂质的硅成分。虽然硅成分随着空燃比传感器的使用而残留量减小，但是在空燃比传感器的使用初期，由于残留的硅成分，存在尤其在大气流通于排气通路的状况下空燃比传感器的输出值不稳定这一问题。其结果，在空燃比传感器的使用初期，有时误判定空燃比传感器的异常的有无。
本发明的目的在于提供精度高地对空燃比传感器是否异常进行判定的内燃机的控制装置。
用于解决问题的手段
本发明的某方面所涉及的内燃机的控制装置包括：空燃比传感器，其设置于内燃机，硅成分残留于检测元件内，随着使用而硅成分的残留量减小；和控制单元。其用于基于空燃比传感器的检测结果对空燃比传感器是否异常进行判定。控制单元在硅成分的残留量多时，与少时相比缓和异常判定。
优选，控制单元在异常判定条件成立的情况下判定为空燃比传感器异常，在硅成分的残留量多时，与少时相比缓和异常判定条件。
进一步优选，控制单元在内燃机的累积运行时间短时，与长时相比缓和异常判定条件。
进一步优选，控制单元在空燃比传感器的通电次数少时，与多时相比缓和异常判定条件。
进一步优选，控制单元，在硅成分的残留量多时，与少时相比，以比由空燃比传感器检测到的第1氧量多的方式推定实际的第2氧量。
进一步优选，控制单元在内燃机的累积运行时间短时，与长时相比，以比第1氧量多的方式推定第2氧量。
进一步优选，控制单元在空燃比传感器的通电次数少时，与多时相比，以比由空燃比传感器检测到的第1氧量多的方式推定实际的第2氧量。
本发明的其他的方面所涉及的内燃机的控制装置包括：空燃比传感器，其设置于内燃机，具备通过制造过程含有了硅成分的检测元件；和控制单元（200），其用于基于空燃比传感器的检测结果对空燃比传感器是否异常进行判定。控制单元在内燃机的累积运行时间短时，与长时相比缓和异常判定条件。
本发明的另一的方面所涉及的内燃机的控制装置包括：空燃比传感器，其设置于内燃机，硅成分残留于检测元件内，随着使用而硅成分的残留量减小；和控制单元，其基于对于内燃机的切断燃料控制的执行中的空燃比传感器的输出值的变化幅度，对硅成分是否超过允许范围地残留进行判定。
优选，控制单元基于空燃比传感器的检测结果，在异常判定条件成立的情况下判定为空燃比传感器异常，在切断燃料控制的执行中的变化幅度大时，与小时相比，缓和异常判定条件。
进一步优选，控制单元在切断燃料控制的执行中的变化幅度大时，与小时相比，以比由空燃比传感器检测到的第1氧量多的方式推定实际的第2氧量。
进一步优选，控制单元基于空燃比传感器的检测结果，在异常判定条件成立的情况下判定为空燃比传感器异常判定，在切断燃料控制的执行中的变化幅度大时，与小时相比，在使空燃比传感器的元件温度上升了的状态下对异常判定条件是否成立进行判定。
进一步优选，控制单元基于空燃比传感器的检测结果，在异常判定条件成立的情况下判定为空燃比传感器异常，在切断燃料控制的执行中的变化幅度大时，与小时相比，在使施加于空燃比传感器的元件的电压上升了的状态下对异常判定条件是否成立进行判定。
发明效果
根据本发明，在硅成分的残留量多时，与残留量少时相比缓和空燃比传感器的异常判定。因此，在空燃比传感器的使用初期时硅成分的残留量多的情况下，抑制误判定空燃比传感器的异常的有无。另外，随着使用而硅成分的残留量变得越少，越解除异常判定的缓和。因此，能够提供精度高地对空燃比传感器是否异常进行判定的内燃机的控制装置。
附图说明
图1是示出第1实施方式的内燃机的结构的图。
图2是示出空燃比传感器的结构的图。
图3是用于对空燃比传感器所包含的硅成分进行说明的图。
图4是示出与变质的进行状态相应的大气下的空燃比传感器的临界电流的变化的时间图。
图5是第1实施方式的ECU的与变质判定处理相关的功能框图。
图6是示出第1实施方式的由ECU执行的与变质判定处理相关的程序的控制构造的流程图。
图7是第1实施方式的ECU的与异常判定处理有关的功能框图。
图8是示出与变质的进行状态相应的大气临界电流以及异常判定阈值与加热器电流的关系的图。
图9是示出第1实施方式的由ECU执行的与异常判定处理有关的程序的控制构造的流程图。
图10是第2实施方式的ECU的与异常判定处理有关的功能框图。
图11是示出涉及第2实施方式的由ECU执行的与异常判定处理有关的程序的控制构造的流程图。
图12是示出与空燃比传感器的元件温度相应的大气临界电流与施加电压的关系的图。
图13是第3实施方式的ECU的与异常判定处理有关的功能框图。
图14是示出第3实施方式的由ECU执行的与异常判定处理有关的程序的控制构造的流程图。
图15是示出与变质的进行状态相应的大气临界电流与施加电压的关系的图。
图16是第4实施方式的ECU的与异常判定处理有关的功能框图。
图17是示出第4实施方式的由ECU执行的与异常判定处理有关的程序的控制构造的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。以下说明中，对于相同的零件附上相同的附图标记。其名称以及功能也相同。因此，关于其详细的说明不重复。
如图1所示，在本实施方式中，发动机10包括：进气通路12；排气通路14；空气滤清器102；节流阀（节气门）104；多个气缸106；喷射器108；火花塞110；三元催化剂112；活塞114；曲轴116；进气阀（进气门）118；排气阀（排气门）120；进气侧凸轮122；排气侧凸轮124以及VVT（Variable Valve Timing，可变气门正时）机构126。
本实施方式的发动机10例如是汽油发动机、柴油发动机等内燃机。
空气从空气滤清器102吸入发动机10。从空气滤清器102吸入的空气在进气通路12中流通。吸入空气量通过设置于进气通路12的中途的节流阀104来调整。节流阀104是通过马达来驱动的电子节流阀。
喷射器108通过来自ECU200的控制将燃料供给到多个气缸106（燃烧室）的各个。喷射器108的喷射孔设置于气缸106内。喷射器108将燃料直接喷射到气缸内。在气缸106内流通过进气通路12的空气与燃料混合。喷射器108在进气行程喷射燃料。此外，喷射燃料的时期不限于进气行程。
在本实施方式中，作为喷射器108的喷射孔设置于气缸106内的直喷发动机对发动机10进行说明，但是也可以除了直喷用的喷射器108之外，还设置端口喷射用的喷射器。进而，还可以仅设置端口喷射用的喷射器。
通过来自喷射器108的燃料的供给形成的气缸106内的混合气通过火花塞110点火，而燃烧。燃烧后的混合气，即废气流通于排气通路14。废气被设置于排气通路14的中途的三元催化剂112净化后，排出到车外。通过混合气的燃烧，按下活塞114，曲轴116旋转。另外，若在发动机10的工作中执行切断燃料控制，则停止来自喷射器108的燃料的供给。此时，流通过进气通路12的空气（大气）经由气缸106流通于排气通路14。
在气缸106的头顶部设置有进气阀118以及排气阀120。导入于气缸106的空气的量以及时期被进气阀118控制。从气缸106排出的废气的量以及时期被排气阀120控制。进气阀118被进气侧凸轮122驱动。排气阀120被排气侧凸轮124驱动。
进气阀118通过VVT机构126变更开闭正时（相位）。此外，也可以设为变更排气阀120的开闭正时。
在本实施方式中，通过VVT机构126旋转设置有进气侧凸轮122的凸轮轴（未图示），从而控制进气阀118的开闭正时。此外，控制开闭正时的方法不限于此。在本实施方式中，VVT机构126通过液压进行工作。VVT机构126也可以设置于排气侧凸轮124。
发动机10基于来自ECU200的控制信号S1而被控制。ECU200控制节气门开度、点火时期、燃料喷射时期、燃料喷射量、进气阀118的开闭正时，以使得发动机10成为期望的运行状态。向ECU200输入来自发动机旋转速度传感器11、凸轮角传感器254、水温传感器256、空气流量计258以及空燃比传感器262的信号。
发动机旋转速度传感器11输出表示曲轴116的旋转速度（以下，记作发动机旋转速度）NE的信号。凸轮角传感器254示出表示进气侧凸轮122的位置的信号。水温传感器256输出表示发动机10的冷却水的温度的信号。空气流量计258输出表示吸入于发动机10的空气量的信号。空燃比传感器262输出表示空燃比的信号。
ECU200基于从这些传感器输入的信号、存储于存储器252的映射以及程序，控制发动机10。
在图2中示出空燃比传感器262的一结构例。本实施方式的空燃比传感器262是层叠型的空燃比传感器。如图2所示，空燃比传感器262设置为朝向发动机10的排气通路14的内部突出。空燃比传感器262包括罩61和传感器主体63。传感器主体63包括固体电解质层64、扩散阻止层65、排气侧电极66、大气侧电极67、加热器68和大气导管69。
罩61具有在内部收置传感器主体63的杯形状的截面。在罩61的周壁形成有连通罩61的内外的很多个小孔62。此外，罩61可以设置多个。
在传感器主体63中，在板状的固体电解质层64的一方的表面固定有排气侧电极66。另一方面，在固体电解质层64的另一方的表面固定有大气侧电极67。另外，在排气侧电极66的固定于固体电解质层64的面的相反一侧，设置有扩散阻止层65。另外，在大气侧电极67的固定于固体电解质层64的面的相反一侧设置有大气导管69。
在本实施方式中，固体电解质层64是氧化锆元件。排气侧电极66以及大气侧电极67例如是铂电极。扩散阻止层65例如是多孔质的陶瓷。
