DE112011105619T5

DE112011105619T5 - Steuervorrichtung für Maschine mit interner Verbrennung

Info

Publication number: DE112011105619T5
Application number: DE112011105619.2T
Authority: DE
Inventors: Kazuya Miyaji
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2014-07-31
Also published as: WO2013038490A1; JPWO2013038490A1; US20140188371A1; CN103797236A; JP5696789B2

Abstract

Eine ECU führt ein Programm durch, das folgende Schritte aufweist: Wenn ein Alterungsabschluss-Flag auf EIN gesetzt ist (JA in S200), wird bestimmt, dass ein vorab festgelegter Wert als ein Abnormitätsbestimmungsschwellenwert dient (S202); wenn das Alterungsabschluss-Flag nicht bzw. auf AUS gesetzt ist (NEIN in S200), wird der Abnormitätsbestimmungsschwellenwert abhängig davon bestimmt, bis zu welchem Ausmaß die Alterung fortgeschritten ist (S204); und Bestimmen (S206) unter Verwendung des bestimmten Schwellenwerts, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie, um eine hochgenaue Bestimmung durchzuführen, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der in einem Abgasweg einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, abnorm ist oder nicht.
STAND DER TECHNIK
Wie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2007-315855 ( JP 2007-315855 A , PTD 1) offenbart ist, war bisher bereits eine Technologie zum Erfassen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor und eine Steuerung einer Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine so, dass sie mit einem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis arbeitet, bekannt.
ZITATLISTE
PATENTSCHRIFT
PTD1: Japanisches Patent mit Offenlegungsnummer 2007-315855, JP 2007-315855
ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET
Indes kann bei der Herstellung von Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren eine Siliziumkomponente als eine Verunreinigung in einem Erfassungselement eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors enthalten sein. Die verbleibende Menge der Siliziumkomponente wird aufgrund der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors abnehmen; die verbleibende Siliziumkomponente verursacht jedoch insbesondere zu Beginn der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors ein Problem eines instabilen Abgabewerts des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors unter Bedingungen, in denen die Umgebungsluft durch einen Abgasweg fließt. Als ein Ergebnis kann bei der frühen Benutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors eine fehlerhafte Bestimmung erfolgen, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors gibt oder nicht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine hochgenaue Bestimmung durchführt, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes: einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der in einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, eine verbleibende Siliziumkomponente in einem Erfassungselement enthält, und eine Verringerung der verbleibenden Menge der Siliziumkomponente aufgrund der Nutzung erfährt; und eine Steuereinheit, um auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zu bestimmen, ob der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht. Wenn es eine große verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt, führt die Steuereinheit die Bestimmung der Abnormität weniger streng durch, als wenn es eine kleine verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt.
Bevorzugt bestimmt die Steuereinheit, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist, wenn eine Bedingung zur Bestimmung der Abnormität erfüllt ist, und macht die Bedingung für die Bestimmung der Abnormität weniger streng, wenn es eine große verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt, als wenn es eine kleine verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt.
Weiter bevorzugt macht die Steuereinheit die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng, wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine mit interner Verbrennung kurz ist, als wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine mit interner Verbrennung lang ist.
Noch weiter bevorzugt macht die Steuereinheit die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng, wenn elektrischer Strom selten bzw. eine kleine Anzahl von Malen durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor fließt, als wenn elektrischer Strom sehr häufig bzw. eine große Anzahl von Malen durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor fließt.
Weiter bevorzugt schätzt die Steuereinheit eine zweite tatsächliche Sauerstoffmenge so ab, dass die zweite Sauerstoffmenge im Vergleich zu dem Fall, in dem eine kleine verbleibende Menge der Siliziumkomponente vorliegt, in einem großen Ausmaß größer als eine erste Sauerstoffmenge ist, die vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfasst wird.
Weiter bevorzugt schätzt die Steuereinheit die zweite Sauerstoffmenge so ab, dass die zweite Sauerstoffmenge im Vergleich zu dem Fall, in dem die gesamte Betriebszeit der Brennkraftmaschine lang ist, in einem großen Ausmaß größer als die erste Sauerstoffmenge ist, wenn die gesamte Betriebszeit der Brennkraftmaschine kurz ist.
Weiter bevorzugt schätzt die Steuereinheit die zweite Sauerstoffmenge so ein, dass die zweite Sauerstoffmenge sehr viel größer als die erste Sauerstoffmenge ist, so lange der elektrische Strom im Vergleich zu dem Fall, in dem elektrischer Strom sehr häufig durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor durchgegangen ist, nur selten durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor durchgegangen ist.
Eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes: einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der an einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist und ein Erfassungselement aufweist, das eine Siliziumkomponente umfasst, die aus einem Herstellvorgang erhalten wurde; und eine Steuereinheit, um auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zu bestimmen, ob der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist. Wenn die gesamte Betriebszeit der Brennkraftmaschine kurz ist, macht die Steuereinheit eine Bedingung zur Bestimmung von Abnormität weniger streng, als wenn die gesamte Betriebszeit der Brennkraftmaschine lang ist.
Eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes: einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der an einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, eine verbleibende Siliziumkomponente in einem Erfassungselement enthält und eine Verringerung des verbleibenden Betrags der Siliziumkomponente aufgrund der Verwendung erfährt; und eine Steuereinheit, die auf der Grundlage eines Variationsbereichs eines Ausgabewerts des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung für die Brennkraftmaschine bestimmt, ob die verbleibende Siliziumkomponente oberhalb eines zulässigen Bereichs liegt.
Bevorzugt bestimmt die Steuereinheit, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist, wenn eine Bedingung zur Bestimmung der Abnormität auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfüllt ist und macht die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng, wenn der Variationsbereich während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist, als wenn der Variationsbereich klein ist.
Weiter bevorzugt schätzt die Steuereinheit eine zweite tatsächliche Sauerstoffmenge so ein, dass die zweite Sauerstoffmenge sehr viel größer als eine vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfasste erste Sauerstoffmenge ist, wenn der Variationsbereich während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung breit bzw. groß ist, als wenn der Variationsbereich eng bzw. klein ist.
Weiter bevorzugt bestimmt die Steuereinheit, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist, wenn eine Bedingung zur Bestimmung der Abnormität auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfüllt ist, und wenn der Variationsbereich während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist, bestimmt sie, ob die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität mit einer im Vergleich zu einem kleinen Variationsbereich erhöhten Temperatur eines Elements des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors erfüllt ist.
Weiter bevorzugt bestimmt die Steuereinheit, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist, wenn eine Bedingung zur Bestimmung der Abnormität auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfüllt ist, und wenn der Variationsbereich während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist, bestimmt sie bei einer im Vergleich zu dem Fall des kleinen Variationsbereichs erhöhten an einem Element des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors angelegten Spannung, ob die Bedingung für die Bestimmung der Abnormität erfüllt ist.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Nach der vorliegenden Erfindung wird die Bestimmung der Abnormität eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors weniger streng gemacht, wenn es eine große verbleibende Menge einer Siliziumkomponente gibt, als wenn es eine kleine verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt. Folglich wird erreicht, dass das Durchführen einer irrtümlichen Bestimmung, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors gibt oder nicht, unterdrückt wird, wenn es bei der anfänglichen Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors eine große verbleibende Menge einer Siliziumkomponente gibt. Zusätzlich wird die weniger strenge Durchführung der Bestimmung der Abnormität allmählich beendet, wenn die verbleibende Menge der Siliziumkomponente aufgrund der Benutzung geringer wird. Daher kann eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine geschaffen werden, die eine hochgenaue Bestimmung durchführt, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
1 zeigt einen Aufbau einer Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine in einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt einen Aufbau eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors.
3 dient zur Veranschaulichung einer Siliziumkomponente, die im Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor enthalten ist.
4 ist ein Zeitschaubild, das eine Veränderung eines Grenzstroms des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors in der Atmosphäre zeigt, der vom Zustand des Fortschreitens des Alterns abhängt.
5 ist ein Funktionsblockschaubild für einen Alterungsbestimmungsvorgang durch eine ECU [electronic control unit, elektronische Steuereinheit] in der ersten Ausführungsform.
6 ist ein Ablaufplan, der einen Steuerablauf eines Programms für den in der ersten Ausführungsform in der ECU ausgeführten Alterungsbestimmungsvorgang zeigt.
7 ist ein funktionelles Blockschaubild eines Abnormitätsbestimmungsvorgangs durch die ECU in der ersten Ausführungsform.
8 zeigt die Beziehung zwischen dem atmosphärischen Grenzstrom und einem Abnormitätsbestimmungsschwellenwert, der vom Zustand des Fortschreitens des Alterns abhängt.
9 ist ein Ablaufplan, der einen Steueraufbau eines Programms bezüglich des Abnormitätsbestimmungsvorgangs zeigt, der in der ECU in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.
10 ist ein funktionelles Blockschaubild eines Abnormitätsbestimmungsvorgangs durch eine ECU in einer zweiten Ausführungsform.