加热器68是通过由ECU200控制的通电发热的发热体。加热器68通过ECU200的占空控制进行工作。加热器68通过发热能量加热传感器主体63，使固体电解质层64活性化。加热器68具有足以使固体电解质层64活性化的发热容量。
ECU200控制加热器68，例如以使得固体电解质层64的导纳值As成为目标导纳值Ast以上。ECU200例如，若发动机10起动，则开始对加热器68的占空控制，以使得导纳值As成为目标导纳值Ast以上。ECU200在导纳值As比目标导纳值Ast小的情况下，升高占空比，在导纳值As成为目标导纳值Ast以上的情况下，减小占空比。
ECU200检测流动于加热器68的加热器电流Ih。ECU200可以使用传感器等直接检测加热器电流Ih，或者，也可以基于对加热器68的控制值来推定加热器电流Ih。
如图2所示，传感器主体63的大气侧电极67以及排气侧电极66连接于ECU200。ECU200在大气侧电极67与排气侧电极66之间施加检测用电压。通过该电压施加，与废气中的氧气浓度对应的电流流动于空燃比传感器262。ECU200检测由大气侧电极67与排气侧电极66之间的氧离子的移动产生的电流。
例如，在废气的空燃比为稀的情况下，废气中的剩余氧气通过在排气侧电极66的电极反应获取电子而离子化。该氧离子在固体电解质层64的内部从排气侧电极66朝向大气侧电极67移动，若到达大气侧电极67，则在该处释放电子，重新变为氧气而排出到大气导管69。通过这样的氧离子的移动，电流从大气侧电极67朝向排气侧电极66流动。
另一方面，在废气的空燃比为浓的情况下，与为稀的情况相反，大气导管69内的氧气通过在大气侧电极67的电极反应获取电子而离子化。该氧离子在固体电解质层64的内部从大气侧电极67朝向排气侧电极66移动后，通过与存在于扩散阻止层65的内部的未燃成分HC、CO、H2的催化剂反应而净化为二氧化碳CO2、水H2O。通过这样的氧离子的移动，电流从排气侧电极66朝向大气侧电极67流动。
因此，流动于空燃比传感器262的电流由ECU200检测出的检测值（以下，记作输出电流值Iaf）根据流通于排气通路14的气体的氧气浓度发生变化。由此，只要预先通过实验、计算等求出输出电流值Iaf与空燃比的关系，就能够基于输出电流值Iaf算出空燃比。另外，输出电流值Iaf的增减对应于空燃比的增减（稀、浓的程度），空燃比越靠近稀侧（氧气浓度越上升），输出电流值Iaf越增大，空燃比越靠近浓侧（氧气浓度越减小），输出电流值Iaf越减小。
在具有以上那样的结构的空燃比传感器262中，有时在作为检测元件的固体电解质层64内作为杂质含有SiO2等硅成分。对于这样的硅成分，在空燃比传感器262的制造工序中进行使用酸等的除去处理，但是有时通过除去处理没有完全除去硅成分。硅成分随着空燃比传感器262的使用而残留量减小。由此，若在空燃比传感器262的使用初期，硅成分的残留量多，则有时由于残留的硅成分而导致空燃比传感器262的输出电流值Iaf不稳定。输出电流值Iaf不稳定的状态尤其是在大气流通于排气通路14的状况下会产生。在以下的说明中，也将在大气流通于排气通路14的状况下的空燃比传感器262的输出电流值Iaf记作大气临界电流IL。另外，所谓大气流通于排气通路14的状况，例如是指切断燃料控制的执行中。
如图3所示，例如，在排气侧电极66与固体电解质层64之间介有硅成分的情况下，氧离子从排气侧电极66移动到固体电解质层64时，因硅成分而氧离子的移动被阻碍。
尤其是在大气流通于排气通路14的情况下，排气侧电极66的剩余氧气多。在这种情况下，因氧离子的移动被阻碍，有时空燃比传感器262的大气临界电流IL变得不稳定。
在图4中，示出空燃比传感器262的输出电流值Iaf的时间变化。如图4所示，空燃比传感器262的输出电流值Iaf，在时间Ta执行切断燃料控制之后，伴随氧气浓度的增加而上升，到达大气临界电流IL。
图4的实线示出消除了硅成分的残留的情况下的空燃比传感器262的输出电流值Iaf上升的变化。图4的虚线示出硅成分残留的情况下的空燃比传感器262的输出电流值Iaf上升的变化。
图4的虚线所示的硅成分残留的情况下的大气临界电流IL成为比图4的实线所示的消除了硅成分的残留的情况下的大气临界电流IL低的值，并且以响应于加热器68的通断的方式产生变动。
大气临界电流IL用于空燃比传感器262的异常判定。因此，若像这样由于硅成分的残留而导致空燃比传感器262的大气临界电流IL不稳定，则有时误判定空燃比传感器262是否异常。
因而，在本实施方式中，特征在于：ECU200在硅成分的残留量多时，与少时相比缓和异常判定。
具体而言，ECU200在后述的异常判定条件成立的情况下判定为空燃比传感器262异常。ECU200在硅成分的残留量多时，与少时相比缓和该异常判定条件。
进而，在本实施方式中，ECU200通过执行变质（aging）判定处理，对是否处于空燃比传感器262的变质已完成状态进行判定。
“变质已完成状态”对应于在空燃比传感器262中硅成分的残留量少的状态，即，在允许范围内的状态。“变质未完成状态”对应于在空燃比传感器262中硅成分的残留量多的状态，即，超过了允许范围的状态。
因此，ECU200在处于空燃比传感器262的变质未完成状态的情况下，与处于变质已完成状态的情况相比缓和异常判定条件。
<关于变质判定处理>
在以下的说明中，对空燃比传感器262的变质判定处理进行说明。在图5中，示出本实施方式的内燃机的控制装置所包括的ECU200的与变质判定处理相关的功能框图。ECU200包括执行条件判定部202、计测部204、变质判定部206、和复位部208。
执行条件判定部202对变质判定处理的执行条件是否成立进行判定。在本实施方式中，变质判定处理的执行条件包括处于变质未完成状态这一第1条件、空燃比传感器262处于活性状态这一第2条件、处于对发动机10执行切断燃料控制中这一第3条件、和从开始切断燃料控制的执行之后经过了预定时间T（0）这一第4条件。执行条件判定部202在第1条件、第2条件、第3条件以及第4条件都成立的情况下，判定为变质判定处理的执行条件成立。
执行条件判定部202例如在后述的变质完成标志（flag）处于关闭（off）状态的情况下，判定为第1条件成立。
另外，执行条件判定部202在空燃比传感器262的传感器主体63的温度（以下，记作元件温度）Taf变得比成为活性状态的阈值Taf（0）大的情况下判定为第2条件成立。
执行条件判定部202例如可以在固体电解质层64的导纳值As比上述目标导纳值Ast大的情况下，判定为处于元件温度Taf比阈值Taf（0）大的状态。执行条件判定部202根据向固体电解质层64施加的施加电压Va和输出电流值Iaf算出固体电解质层64的导纳值As。
执行条件判定部202在切断燃料控制的执行条件成立且燃料喷射停止的情况下，判定为第3条件成立。所谓切断燃料控制的执行条件，例如是对应于减速时切断燃料、高转速时切断燃料、最高速时切断燃料等的条件。
所谓对应于减速时切断燃料的条件，例如包括节流阀处于全闭状态且发动机旋转速度Ne为阈值Ne（0）以上这一条件。
所谓对应于高转速时切断燃料的条件，例如包括发动机旋转速度Ne为阈值Ne（1）以上这一条件。此外，阈值Ne（1）是比阈值Ne（0）大的值。阈值Ne（1）设定为发动机旋转速度Ne不超过预定的上限值。
所谓对应于最高速时切断燃料的条件，例如包括车辆的速度V为阈值V（0）以上且发动机旋转速度Ne成为阈值Ne（2）以上的状态的持续时间超过预定时间T（1）这一条件。
第4条件的预定时间T（0）是能够判定为在开始切断燃料控制的执行之后流通于排气通路14的气体的氧气浓度收敛于大气的氧气浓度的时间。预定时间T（0）通过实验等而适当确定。
此外，执行条件判定部202可以例如在判定为执行条件成立的情况下，使执行条件判定标志设为打开（ON）状态。
计测部204在通过执行条件判定部202判定为执行条件成立的情况下，计测空燃比传感器262的输出电流值Iaf的最大值Imax和最小值Imin。计测部204对空燃比传感器262的输出电流值Iaf与存储于存储器252的最大值Imax以及最小值Imin的各个进行比较。
计测部204例如在输出电流值Iaf比存储于存储器252的最大值Imax大的情况下，通过将存储于存储器252的最大值Imax改写为检测到的输出电流值Iaf来更新最大值Imax。
另外，计测部204例如在输出电流值Iaf比存储于存储器252的最小值Imin小的情况下，通过将存储于存储器252的最小值Imin改写为检测到的输出电流值Iaf来更新最小值Imin。
此外，计测部204例如在检测到的输出电流值Iaf为最大值Imax以下且为最小值Imin以上的情况下，不更新最大值Imax以及最小值Imin。计测部204按每个预定的计算周期计测上述最大值Imax以及最小值Imin。计测部204计测最大值Imax以及最小值Imin直到切断燃料控制结束。
计测部204在切断燃料控制已结束的情况下结束最大值Imax以及最小值Imin的计测。计测部204例如可以在上述切断燃料控制的执行条件不成立的情况下判定为切断燃料控制已结束，也可以在再次开始燃料喷射的情况下判定为切断燃料控制已结束。
此外，计测部204例如可以在执行条件判定标志处于打开的状态的情况下计测最大值Imax以及最小值Imin。另外，计测部204也可以在后述的加热器68处于接通状态的情况下计测最大值Imax，在加热器68处于断开状态的情况下计测最小值Imin。
变质判定部206基于计测部204的计测结果对是否处于空燃比传感器262的变质已完成状态进行判定。
具体而言，变质判定部206在计测部204的最大值Imax以及最小值Imin的计测时间为预定时间T（2）以上且计测部204的计测中存在加热器68的工作履历的情况下，对是否处于空燃比传感器262的变质已完成状态进行判定。
上述预定时间T（2）是至少用于计测最大值Imax和最小值Imin的时间，通过实验等而适当确定。预定时间T（2）例如也可以是包括接通加热器68的期间和断开加热器68的期间的时间。这是因为，在处于空燃比传感器262的变质未完成状态的情况下，输出电流值Iaf根据加热器68的接通以及断开发生变动。
变质判定部206例如可以基于加热器68的工作标志的状态，对是否存在加热器68的工作履历进行判定。加热器68的工作标志在计测部204的计测时间中加热器68进行工作的情况下设为打开状态。变质判定部206在加热器68的工作标志处于打开状态的情况下判定为存在加热器68的工作履历。
变质判定部206在最大值Imax-最小值Imin比阈值ΔI（0）小的情况下，判定为处于空燃比传感器262的变质已完成状态。阈值ΔI（0）是用于判定为输出电流值Iaf的变动是收敛的，即，硅成分的残留量处于允许范围内的值，是通过实验等而适当确定的值。
此外，变质判定部206在计测部204的最大值Imax以及最小值Imin的计测时间不为预定时间T（2）以上的情况下，或者，计测部204的计测中没有加热器68的工作履历的情况下，不对是否处于空燃比传感器262的变质已完成状态进行判定。
变质判定部206在判定为处于空燃比传感器262的变质已完成状态的情况下，使变质完成标志设为打开状态。变质判定部206在判定为处于空燃比传感器262的变质未完成状态的情况下，使变质完成标志设为关闭状态。
复位部208在预定条件成立的情况下，复位最大值Imax以及最小值Imin的各个。所谓预定条件是指如下三种条件中至少任一种的条件成立这一条件：通过执行条件判定部202判定为执行条件不成立这一条件、没有通过变质判定部206对变质是否已完成进行判定这一条件以及通过变质判定部206判定为处于变质未完成状态这一条件。
此外，复位部208也可以在通过执行条件判定部202判定为执行条件成立这一预定条件成立的情况下，或者在通过计测部204开始计测前，复位最大值Imax以及最小值Imin的各个。
复位部208在上述预定条件成立的情况下，将最大值Imax以及最小值Imin分别复位为初始值Imax（0）以及Imin（0）。此外，初始值Imax（0）以及Imin（0）例如是零。
在本实施方式中，说明了执行条件判定部202、计测部204、变质判定部206、复位部208都是通过ECU200的CPU执行存储于存储器252的程序来实现、作为软件发挥功能的情况，但是也可以设为通过硬件来实现。
参照图6，说明本实施方式的内燃机的控制装置所包括的ECU200执行的与变质判定处理相关的程序的控制构造。
在步骤（以下，将步骤记作S）100中，ECU200对是否处于变质未完成的状态进行判定。在判定为处于变质未完成的状态的情况下（在S100中是），处理前进到S102。若不是这样的情况下（S100在中否），则处理前进到S116。
在S102中，ECU200对是否空燃比传感器262处于活性状态且切断燃料控制处于执行中进行判定。在空燃比传感器262处于活性状态且切断燃料控制处于执行中的情况下（在S102中是），处理前进到S104。若不是这样的情况下（在S102中否），则处理前进到S116。
在S104中，ECU200对是否从开始切断燃料控制之后经过了预定时间T（0）进行判定。在从开始切断燃料控制之后经过了预定时间T（0）的情况下（在S104中是），处理前进到S106。若不是这样的情况下（在S104中否），处理前进到S116。
在S106中，ECU200计测空燃比传感器262的输出电流值I的最大值Imax和最小值Imin。
在S108中，ECU200对切断燃料控制是否已结束进行判定。在切断燃料控制已结束的情况下（在S108中是），处理前进到S110。若不是这样的情况下（在S108中否），则处理返回到S106。
在S110中，ECU200对是否处于最大值Imax以及最小值Imin的计测时间为预定时间T（2）以上且计测时间中存在加热器68的工作履历的状态进行判定。在计测时间为预定时间T（2）以上且计测时间中存在加热器68的工作履历的情况下（在S110中是），处理前进到S112。若不是这样的情况下（在S110中否），处理前进到S116。
在S112中，ECU200对最大值Imax-最小值Imin是否比预定值ΔI（0）小进行判定。在最大值Imax-最小值Imin比预定值ΔI（0）小的情况下（在S112中是），处理前进到S114。若不是这样的情况下（在S112中否），则处理前进到S116。
在S114中，ECU200使变质完成标志设为打开状态。在S116中，ECU200将最大值Imax以及最小值Imin分别复位为初始值Imax（0）以及Imin（0）。
对基于以上那样的构造以及流程图的本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200的与变质判定处理有关的动作进行说明。
例如，假定在空燃比传感器262的使用初期，处于变质未完成状态的情况（在S100中是）。
在发动机10的起动后，因加热器68的工作，元件温度Taf上升。通过元件温度Taf变得比阈值Taf（0）大，空燃比传感器262成为活性状态。另外，在发动机10的工作中切断燃料控制的执行条件成立的情况下，对发动机10执行切断燃料控制。
在空燃比传感器262成为活性状态且执行切断燃料控制的情况下（在S102中是），对是否从切断燃料控制的开始之后经过了预定时间T（0）进行判定（S104）。
在从切断燃料控制的开始经过了预定时间T（0）（在S104中是）、从而流通于排气通路14的气体的氧气浓度收敛了的状态下，计测最大值Imax以及最小值Imin（S106）。
在切断燃料控制结束（在S108中是），直到切断燃料控制结束为止的计测时间为预定时间T（2）以上且计测中存在加热器68的工作履历的情况下（在S110中是），对是否处于空燃比传感器262的变质已完成状态进行判定。即，对最大值Imax-最小值Imin是否比阈值ΔI（0）小进行判定（S112）。在最大值Imax-最小值Imin比阈值ΔI（0）小的情况下（S112在中是），使变质完成标志设为打开状态（S114）。即，判定为处于空燃比传感器262的变质已完成状态。
此外，在处于变质已完成状态的情况下（在S100中否），复位最大值Imax以及最小值Imin（S116）。另外，在空燃比传感器262不处于活性状态的情况下（在S102中否），或者在不处于切断燃料控制中的情况下（在S102中否），也复位最大值Imax以及最小值Imin（S116）。进而，在从切断燃料控制的开始没有经过预定时间T（0）的情况下（在S104中否），也复位最大值Imax以及最小值Imin（S116）。
进而，在计测时间比预定时间T（2）短的情况下（在S110中否），或者在计测中没有加热器68的工作履历的情况下（在S110中否），也复位最大值Imax以及最小值Imin（S116）。另外，在最大值Imax-最小值Imin为阈值ΔI（0）以上的情况下（在S112中否），也复位最大值Imax以及最小值Imin（S116）。
<关于空燃比传感器的异常判定处理>
接着，对基于变质判定处理的判定结果由ECU200执行的空燃比传感器262的异常判定处理进行说明。
在本实施方式中，ECU200在空燃比传感器262的大气临界电流IL比阈值IL_th小的情况下设为异常判定条件成立而判定为空燃比传感器262异常。ECU200在处于变质未完成状态的情况下，与处于变质完成的状态的情况相比，缓和异常判定条件。
在本实施方式中，ECU200在处于变质未完成状态的情况下，与处于变质完成的状态的情况相比，通过降低上述阈值IL_th，来缓和异常判定条件。
在图7中，示出本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200的与异常判定处理相关的功能框图。ECU200包括完成判定部212、阈值决定部214、和异常判定部216。
完成判定部212对是否处于空燃比传感器262的变质已完成状态进行判定。完成判定部212在变质完成标志处于打开的状态的情况下判定为处于空燃比传感器262的变质已完成状态。另外，完成判定部212在变质完成标志处于关闭的状态的情况下判定为处于空燃比传感器262的变质未完成状态。
阈值决定部214在通过完成判定部212判定为处于变质已完成状态的情况下，将预定值IL_th（0）决定为用于对空燃比传感器262有无异常进行判定的大气临界电流IL的阈值IL_th。