11 ist ein Ablaufplan, der einen Steueraufbau eines Programms für den in der ECU in der ersten Ausführungsform ausgeführten Abnormitätsbestimmungsvorgang zeigt.
12 zeigt die Beziehung zwischen dem atmosphärischen Grenzstrom und dem Abnormitätsbestimmungsschwellenwert, der von der Temperatur eines Elements des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors abhängt.
13 ist ein funktionelles Blockschaubild für einen Abnormitätsbestimmungsvorgangs durch eine ECU in einer dritten Ausführungsform.
14 ist ein Ablaufplan, der einen Steueraufbau eines Programms für den in der ECU in der dritten Ausführungsform ausgeführten Abnormitätsbestimmungsvorgang zeigt.
15 zeigt die Beziehung zwischen dem atmosphärischen Grenzstrom und einer vom Zustand des Fortschreitens des Alterns abhängigen angelegten Spannung.
16 ist ein funktionelles Blockschaubild eines Abnormitätsbestimmungsvorgangs durch eine ECU in einer vierten Ausführungsform.
17 ist ein Ablaufplan, der einen Steueraufbau eines Programms für den Abnormitätsbestimmungsvorgang zeigt, den die ECU in der vierten Ausführungsform ausführt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Figuren beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung werden denselben Teilen dieselben Bezugszeichen zugeordnet. Diese haben dieselben Namen und Funktionen. Daher wird eine genaue Beschreibung derselben nicht wiederholt.
Wie in 1 gezeigt umfasst in der vorliegenden Ausführungsform eine Maschine 10 einen Ansaug- bzw. Einlassweg 12, einen Abgasweg 14, einen Luftfilter 102, ein Drosselventil 104, eine Vielzahl von Zylindern 106, eine Einspritzung 108, eine Zündkerze 110, einen Drei-Wege-Katalysator 112, einen Kolben 114, eine Kurbelwelle 116, ein Einlassventil 118, ein Auslassventil 120, einen einlassseitigen Nocken 122, einen auslassseitigen Nocken 124 und einen VVT-(Variable Valve Timing, Nockenwellenverstellungs-)Mechanismus 126.
Die Maschine 10 in der vorliegenden Ausführungsform ist eine Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine wie ein Benzinmotor oder Dieselmotor.
Die Maschine 10 nimmt die Luft aus dem Luftfilter 102 auf. Die vom Luftfilter 102 aufgenommene Luft fließt durch den Einlassweg 12. Die Ansaugluftmenge wird durch das im Einlasswegs 12 vorgesehene Drosselventil 104 reguliert. Das Drosselventil 104 ist ein elektronisches Drosselventil, das von einem Motor angetrieben wird.
Von einer ECU 200 gesteuert stellt die Einspritzung 108 jedem aus einer Vielzahl von Zylindern 106 (Brennkammern) Kraftstoff bereit. Die Einspritzung 108 weist ein Einspritzloch auf, das in den Zylindern 106 vorgesehen ist. Die Einspritzung 108 spritzt Kraftstoff direkt in die Zylinder ein. In den Zylindern 106 werden die Luft und der Kraftstoff, die durch den Einlassweg 12 geflossen sind, miteinander vermischt. Die Einspritzung 108 spritzt Kraftstoff in einem Einlasshub ein. Man bemerke, dass der Zeitpunkt, zu dem Kraftstoff eingespritzt wird, nicht auf einen Einlasshub beschränkt ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Brennkraftmaschine 10 als eine direkteinspritzende Maschine beschrieben, bei der die Einspritzung 108 ein im Zylinder 106 vorgesehenes Einspritzloch aufweist; zusätzlich zur Einspritzung 108 für die Direkteinspritzung kann jedoch eine Einspritzung als eine Saugrohreinspritzung vorgesehen sein. Zudem kann auch nur die Einspritzung als Saugrohreinspritzung vorgesehen sein.
Das Zuführen des Kraftstoffs aus der Einspritzung 108 ergibt eine Luft-Kraftstoff-Mischung im Zylinder 106, die durch die Zündkerze 110 gezündet wird und verbrennt. Eine verbrannte Luft-Kraftstoff-Mischung, also Abgas, fließt durch den Abgasweg 14. Abgas wird vom Drei-Wege-Katalysator 112 gereinigt, der im Abgasweg 14 vorgesehen ist, und anschließend aus dem Fahrzeug abgegeben. Die Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches drückt den Kolben 114 nieder und dreht die Kurbelwelle 116. Wenn eine Kraftstoffabschaltsteuerung durchgeführt wird, während die Maschine 10 läuft, wird die Kraftstoffzufuhr von der Einspritzung 108 gestoppt. Zu dieser Zeit fließt die Luft (Atmosphäre), die durch den Ansaugweg 12 geflossen ist, über den Zylinder 106 zum Abgasweg 14.