阈值决定部214在通过完成判定部212判定为处于变质未完成状态的情况下，基于空燃比传感器262的大气临界电流IL与加热器电流Ih的相关性来决定阈值IL_th。即，阈值决定部214在变质完成标志处于关闭的状态的情况下，根据加热器电流Ih来决定阈值IL_th。
具体而言，阈值决定部214基于加热器电流Ih、和如图8的单点划线所示的加热器电流Ih与阈值IL_th的关系来决定阈值IL_th。图8的纵轴示出空燃比传感器262的大气临界电流IL和阈值IL_th。图8的横轴示出加热器电流Ih。
此外，图8所示的加热器电流Ih例如设为示出大气临界电流IL的计测中的加热器电流Ih的极大值的电流。此外，图8所示的加热器电流Ih也可以设为是大气临界电流IL的计测中的加热器电流Ih的平均值，或者是从开始大气临界电流IL的计测之后直到经过预定时间为止的加热器电流Ih的最大值。
如图8所示，在处于空燃比传感器262的变质已完成状态的情况下的大气临界电流IL成为IL（0）。此时，加热器电流Ih成为Ih（0）。另外，阈值IL_th是预定值IL_th（0）。预定值IL_th（0）例如以大气临界电流IL（0）为基准进行设定。预定值IL_th（0）例如可以从大气临界电流IL（0）减去预定值来算出，或者也可以对大气临界电流IL（0）乘上预定的系数α（0）（<1）来算出。
另一方面，在空燃比传感器262的生产初期时变质未完成状态的情况下的大气临界电流IL成为IL（1），成为比在处于变质完成状态的情况下的大气临界电流IL（0）小的值。
此时，加热器电流Ih成为Ih（1），成为比在处于变质完成的状态的情况下的加热器电流Ih（0）大的值。
进而，阈值IL_th成为预定值IL_th（1），成为比在处于变质完成的状态的情况下的阈值IL_th（0）小的值。此外，预定值IL_th（1）也与预定值IL_th（0）同样地，以大气临界电流IL（1）为基准进行设定。关于其详细不重复。
如图8的实线所示，伴随空燃比传感器262的变质进行（硅成分的残留量逐渐减小），大气临界电流IL与在处于生产初期的变质未完成状态的情况下的大气临界电流IL（1）相比逐渐上升，加热器电流Ih与Ih（1）相比逐渐减小。如图8的单点划线所示，伴随空燃比传感器262的变质进行，阈值IL_th如图8的单点划线所示与IL_th（1）相比逐渐上升。
阈值决定部214例如在加热器电流Ih为Ih（2）的情况下，将从图8的单点划线导出的值IL_th（2）决定为阈值IL_th。
异常判定部216使用由阈值决定部214决定的阈值IL_th对空燃比传感器262是否异常进行判定。即，异常判定部216在大气临界电流IL比阈值IL_th大的情况下，判定为空燃比传感器262正常。
另外，异常判定部216在大气临界电流IL为阈值IL_th以下的情况下，判定为空燃比传感器262异常。此外，异常判定部216例如可以在判定为空燃比传感器262异常的情况下，使异常判定标志设为打开状态。
参照图9，对本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200执行的与空燃比传感器262的异常判定处理相关的程序的控制构造进行说明。
在S200中，ECU200对变质完成标志是否处于打开状态进行判定。在变质完成标志处于打开状态的情况下（在S200中是），处理前进到S202。若不是这样的情况下（在S200中否），处理前进到S204。
在S202中，ECU200将预定值IL_th（0）决定为阈值IL_th。在S204中，ECU200根据空燃比传感器262的变质的状态来决定阈值IL_th。具体而言，ECU200根据加热器电流Ih、和图8的单点划线所示的加热器电流Ih与阈值IL_th的关系来决定阈值IL_th。在S206中，ECU200对空燃比传感器262是否异常进行判定。
对基于以上那样的构造以及流程图的本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200的与异常判定处理相关的动作进行说明。
例如，假定在空燃比传感器262的使用初期，处于变质未完成状态的情况。此时，变质完成标志成为关闭状态（在S200中否）。因此，根据加热器电流Ih、和图8的单点划线所示的加热器电流Ih与阈值IL_th的关系来决定阈值IL_th（S204）。
而且，基于所决定的阈值IL_th来判定异常的有无（S206）。即，在大气临界电流IL比阈值IL_th大的情况下，判定为空燃比传感器262正常。在大气临界电流IL为阈值IL_th以下的情况下，判定为空燃比传感器262异常。
此外，ECU200在判定为空燃比传感器262异常的情况下，也可以例如使用显示装置、警告灯或者声音产生装置等，向车辆的乘员通知空燃比传感器262异常这一情况。
如上所述，根据本实施方式所涉及的内燃机的控制装置，在硅成分的残留量多时，与少时相比缓和空燃比传感器262的异常判定。因此，在空燃比传感器262的使用初期时硅成分的残留量多的情况下，抑制误判定空燃比传感器262的异常的有无。另外，随着使用而硅成分的残留量变得越少，越解除异常判定的缓和。因此，能够提供精度高地对空燃比传感器是否异常进行判定的内燃机的控制装置。
在本实施方式中，说明了在变质判定处理中，根据输出电流值Iaf的最大值Imax与最小值Imin的差算出变化幅度，在所算出的变化幅度比预定值ΔI（0）小的情况下，判定为处于变质已完成状态，但是不特别地限定于此。
例如，ECU200也可以在变质判定处理中，在发动机10的累积运行时间为预定时间以上的情况下判定为处于变质已完成状态。ECU200也可以在异常判定处理中，在发动机10的累积运行时间短时，与长时相比缓和异常判定条件。例如，ECU200也可以在异常判定处理中，在发动机10的累积运行时间为预定时间以上的情况下，以预定值IL_th（0）为阈值IL_th来对空燃比传感器262的异常的有无进行判定。另外，ECU200也可以在发动机10的累积运行时间比预定时间短的情况下，与累积运行时间长时相比，以变得比IL_th（0）小的方式决定阈值IL_th。ECU200还可以与累积运行时间成比例地决定阈值IL_th。
或者，ECU200也可以在变质判定处理中，在空燃比传感器262的通电次数为预定次数以上的情况下判定为处于变质已完成状态。进而，ECU200也可以在异常判定处理中，在空燃比传感器262的通电次数少时，与多时相比缓和异常判定条件。例如，ECU200也可以在异常判定处理中，在空燃比传感器262的通电次数为预定次数以上的情况下，以预定值IL_th（0）为阈值IL_th对空燃比传感器262的异常的有无进行判定。另外，ECU200也可以在空燃比传感器262的通电次数比预定次数少的情况下，与空燃比传感器262的通电次数多时相比，以变得比IL_th（0）小的方式决定阈值IL_th。ECU200还可以与空燃比传感器262的通电次数成比例地决定阈值IL_th。
另外，在本实施方式中，ECU200基于空燃比传感器262的导纳值As对空燃比传感器262是否处于活性状态进行了判定，但是例如，也可以使用阻抗值Is来判定。例如，ECU200可以在阻抗值Is变得比预定值Is（0）小的情况下判定为空燃比传感器262处于活性状态。
在本实施方式中，空燃比传感器262只要是排气侧电极与含有作为杂质的硅成分的固体电解质层层叠的结构即可，不特别地限定于如图2所示包括板状的排气侧电极和板状的固体电解质层的层叠型的空燃比传感器262的结构。例如，空燃比传感器262也可以具有包括试管状的固体电解质层、排气侧电极以及大气侧电极的结构。
在本实施方式中，ECU200通过执行包括如下步骤的空燃比传感器的异常判定方法，精度高地对空燃比传感器是否异常进行判定：在硅成分的残留量多时，与少时相比缓和空燃比传感器262的异常判定的步骤；和基于空燃比传感器262的检测结果对空燃比传感器262是否异常进行判定的步骤。
<第2实施方式>
以下，对第2实施方式所涉及的内燃机的控制装置进行说明。本实施方式所涉及的内燃机的控制装置的ECU200与上述第1实施方式所涉及的内燃机的控制装置的ECU200的结构相比较，ECU200的动作不同。关于其以外的结构，是与上述第1实施方式所涉及的内燃机的控制装置的结构相同的结构。对其附上相同的附图标记。其功能也相同。因此，对于其详细的说明此处不重复。
在本实施方式中，特征在于：ECU200在切断燃料控制的执行中的空燃比传感器262的输出电流值Iaf的变化幅度（最大值Imax-最小值Imin）大时，与小时相比，在使空燃比传感器262的元件温度Taf上升了的状态来判定异常的有无。
在图10中，示出本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200的与异常判定处理有关的功能框图。ECU200包括前提条件判定部222、完成判定部224、目标值变更部226和异常判定部228。
前提条件判定部222对用于执行空燃比传感器262的异常判定的前提条件是否成立进行判定。前提条件是能够推定为大气临界电流IL稳定的条件。前提条件例如包括：切断燃料控制处于执行中这一条件、从开始切断燃料控制之后经过了预定时间T（0）这一条件、空燃比传感器262处于活性状态这一条件、从设置于发动机10的EGR阀成为闭阀状态之后经过了预定时间T（3）这一条件以及本次的旅程中没有进行异常判定这一条件。此外，前提条件判定部222可以在前提条件成立的情况下，使前提条件判定标志设为打开状态。另外，所谓旅程，是指从打开IG之后直到关闭IG为止的期间。
完成判定部224对是否处于空燃比传感器262的变质已完成状态进行判定。完成判定部224在变质完成标志处于打开状态的情况下判定为处于变质已完成状态。另外，完成判定部224在变质完成标志处于关闭状态的情况下判定为处于变质未完成状态。
此外，变质完成标志基于变质判定处理的结果变更状态。关于变质判定处理，如在上述第1实施方式中说明那样，因此其详细的说明不重复。
目标值变更部226在处于空燃比传感器262的变质未完成状态的情况下，使目标导纳值Ast与初始值Ast（0）相比上升。初始值Ast（0）是以变质已完成状态为前提、元件温度Taf处于与活性状态对应的温度范围内的导纳值。目标值变更部226对初始值Ast（0）加上上升量ΔAst来决定目标导纳值Ast。上升量ΔAst可以是预定值。或者，上升量ΔAst也可以设为与变质的进行的程度相应的上升量。例如，目标值变更部226可以在变质的进行的程度大时（在接近变质已完成状态时），与小时相比，以变小的方式决定上升量ΔAst。此外，目标值变更部226例如可以基于最大值Imax-最小值Imin的值来算出变质的进行的程度。
此外，目标值变更部226也可以设为例如在前提条件判定标志处于打开状态且变质完成标志处于关闭状态的情况下，使施加电压Va上升。
异常判定部228使用大气临界电流IL的阈值IL_th对空燃比传感器262是否异常进行判定。即，异常判定部228在大气临界电流IL比阈值IL_th大的情况下，判定为空燃比传感器262正常。
另外，异常判定部228在大气临界电流IL为阈值IL_th以下的情况下，判定为空燃比传感器262异常。此外，异常判定部228例如可以在判定为空燃比传感器262异常的情况下，使异常判定标志设为打开状态。
参照图11，对本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200执行的与空燃比传感器262的异常判定处理相关的程序的控制构造进行说明。
在S300中，ECU200对前提条件是否成立进行判定。关于前提条件，如上述那样，所以关于其详细的说明不重复。在前提条件成立的情况下（在S300中是），处理前进到S302。若不是这样的情况下（在S300中否），该处理结束。
在S302中，ECU200对变质完成标志是否处于打开状态进行判定。在变质完成标志处于打开状态的情况下（在S302中是），处理前进到S306。若不是这样的情况下（在S302中否），处理前进到S304。
在S304中，ECU200变更目标导纳值Ast。关于目标导纳值Ast的变更内容如上述那样，所以关于其详细的说明不重复。在S306中，ECU200对空燃比传感器262是否异常进行判定。
对基于以上那样的构造以及流程图的本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200的与异常判定处理相关的动作进行说明。此外，关于ECU200的与变质判定处理相关的动作，如在上述第1实施方式中说明那样，所以其详细的说明不重复。
例如，假定在空燃比传感器262的使用初期，处于变质未完成状态的情况。此时，变质完成标志成为关闭状态。
在根据车辆的行驶状态开始切断燃料控制之后经过了预定时间T（0），空燃比传感器262成为活性状态，EGR阀成为闭阀状态之后经过了预定时间T（3），且IG打开后没有进行异常判定的情况下，判定为前提条件成立（在S300中是）。
因为变质完成标志处于关闭状态（在S302中否），所以变更目标导纳值Ast（S304）。因此，空燃比传感器262的元件温度Taf上升。
在图12中示出与元件温度Taf相应的输出电流值Iaf和施加电压Va的关系。图12的横轴示出施加电压Va，图12的纵轴示出输出电流值Iaf。
图12的实线示出在处于空燃比传感器262的变质已完成状态时元件温度Taf为通常值Taf（1）的情况下的大气临界电流IL与施加电压Va的关系。ECU200控制加热器68，以使得元件温度Taf收敛于与活性状态对应的温度范围内的通常值Taf（1）。在这种情况下，在施加电压Va为Va（0）时，大气临界电流IL的值成为IL（0）。
图12的单点划线示出在处于空燃比传感器262的变质未完成状态时元件温度Taf为通常值Taf（1）的情况下的大气临界电流IL与施加电压Va的关系。在这种情况下，在施加电压Va为Va（0）时，大气临界电流IL的值成为IL（2）。
在处于变质未完成状态的情况下，通过使目标导纳值Ast上升，ECU200控制加热器68，以使得元件温度Taf收敛于比通常值Taf（1）高的温度Taf（2）。其结果，大气临界电流IL与施加电压Va的关系成为图12的虚线所示的关系。在这种情况下，如图12的虚线所示，在施加电压Va为Va（0）时，大气临界电流IL的值成为IL（3）。IL（3）是比IL（2）大的值。即，通过使目标导纳值Ast上升，能够使大气临界电流IL的值接近在处于变质已完成状态的情况下的大气临界电流IL的值IL（0）。因此，在判定异常的有无时（S306），抑制误判定。
另外，在变质完成标志处于打开状态的情况下（在S302中是），不变更目标导纳值Ast地判定异常的有无（S306）。即，在大气临界电流IL比阈值IL_th大的情况下，判定为空燃比传感器262正常。在大气临界电流IL为阈值IL_th以下的情况下，判定为空燃比传感器262异常。
此外，ECU200可以在判定为空燃比传感器262异常的情况下，使用声音、显示装置或者警告灯等向驾驶者通知该情况。
如上述那样，根据本实施方式所涉及的内燃机的控制装置，在切断燃料控制的执行中空燃比传感器262的输出电流值Iaf的变化幅度大时，与小时相比，在使空燃比传感器262的元件温度Taf上升了的状态下对异常判定条件是否成立进行判定。通过使空燃比传感器262的元件温度Taf上升，能够使处于变质未完成状态的空燃比传感器262的大气临界电流IL的值接近处于变质已完成状态的空燃比传感器262的大气临界电流IL的值。由此，在空燃比传感器262的使用初期时硅成分的残留量多的情况下，抑制误判定空燃比传感器262的异常的有无。因此，能够提供精度高地对空燃比传感器是否异常进行判定的内燃机的控制装置。
<第3实施方式>
以下，对第3实施方式所涉及的内燃机的控制装置进行说明。本实施方式所涉及的内燃机的控制装置的ECU200与上述第1实施方式所涉及的内燃机的控制装置的ECU200的结构相比较，ECU200的动作不同。关于其以外的结构，是与上述第1实施方式所涉及的内燃机的控制装置的结构相同的结构。对其附上相同的附图标记。其功能也相同。因此，关于其详细的说明此处不重复。
在本实施方式中，特征在于：ECU200在切断燃料控制的执行中空燃比传感器262的输出电流值Iaf的变化幅度（最大值Imax-最小值Imin）大时，与小时相比，在使施加于作为空燃比传感器262的检测元件的固体电解质层64的施加电压Va上升了的状态下对异常的有无进行判定。
在图13中，示出本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200的与异常判定处理相关的功能框图。ECU200包括前提条件判定部222、完成判定部224、升压控制部236以及异常判定部228。
此外，前提条件判定部222、完成判定部224以及异常判定部228的功能以及动作与在上述第2实施方式中说明的图10所示的ECU200的功能框图的前提条件判定部222、完成判定部224以及异常判定部228的功能以及动作是同样的。因此，其详细的说明不重复。
升压控制部236在处于空燃比传感器262的变质未完成状态的情况下，使施加电压Va与初始值Va（0）相比上升。初始值Va（0）是在以变质已完成状态为前提、目标导纳值Ast为初始值Ast（0）的情况下，元件温度Taf处于与活性状态对应的温度范围内的电压。升压控制部236对初始值Va（0）加上上升量ΔVa来决定施加电压Va。上升量ΔVa可以是预定值。或者，上升量ΔVa也可以设为与变质的进行的程度相应的上升量。此外，关于与变质的进行的程度相应的上升量ΔVa的决定方法，与上述第2实施方式的上升量ΔAst的决定方法是同样的。因此，其详细的说明不重复。
升压控制部236可以通过切换内部的开关来选择输出比初始值Va（0）高的电压的电路，从而使施加电压Va上升。或者，升压控制部236还可以通过对使施加电压Va的电压线性地或者阶段性地升压的升压电路进行控制来使施加电压Va上升。
此外，升压控制部236例如可以设为在前提条件判定标志处于打开状态且变质完成标志处于关闭状态的情况下，使施加电压Va上升。
参照图14，对本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200执行的与空燃比传感器262的异常判定处理相关的程序的控制构造进行说明。
此外，在图14所示的流程图中，对与上述图12所示的流程图相同的处理附上相同的步骤编号。关于其处理也相同。因此，关于其详细的说明此处不重复。
在变质完成标志处于关闭状态的情况下（在S302中否），在S404中，ECU200使施加电压Va上升。此外，关于施加电压的上升内容，如上述那样，所以其详细的说明不重复。