An einem Kopf des Zylinders 106 sind das Einlassventil 118 und das Auslassventil 120 vorgesehen. Die Menge und der Zeitpunkt der in den Zylinder 106 eingeführten Luft werden vom Einlassventil 118 gesteuert. Die Menge und der Zeitpunkt der Luft, die vom Zylinder 106 abgegeben werden, werden durch das Auslassventil 120 gesteuert. Das Einlassventil 118 wird vom einlassseitigen Nocken 122 angetrieben. Das Auslassventil 120 wird vom auslassseitigen Nocken 124 angetrieben.
Der Öffnungs-/Schließzeitpunkt (die Phase) des Einlassventils 118 wird durch den VVT-Mechanismus 126 geändert. Man bemerke, dass die Öffnungs-/Schließzeitpunkte des Auslassventils 120 geändert werden können.
In der vorliegenden Ausführungsform dreht der VVT-Mechanismus 126 eine (nicht gezeigte) Nockenwelle, an welcher der einlassseitige Nocken 122 vorgesehen ist, wodurch die Öffnungs-/Schließzeitpunkte des Einlassventils 118 gesteuert sind. Man bemerke, dass ein Verfahren der Steuerung der Öffnungs-/Schließzeitpunkte nicht auf das vorstehend genannte beschränkt ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird der VVT-Mechanismus 126 hydraulisch betätigt. Der VVT-Mechanismus 126 kann an einem auslassseitigen Nocken 124 vorgesehen sein.
Die Maschine 10 wird auf der Grundlage eines Steuersignals S1 von der ECU 200 gesteuert. Die ECU 200 steuert einen Drosselöffnungsgrad, einen Zündzeitpunkt, einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, eine Menge an eingespritztem Kraftstoff und die Öffnungs-/Schließzeitpunkte des Einlassventils 118 so, dass sich die Maschine 10 in einem gewünschten Betriebszustand befindet. Signale von einem Brennkraftmaschinendrehzahlsensor bzw. Motordrehzahlsensor 11, einem Nockenwellenwinkelsensor 254, einem Wassertemperatursensor 256, einem Luftflussmesser 258 und einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 werden der ECU 200 eingegeben.
Der Motordrehzahlsensor 11 gibt ein Signal aus, das die (nachstehend als Motordrehzahl bezeichnete) Drehzahl NE der Kurbelwelle 16 anzeigt. Der Nockenwellenwinkelsensor 254 gibt ein Signal aus, das die Position des einlassseitigen Nockens 122 anzeigt. Der Wassertemperatursensor 256 gibt ein Signal aus, das die Temperatur des Kühlwassers für die Maschine 10 anzeigt. Der Luftflussmesser 258 gibt ein Signal aus, das eine in die Maschine 10 eingelassene Luftmenge anzeigt. Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 gibt ein Signal aus, das das Luft/Kraftstoff-Verhältnis anzeigt.
Die ECU 200 steuert die Maschine 10 auf der Grundlage dieser von den Sensoren eingelesenen Signale und eines Kennfelds und eines Programms, die in einem Speicher 252 gespeichert sind.
2 zeigt ein Beispiel des Aufbaus des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262. Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 in der vorliegenden Ausführungsform ist ein laminierter Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor. Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 ist wie in 2 gezeigt so vorgesehen, dass er in das Innere des Auslasswegs 14 der Maschine 10 vorsteht. Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 umfasst eine Abdeckung 61 und einen Sensorkörper 63. Der Sensorkörper 63 umfasst eine Festelektrolytschicht 64, eine Diffusionswiderstandsschicht 65, eine abgasseitige Elektrode 66, eine atmosphärenseitige Elektrode 67, eine Heizung 68 und einen Atmosphärenkanal 69.
Die Abdeckung 61 weist einen tassenförmigen Querschnitt auf, der den Sensorkörper 63 in seinem Innenraum aufnimmt. Die Abdeckung 61 weist eine Umfangswand auf, in der eine Anzahl kleiner Öffnungen 62 gebildet sind, die die Innenseite und Außenseite der Abdeckung 61 miteinander verbinden. Man bemerke, dass eine Vielzahl von Abdeckungen 61 vorgesehen sein kann.
Im Sensorkörper 63 weist die plattenartige Festelektrolytschicht 64 eine Oberfläche auf, an der die abgasseitige Elektrode 66 befestigt ist. Andererseits weist die Festelektrolytschicht 64 die andere Oberfläche auf, an der die atmosphärenseitige Elektrode 67 befestigt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite einer Fläche der abgasseitigen Elektrode 66, die auf der Festelektrolytschicht 64 befestigt ist, ist die Diffusionswiderstandsschicht 65 vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Seite der atmosphärenseitigen Elektrode 67, die auf der Festelektrolytschicht 64 befestigt ist, ist der Atmosphärenkanal 69 vorgesehen.
Die Festelektrolytschicht 64 ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Zirkoniumelement. Die abgasseitige Elektrode 66 und die atmosphärenseitige Elektrode 67 sind beispielsweise Platinelektroden. Die diffusionswiderstandsfähige Schicht 65 ist beispielsweise poröse Keramik.
Die Heizung 68 ist ein Heizelement, das Wärme erzeugt, wenn die ECU 200 elektrischen Strom durch es durchleitet. Die ECU 200 betreibt die Heizung 68 durch eine Taststeuerung. Die Heizung 68 wärmt den Sensorkörper 63 mit der erzeugten Wärmeenergie auf und aktiviert die Festelektrolytschicht 64. Die Heizung 68 weist eine ausreichende Wärmeerzeugungskapazität zum Aktivieren der Festelektrolytschicht 64 auf.
Die ECU 200 steuert die Heizung 68 so, dass beispielsweise ein Scheinleitwert As der Festelektrolytschicht 64 größer als ein oder gleich einem Sollscheinleitwert Ast ist. Die ECU 200 beginnt die Taststeuerung der Heizung 68 beispielsweise beim Starten der Maschine 10, so dass der Scheinleitwert As größer als der oder gleich dem Sollscheinleitwert Ast ist. Die ECU 200 erhöht ein Tastverhältnis, wenn der Scheinleitwert As kleiner als der Sollscheinleitwert Ast ist, und verringert ein Tastverhältnis, wenn der Scheinleitwert As größer als der oder gleich dem Sollscheinleitwert Ast ist.
Die ECU 200 erfasst den Heizstrom Ih, den die Heizung 68 führt. Die ECU 200 kann direkt einen Heizstrom Ih unter Verwendung eines Sensors oder dergleichen erfassen oder kann den Heizstrom Ih auf der Grundlage eines Steuerwerts für die Heizung 68 abschätzen.
Wie in 2 gezeigt sind die atmosphärenseitige Elektrode 67 und abgasseitige Elektrode 66 des Sensorkörpers 63 mit der ECU 200 verbunden. Die ECU 200 legt eine Spannung zur Erfassung zwischen der atmosphärenseitigen Elektrode 67 und der abgasseitigen Elektrode 66 an. Das Anlegen einer Spannung veranlasst, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 einen elektrischen Strom abhängig von der Konzentration von Sauerstoff im Abgas führt. Die ECU 200 erfasst elektrischen Strom, der durch die Wanderung von Sauerstoffionen zwischen der atmosphärenseitigen Elektrode 67 und der abgasseitigen Elektrode 66 erzeugt wird.
Wenn Abgas beispielsweise ein mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist, wird überschüssiger Sauerstoff im Abgas ionisiert, indem er aufgrund einer Elektrodenreaktion an der abgasseitigen Elektrode 66 ein Elektron aufnimmt. Das Sauerstoffion wandert von der abgasseitigen Elektrode 66 im Inneren der Festelektrodenschicht 64 hin zur atmosphärenseitigen Elektrode 67 und erreicht die atmosphärenseitige Elektrode 67, an der das Elektron abgespalten wird, und das Sauerstoffion sich wieder in Sauerstoff verwandelt und dann in den Atmosphärenkanal 69 abgegeben wird. Eine derartige Wanderung von Sauerstoffionen verursacht einen elektrischen Strom, der von der atmosphärenseitigen Elektrode 67 zur abgasseitigen Elektrode 66 fließt.
Andererseits wird in dem Fall, in dem das Abgas ein fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch aufweist, im Gegensatz zu dem Fall, in dem das Verhältnis mager ist, Sauerstoff im Atmosphärenkanal 69 ionisiert, indem er ein Elektron aufgrund einer Elektrodenreaktion an der atmosphärenseitigen Elektrode 67 aufnimmt. Das Sauerstoffion wandert im Inneren der Festelektrolytschicht 64 von der atmosphärenseitigen Elektrode 67 zur abgasseitigen Elektrode 66, reagiert dort katalytisch mit HC, CO und H₂, die unverbrannte Komponenten sind, die im Inneren der Diffusionswiderstandsschicht 65 vorhanden sind, und erzeugt dadurch Kohlendioxyd CO₂ und Wasser H₂O. Eine solche Wanderung von Sauerstoffionen verursacht einen elektrischen Strom, der von der abgasseitigen Elektrode 66 zur atmosphärenseitigen Elektrode 67 fließt.