对基于以上那样的构造以及流程图的本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200的与异常判定处理相关的动作进行说明。此外，关于ECU200的与变质判定处理相关的动作，如在上述第1实施方式中说明那样，所以其详细的说明不重复。
例如，假定在空燃比传感器262的使用初期，处于变质未完成状态的情况。此时，变质完成标志成为关闭状态。
在根据车辆的行驶状态开始切断燃料控制之后经过了预定时间T（0），空燃比传感器262成为活性状态，EGR阀成为开阀状态之后经过了预定时间T（3），且IG打开后没有进行异常判定的情况下，判定为前提条件成立（在S300中是）。
变质完成标志处于关闭状态（在S302中否），所以使施加电压Va从Va（0）上升到V（1）（S404）。
在图15中示出与变质的完成的有无相应的大气临界电流IL与施加电压Va的关系。图15的横轴示出施加电压Va，图15的纵轴示出大气临界电流IL。
图15的实线示出在处于空燃比传感器262的变质已完成状态的情况下的大气临界电流IL与施加电压Va的关系。在这种情况下，当施加电压Va为Va（0）时，大气临界电流IL的值成为IL（0）。
图15的虚线示出在处于空燃比传感器262的变质未完成状态的情况下的大气临界电流IL与施加电压Va的关系。在这种情况下，当施加电压Va为Va（0）时，大气临界电流IL的值成为IL（2）。
在处于变质未完成状态的情况下，通过使施加电压Va从Va（0）上升到Va（1），大气临界电流IL的值从IL（2）上升到IL（4）。其结果，能够使在处于变质未完成状态的情况下的大气临界电流IL的值接近在处于变质已完成状态的情况下的大气临界电流IL（0）。因此，在判定异常的有无时（S306），抑制误判定。
另外，在变质完成标志处于打开状态的情况下（在S302中是），不使施加电压Va上升地判定异常的有无（S306）。即，在大气临界电流IL比阈值IL_th大的情况下，判定为空燃比传感器262正常。在大气临界电流IL为阈值IL_th以下的情况下，判定为空燃比传感器262异常。
此外，ECU200可以在判定为空燃比传感器262异常的情况下，使用声音、显示装置或者警告灯等向驾驶者通知该情况。
如上所述，根据本实施方式所涉及的内燃机的控制装置，在切断燃料控制的执行中空燃比传感器262的输出电流值Iaf的变化幅度大时，与小时相比，在使空燃比传感器262的施加电压Va上升了的状态下对异常判定条件是否成立进行判定。通过使空燃比传感器262的施加电压Va上升，能够使变质未完成状态的空燃比传感器262的大气临界电流IL接近变质已完成状态的空燃比传感器262的大气临界电流IL。因此，在空燃比传感器262的使用初期时硅成分的残留量多的情况下，抑制误判定空燃比传感器262的异常的有无。因此，提供能够精度高地对空燃比传感器是否异常进行判定的内燃机的控制装置。
<第4实施方式>
以下，对第4实施方式所涉及的内燃机的控制装置进行说明。本实施方式所涉及的内燃机的控制装置的ECU200与上述第1实施方式所涉及的内燃机的控制装置的ECU200的结构相比较，ECU200的动作不同。关于其以外的结构，是与上述第1实施方式所涉及的内燃机的控制装置的结构相同的结构。对于其附上相同的附图标记。其功能也相同。因此，关于其详细的说明此处不重复。
在本实施方式中，特征在于：ECU200在硅成分的残留量多时，与少时相比，以比由空燃比传感器262检测到的第1氧量多的方式推定实际的第2氧量。
更具体而言，ECU200在切断燃料控制的执行中空燃比传感器262的输出电流值Iaf的变化幅度（最大值Imax-最小值Imin）大时，与小时相比，以比由空燃比传感器262检测到的第1氧量多的方式推定实际的第2氧量。
在图16中，示出本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200的与异常判定处理有关的功能框图。ECU200包括前提条件判定部222、完成判定部224、检测值修正部246和异常判定部228。
此外，前提条件判定部222、完成判定部224以及异常判定部228的功能以及动作与在上述第2实施方式中说明的图10所示的ECU200的功能框图的前提条件判定部222、完成判定部224以及异常判定部228的功能以及动作是同样的。因此，其详细的说明不重复。
检测值修正部246在处于空燃比传感器262的变质未完成状态的情况下，对作为空燃比传感器262的检测值的输出电流值Iaf进行修正。即，检测值修正部246算出对检测值Iaf（0）加上修正值ΔIaf而得到的值作为输出电流值Iaf而算出。
修正值ΔIaf可以是预定值。或者，修正值ΔIaf也可以是与变质的进行的程度相应的修正量。此外，关于与变质的进行的程度相应的修正量的决定方法，与上述第2实施方式的上升量ΔAst的决定方法是同样的。因此，其详细的说明不重复。
此外，检测值修正部246例如可以在前提条件判定标志处于打开状态且变质完成标志处于关闭状态的情况下，对空燃比传感器262的检测值进行修正。
参照图17，对本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200执行的与空燃比传感器262的异常判定处理相关的程序的控制构造进行说明。
此外，在图17所示的流程图中，对于与上述图12所示的流程图相同的处理附上相同的步骤编号。关于其处理也相同。因此，关于其详细的说明此处不重复。
在变质完成标志处于关闭状态的情况下（在S302中否），在S504中，ECU200对空燃比传感器262的检测值进行修正而算出输出电流值Iaf。此外，关于修正内容，如上述那样，所以其详细的说明不重复。
对基于以上那样的构造以及流程图的本实施方式所涉及的内燃机的控制装置所包括的ECU200的与异常判定处理相关的动作进行说明。此外，关于ECU200的与变质判定处理相关的动作，如在上述第1实施方式中说明那样，所以其详细的说明不重复。
例如，假定在空燃比传感器262的使用初期，处于变质未完成状态的情况。此时，变质完成标志成为关闭状态。
在根据车辆的行驶状态开始切断燃料控制之后经过了预定时间T（0），空燃比传感器262成为活性状态，EGR阀成为开阀状态之后经过了预定时间T（3），且IG打开后没有进行异常判定的情况下，判定为前提条件成立（在S300中是）。
因为变质完成标志处于关闭状态（在S302中否），所以对空燃比传感器262的检测值进行修正（S504）。即，空燃比传感器262的输出电流值Iaf修正为对检测值Iaf（0）加上修正量ΔIaf而得到的值。基于修正后的空燃比传感器262的输出电流值Iaf来判定异常的有无（S306）。其结果，抑制误判定空燃比传感器262的异常的有无。
另外，在变质完成标志处于打开状态的情况下（在S304中否），不修正作为空燃比传感器262的检测值的输出电流值Iaf地判定异常的有无（S306）。
即，在大气临界电流IL比阈值IL_th大的情况下，判定为空燃比传感器262正常。在大气临界电流IL为阈值IL_th以下的情况下，判定为空燃比传感器262异常。
此外，ECU200可以在判定为空燃比传感器262异常的情况下，使用声音、显示装置或者警告灯等向驾驶者通知该情况。
如上所述，根据本实施方式所涉及的内燃机的控制装置，在硅成分的残留量多时，与少时相比，以比由空燃比传感器262检测到的第1氧量多的方式推定实际的第2氧量。因此，在空燃比传感器262的使用初期时硅成分的残留量多的情况下，抑制误判定空燃比传感器262的异常的有无。因此，能够提供精度高地对空燃比传感器是否异常进行判定的内燃机的控制装置。
另外，ECU200也可以在变质判定处理中，在发动机10的累积运行时间为预定时间以上的情况下判定为处于变质已完成状态。ECU200也可以在异常判定处理中，在发动机10的累积运行时间短时，与长时相比以比由空燃比传感器262检测到的第1氧量多的方式推定实际的第2氧量。例如，ECU200可以在异常判定处理中，在发动机10的累积运行时间为预定时间以上的情况下，使用空燃比传感器262的检测值来判定空燃比传感器262的异常的有无。另外，ECU200可以在发动机10的累积运行时间比预定时间短的情况下，与累积运行时间长时相比，以比由空燃比传感器262检测到的第1氧量多的方式推定实际的第2氧量，使用所推定的第2氧量来对空燃比传感器262的异常的有无进行判定。即，ECU200可以使用对空燃比传感器262的检测值加上与变质的状态相应的修正量得到的值来对判定异常的有无进行判定。
或者，ECU200也可以在变质判定处理中，在空燃比传感器262的通电次数为预定次数以上的情况下判定为处于变质已完成状态。ECU200可以在异常判定处理中，在空燃比传感器262的通电次数少时，与多时相比以比由空燃比传感器262检测到的第1氧量多的方式推定实际的第2氧量。例如，ECU200可以在异常判定处理中，在空燃比传感器262的通电次数为预定次数以上的情况下，使用空燃比传感器262的检测值来对空燃比传感器262的异常的有无进行判定。另外，ECU200可以在空燃比传感器262的通电次数比预定次数少的情况下，与空燃比传感器262的通电次数多时相比以比由空燃比传感器262检测到的第1氧量多的方式推定实际的第2氧量，使用所推定的第2氧量来对空燃比传感器262的异常的有无进行判定。即，ECU200可以使用对空燃比传感器262的检测值加上与变质的状态相应的修正量而得到的值来对异常的有无进行判定。
应该认为，本次公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求书示出的，包括与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
附图标记说明
10发动机，11发动机旋转速度传感器，12进气通路，14排气通路，61罩，62小孔，63传感器主体，64固体电解质层，65扩散阻止层，66排气侧电极，67大气侧电极，68加热器，69大气导管，102空气滤清器，104节流阀，106气缸，108喷射器，110火花塞，112三元催化剂，114活塞，116曲轴，118进气阀，120排气阀，122进气侧凸轮，124排气侧凸轮，126VVT机构，200ECU，202执行条件判定部，204计测部，206变质判定部，208复位部，212、224完成判定部，214阈值决定部，216、228异常判定部，222前提条件判定部，226目标值变更部，236升压控制部，246检测值修正部，252存储器，254凸轮角传感器，256水温传感器，258空气流量计，262空燃比传感器。

Claims (13)

1.一种内燃机的控制装置，包括：
空燃比传感器（262），其设置于内燃机（10），在检测元件（64）内残留有硅成分，随着使用所述硅成分的残留量减少；和
控制单元（200），其用于基于所述空燃比传感器的检测结果对所述空燃比传感器是否异常进行判定，
所述控制单元在所述硅成分的残留量多时，与少时相比缓和异常判定。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，
所述控制单元，在异常判定条件成立的情况下判定为所述空燃比传感器异常，在所述硅成分的残留量多时，与少时相比缓和所述异常判定条件。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，
所述控制单元在所述内燃机的累积运行时间短时，与长时相比缓和所述异常判定条件。
4.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，
所述控制单元在对所述空燃比传感器通电的次数少时，与多时相比缓和所述异常判定条件。
5.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，
所述控制单元在所述硅成分的残留量多时，与少时相比，以比由所述空燃比传感器检测到的第1氧量更多的方式推定实际的第2氧量。
6.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，
所述控制单元在所述内燃机的累积运行时间短时，与长时相比，以比所述第1氧量更多的方式推定所述第2氧量。
7.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，
所述控制单元在对所述空燃比传感器通电的次数少时，与多时相比，以比所述第1氧量更多的方式推定所述第2氧量。
8.一种内燃机的控制装置，包括：
空燃比传感器（262），其设置于内燃机（10），具备通过制造过程含有了硅成分的检测元件（64）；和
控制单元（200），其用于基于所述空燃比传感器的检测结果对所述空燃比传感器是否异常进行判定，
所述控制单元在所述内燃机的累积运行时间短时，与长时相比缓和异常判定条件。
9.一种内燃机的控制装置，包括：
空燃比传感器（262），其设置于内燃机（10），在检测元件（64）内残留有硅成分，随着使用所述硅成分的残留量减少；和
控制单元（200），其基于在对所述内燃机执行切断燃料控制的期间中的所述空燃比传感器的输出值的变化幅度，对所述硅成分是否超过允许范围地残留进行判定。
10.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，
所述控制单元，基于所述空燃比传感器的检测结果，在异常判定条件成立的情况下判定为所述空燃比传感器异常，在执行所述切断燃料控制的期间中的所述变化幅度大时，与小时相比，缓和所述异常判定条件。
11.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，
所述控制单元，在执行所述切断燃料控制的期间中的所述变化幅度大时，与小时相比，以比由所述空燃比传感器检测到的第1氧量更多的方式推定实际的第2氧量。
12.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，
所述控制单元，基于所述空燃比传感器的检测结果，在异常判定条件成立的情况下判定为所述空燃比传感器异常，在执行所述切断燃料控制的期间中的所述变化幅度大时，与小时相比，在使所述空燃比传感器的元件温度上升了的状态下对所述异常判定条件是否成立进行判定。
13.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，
所述控制单元，基于所述空燃比传感器的检测结果，在异常判定条件成立的情况下判定为所述空燃比传感器异常，在执行所述切断燃料控制的期间中的所述变化幅度大时，与小时相比，在使施加于所述空燃比传感器的元件的电压上升了的状态下对所述异常判定条件是否成立进行判定。
CN201180073450.8A 2011-09-13 2011-09-13 内燃机的控制装置 Pending CN103797236A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/070806 WO2013038490A1 (ja) 2011-09-13 2011-09-13 内燃機関の制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103797236A true CN103797236A (zh) 2014-05-14

Family

ID=47882755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180073450.8A Pending CN103797236A (zh) 2011-09-13 2011-09-13 内燃机的控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140188371A1 (zh)
JP (1) JP5696789B2 (zh)
CN (1) CN103797236A (zh)
DE (1) DE112011105619T5 (zh)
WO (1) WO2013038490A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9255538B1 (en) * 2012-09-27 2016-02-09 Brunswick Corporation Control systems and methods for marine engines emitting exhaust gas
JP6065888B2 (ja) * 2014-07-29 2017-01-25 トヨタ自動車株式会社 空燃比センサの異常診断装置
JP6323281B2 (ja) * 2014-09-26 2018-05-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10202945B2 (en) * 2015-08-24 2019-02-12 Ford Global Technologies, Llc Method and device for controlling a motor-vehicle internal combustion engine fitted with a fuel injection system and an exhaust gas recirculation system
JP6989282B2 (ja) * 2017-04-24 2022-01-05 日本特殊陶業株式会社 異常判定装置および制御システム

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2837690B2 (ja) * 1989-06-16 1998-12-16 日本特殊陶業株式会社 酸素センサの異常検出装置
US5265417A (en) * 1993-01-07 1993-11-30 Ford Motor Company Method and apparatus for determining the hydrocarbon conversion efficiency of a catalytic converter
JPH09291844A (ja) * 1996-04-30 1997-11-11 Sanshin Ind Co Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置