Folglich verändert sich ein Wert des elektrischen Stroms, der im Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 fließt und der von der ECU 200 erfasst wird (der nachstehend als Abgabestromwert Iaf bezeichnet wird), abhängig von der Konzentration von Sauerstoff im Gas, das durch den Abgasweg 14 fließt. Folglich kann ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf der Grundlage des Abgabestromwerts Iaf berechnet werden, wenn die Beziehung zwischen dem Abgabestromwert Iaf und einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch ein Experiment, Berechnungen oder dergleichen bestimmt wurde. Zudem entspricht eine Erhöhung und Verringerung des Abgabestromwerts Iaf einer Erhöhung und Verringerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (dem Ausmaß, in dem das Verhältnis mager oder fett ist). Wenn ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis magerer wird (wenn die Sauerstoffkonzentration zunimmt), steigt der Abgabestromwert Iaf. Wenn ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis fetter wird (wenn die Sauerstoffkonzentration abnimmt), sinkt der Abgabestromwert Iaf.
Bei einem Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 262 mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann die Festelektrolytschicht 64, die als ein Erfassungselement dient, eine Siliziumkomponente wie SiO₂ als eine Verunreinigung enthalten. In einem Herstellvorgang des Luft/Kraftstoff-Verhältnissensors 262 wird eine derartige Siliziumkomponente einer Reinigungsbearbeitung unter Verwendung von Säure oder dergleichen unterzogen; die Reinigungsbearbeitung kann jedoch möglicherweise die Siliziumkomponente nicht vollständig entfernen. Die verbleibende Menge der Siliziumkomponente wird aufgrund der Verwendung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 sinken. Daher kann die verbleibende Siliziumkomponente einen instabilen Abgabestromwert Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 verursachen, wenn es zu Beginn der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 eine große verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt. Ein Zustand, in dem der Abgabestromwert Iaf instabil ist, kann insbesondere unter Umständen auftreten, in denen die Atmosphäre durch den Abgasweg 14 fließt. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Abgabestromwert Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 unter Umständen, in denen die Atmosphäre durch den Abgasweg 14 fließt, auch als ein Atmosphärengrenzstrom IL bezeichnet. Die Umstände, unter denen die Atmosphäre durch den Abgasweg 14 fließt, beziehen sich beispielsweise auf die Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung.
Wie in 3 gezeigt verhindert die Siliziumkomponente beispielsweise die Wanderung eines Sauerstoffions, wenn Sauerstoffionen von der abgasseitigen Elektrode 66 zur Festelektrodenschicht 64 wandern, falls eine Siliziumkomponente zwischen der abgasseitigen Elektrode 66 und der Festelektrodenschicht 64 eingeschoben ist.
Insbesondere gibt es einen großen Sauerstoffüberschuss an der abgasseitigen Elektrode 66, wenn die Atmosphäre durch den Abgasweg 14 fließt. In einem solchen Fall kann die Verhinderung des Wanderns von Sauerstoffionen den atmosphärischen Grenzstrom IL des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 destabilisieren.
4 zeigt eine Veränderung des Abgabestromwerts Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 über der Zeit. Wie in 4 gezeigt, steigt zur Zeit Ta der Abgabestromwert Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 mit einer Erhöhung der Sauerstoffkonzentration nach der Durchführung der Kraftstoffabschaltsteuerung und erreicht den Atmosphärengrenzstrom IL.
Eine durchgezogene Linie in 4 zeigt eine Veränderung des Abgabestromwerts Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nach oben, wenn keine verbleibende Siliziumkomponente mehr vorhanden ist. Eine gestrichelte Linie in 4 zeigt eine Veränderung des Abgabestromwerts Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nach oben, wenn es eine verbleibende Siliziumkomponente gibt.
Der atmosphärische Grenzstrom IL bei einer verbleibenden Siliziumkomponente, der durch die gestrichelte Linie in 4 gezeigt ist, weist einen kleineren Wert als jenen des durch eine durchgezogene Linie in 4 gezeigten atmosphärischen Grenzstroms IL auf, wenn keine verbleibende Siliziumkomponente mehr vorhanden ist, und fluktuiert in einer Weise, die auf das EIN-/AUS-Schalten der Heizung 68 reagiert.
Der Atmosphärengrenzstrom IL wird für die Bestimmung einer Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 verwendet. Wenn daher der Atmosphärengrenzstrom IL des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 aufgrund einer verbleibenden Siliziumkomponente derart instabil ist, kann eine fehlerhafte Bestimmung durchgeführt werden, ob der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist oder nicht.