US6055972A (en) * 1996-07-04 2000-05-02 Denso Corporation Air fuel ratio control apparatus having air-fuel ratio control point switching function
JP3760558B2 (ja) * 1997-04-23 2006-03-29 株式会社デンソー 酸素センサのヒータ制御装置
DE19752965C2 (de) * 1997-11-28 2002-06-13 Siemens Ag Verfahren zur Überwachung des Abgasreinigungssystems einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
EP0994345B1 (en) * 1998-10-13 2014-02-26 Denso Corporation Power supply control system for heater used in gas concentration sensor
EP1154263A4 (en) * 1999-10-27 2006-08-30 Ngk Spark Plug Co OXYGEN DETECTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING DETECTION ELEMENT
JP2003020989A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Nissan Motor Co Ltd 空燃比センサの異常診断装置
DE10330742A1 (de) * 2003-07-07 2005-01-27 Daimlerchrysler Ag Abgassensor zur Detektion einer Gaskomponente im Abgas einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben eines Abgassensors
JP2005273636A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Mitsubishi Electric Corp 酸素センサ劣化診断装置
JP4109214B2 (ja) * 2004-03-31 2008-07-02 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
JP2006258566A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Fujitsu Ten Ltd 空燃比センサ異常検出装置及びその判定方法
JP4325641B2 (ja) * 2006-05-24 2009-09-02 トヨタ自動車株式会社 空燃比センサの制御装置
US8211281B2 (en) * 2006-10-10 2012-07-03 Delphi Technologies, Inc. Catalyst anneal for durable stoichiometric shift corrected protective coating for oxygen sensors
EP1961942B1 (en) * 2007-02-21 2018-10-24 NGK Spark Plug Co., Ltd. Diagnostic method and control apparatus for gas sensor
DE102007025234A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-04 Robert Bosch Gmbh Sensorelement zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases
JP4430100B2 (ja) * 2007-12-25 2010-03-10 本田技研工業株式会社 制御装置
JP4835703B2 (ja) * 2009-02-23 2011-12-14 トヨタ自動車株式会社 酸素センサの異常判定装置
WO2011111156A1 (ja) * 2010-03-09 2011-09-15 トヨタ自動車 株式会社 触媒劣化検出装置
WO2012093480A1 (ja) * 2011-01-06 2012-07-12 イビデン株式会社 排ガス処理装置
JP5346989B2 (ja) * 2011-05-31 2013-11-20 本田技研工業株式会社 空燃比センサの異常判定装置
JP5862292B2 (ja) * 2011-12-28 2016-02-16 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
US9133785B2 (en) * 2012-04-27 2015-09-15 Michael L. Kociba Oxygen sensor output correction systems and methods
JP5915779B2 (ja) * 2013-01-29 2016-05-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE102014200481A1 (de) * 2014-01-14 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Breitbandlambdasonde und Herstellungsverfahren für eine Breitbandlambdasonde

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013038490A1 (ja) 2015-03-23
JP5696789B2 (ja) 2015-04-08
US20140188371A1 (en) 2014-07-03
WO2013038490A1 (ja) 2013-03-21
DE112011105619T5 (de) 2014-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100510354C (zh) 车辆用内燃机的运行停止控制方法
US8099223B2 (en) Control system of internal combustion engine and control method of the control system
CN100532808C (zh) 内燃机用燃料喷射控制装置
EP3198129B1 (en) Control device and control method of internal combustion engine
CN107002571B (zh) 内燃机的控制装置以及控制方法
CN106574567A (zh) 内燃发动机的控制系统
CN103797236A (zh) 内燃机的控制装置
US10704519B2 (en) Control device of hybrid vehicle
CN105745423A (zh) 内燃机的控制装置
JP2007009807A (ja) 内燃機関の制御装置
JP4687690B2 (ja) センサ情報検出装置、センサ校正装置、及びセンサ診断装置
CN101356353B (zh) 根据离子电流判定内燃机的空燃比的方法
US20070266981A1 (en) Control Apparatus and Control Method of Internal Combustion Engine
JP2011085020A (ja) 酸素濃度センサの大気学習装置
CN103270282B (zh) 内燃机的空燃比控制装置
JP5299456B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2004132314A (ja) 内燃機関の制御装置
CN103221670B (zh) 节气门的全闭基准值设定装置和发动机的控制装置
JP4056413B2 (ja) 内燃機関の絞り弁を制御する電子制御装置
JP2596031B2 (ja) 排気ガス再循環装置
JP6806417B1 (ja) 触媒温度推定装置、およびエンジン制御装置
JP7484648B2 (ja) 異常診断装置
KR102644420B1 (ko) 삼원 촉매의 산소 퍼지 제어 시스템 및 방법
JP2010053758A (ja) 内燃機関の燃料噴射量制御装置
CN101356354A (zh) 根据离子电流判定内燃机的空燃比的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140514