Daher ist die vorliegende Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die ECU 200 die Bestimmung der Abnormität weniger streng ausführt, wenn eine große Menge der Siliziumkomponente verbleibt, als wenn eine kleine Menge der Siliziumkomponente verbleibt.
Genauer gesagt bestimmt die ECU 200, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, wenn eine später beschriebene Bedingung zur Bestimmung der Abnormität erfüllt ist. Wenn eine große Menge der Siliziumkomponente verbleibt, stellt die ECU 200 die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng ein, als wenn eine kleine Menge der Siliziumkomponente verbleibt.
Zudem führt die ECU 200 in der vorliegenden Ausführungsform einen Alterungsbestimmungsvorgang durch und bestimmt dadurch, ob ein Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde oder nicht.
Ein Zustand, in dem „das Altern abgeschlossen wurde”, entspricht einem Zustand, in dem die verbleibende Menge der Siliziumkomponente im Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 gering, also in einem zulässigen Bereich, ist. Ein Zustand, in dem „das Altern noch nicht abgeschlossen wurde”, entspricht einem Zustand, in dem eine verbleibende Menge der Siliziumkomponente im Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 groß, also oberhalb des zulässigen Bereichs, ist.
Wenn das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 noch nicht abgeschlossen ist, stellt die ECU 200 daher die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng ein, als wenn das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen ist.
Bezüglich des Alterungsbestimmungsvorgangs
Ein Alterungsbestimmungsvorgang für den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 wird nachstehend beschrieben. 5 zeigt ein funktionelles Blockschaubild des Alterungsbestimmungsvorgangs durch die ECU 200, die in einer Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist. Die ECU 200 umfasst eine Einheit 202 zur Bestimmung einer Ausführungsbedingung bzw. eine Ausführungsbedingungsbestimmungseinheit 202, eine Messeinheit 204, eine Alterungsbestimmungseinheit 206 und eine Rücksetzeinheit 208.
Die Einheit 202 zur Bestimmung der Ausführungsbedingung bestimmt, ob eine Bedingung zur Ausführung des Alterungsbestimmungsvorgangs erfüllt ist. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Bedingung zur Ausführung des Alterungsbestimmungsvorgangs eine erste Bedingung, dass das Altern nicht abgeschlossen wurde, eine zweite Bedingung, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 aktiv ist, eine dritte Bedingung, dass die Kraftstoffabschaltsteuerung für die Maschine 10 ausgeführt wird, und eine vierte Bedingung, dass ein vorab festgestellter Zeitabschnitt T(0) seit dem Starten der Kraftstoffabschaltsteuerung verstrichen ist. Die Einheit 202 zur Bestimmung der Ausführungsbedingung bestimmt, dass der Zustand zur Ausführung des Alterungsbestimmungsvorgangs erfüllt ist, wenn die erste, zweite, dritte und vierte Bedingung alle erfüllt sind.
Die Einheit 202 zur Bestimmung der Ausführungsbedingung bestimmt, dass die erste Bedingung erfüllt ist, wenn beispielsweise ein später beschriebenes Alterungsabschluss-Flag bzw. ein Alterungsabschlussmerker AUS ist.
Die Einheit 202 zur Bestimmung der Ausführungsbedingung bestimmt, dass die zweite Bedingung erfüllt ist, wenn die Temperatur Taf des Sensorkörpers 63 des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors (die nachstehend als Elementtemperatur bezeichnet wird) größer als ein Schwellenwert Taf(0) ist, bei dem der Sensor aktiv wird.
Die Einheit 202 zur Bestimmung der Ausführungsbedingung kann bestimmen, dass die Elementtemperatur Taf größer als der Schwellenwert Taf(0) ist, wenn beispielsweise der Scheinleitwert As der Festelektrolytschicht 64 größer als der vorstehend erwähnte Sollscheinleitwert Ast ist. Die Einheit 202 zur Bestimmung der Ausführungsbedingung berechnet den Scheinleitwert As der Festelektrolytschicht 64 aus einer an der Festelektrolytschicht 64 anliegenden Spannung Va und dem Abgabestromwert Iaf.
Die Einheit 202 zur Bestimmung der Ausführungsbedingung bestimmt, dass die dritte Bedingung erfüllt ist, wenn eine Bedingung zur Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung erfüllt ist und die Kraftstoffeinspritzung gestoppt wurde. Die Bedingung zur Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung ist beispielsweise eine Bedingung, die einer Kraftstoffabschaltung bei einer Verzögerung, einer Kraftstoffabschaltung bei einer hohen Drehzahl, einer Kraftstoffabschaltung bei der Maximalgeschwindigkeit oder dergleichen entspricht.
Der Zustand, der einer Kraftstoffabschaltung bei einer Verzögerung entspricht, umfasst beispielsweise eine Bedingung, dass das Drosselventil vollständig geschlossen ist und die Motordrehzahl Ne größer als ein oder gleich einem Schwellenwert Ne(0) ist.
Der Zustand, der einer Kraftstoffabschaltung bei hoher Drehzahl entspricht, umfasst beispielsweise eine Bedingung, dass die Motordrehzahl Ne größer als ein oder gleich einem Schwellenwert Ne(1) ist. Man bemerke, dass der Schwellenwert Ne(1) ein Wert ist, der größer als der Schwellenwert Ne(0) ist. Der Schwellenwert Ne(1) ist so festgelegt, dass die Motordrehzahl Ne einen vorab bestimmten oberen Grenzwert nicht übersteigt.
Die Bedingung, die einer Kraftstoffabschaltung bei der Maximalgeschwindigkeit entspricht, umfasst beispielsweise eine Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als ein oder gleich einem Schwellenwert V(0) ist und die Dauer eines Zustands, in dem die Motordrehzahl Ne größer als ein oder gleich einem Schwellenwert Ne(2) ist, eine vorab festgelegte Zeitdauer T(1) übersteigt.
Der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(0) der vierten Bedingung ist ein Zeitabschnitt, der seit dem Start der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung verstrichen ist und erlaubt eine Bestimmung, dass die Sauerstoffkonzentration im durch den Abgasweg 14 fließenden Gas auf die Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre hin konvergiert hat. Der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(0) wird durch Experimente oder dergleichen angepasst.
Man bemerke, dass die Einheit 202 zur Bestimmung der Ausführungsbedingung beispielsweise ein Ausführungsbestimmungsbedingungs-Flag EIN setzen kann, wenn die Bedingung für die Ausführung erfüllt ist.
Die Messeinheit 204 misst den Maximalwert Imax und den Minimalwert Imin des Abgabestromwerts Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262, wenn die Einheit 202 zur Bestimmung der Ausführungsbedingung bestimmt, dass die Bedingung zur Ausführung erfüllt ist. Die Messeinheit 204 vergleicht den Abgabestromwert Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 mit sowohl dem Maximalwert Imax als auch dem Minimalwert Imin, die im Speicher 252 gespeichert sind.
Die Messeinheit 204 aktualisiert den Maximalwert Imax beispielsweise durch Neuschreiben des Maximalwerts Imax, der im Speicher 252 gespeichert ist, um den Abgabestromwert Iaf zu erfassen, wenn der Abgabestromwert Iaf größer als der Maximalwert Imax ist, der im Speicher 252 gespeichert ist.
Die Messeinheit 204 aktualisiert den Minimalwert Imin beispielsweise durch Neuschreiben des Minimalwerts Imin, der im Speicher 252 gespeichert ist, um den Abgabestromwert Iaf zu erfassen, wenn der Abgabestromwert Iaf kleiner als der Minimalwert Imin ist, der im Speicher 252 gespeichert ist.
Man bemerke, dass die Messeinheit 204 den Maximalwert Imax und den Minimalwert Imin nicht aktualisiert, wenn beispielsweise der erfasste Abgabestromwert Iaf nicht größer als der Maximalwert Imax und nicht kleiner als der Minimalwert Imin ist. Die Messeinheit 204 misst den vorstehend erläuterten Maximalwert Imax und Minimalwert Imin für jeden vorab festgelegten Berechnungszyklus. Die Messeinheit 204 misst den Maximalwert Imax und den Minimalwert Imin, bis die Kraftstoffabschaltsteuerung endet.
Die Messeinheit 204 beendet die Messung des Maximalwerts Imax und des Minimalwerts Imin, wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung endet. Die Messeinheit 204 kann bestimmen, dass die Kraftstoffabschaltsteuerung beendet ist, wenn die vorstehend erläuterte Bedingung für die Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung nicht erfüllt ist, oder kann beispielsweise bestimmen, dass die Kraftstoffabschaltsteuerung beendet ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung wieder aufgenommen wird.
Man bemerke, dass die Messeinheit 204 beispielsweise den Maximalwert Imax und den Minimalwert Imin messen kann, wenn das Ausführungsbedingungsbestimmungs-Flag EIN ist. Die Messeinheit 204 kann den Maximalwert Imax messen, wenn die später beschriebene Heizung 68 EIN geschaltet ist und kann den Minimalwert Imin messen, wenn die Heizung 68 AUS geschaltet ist.
Auf der Grundlage eines Ergebnisses der Messung durch die Messeinheit 204 bestimmt die Alterungsbestimmungseinheit 206, ob eine Alterung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde oder nicht.
Insbesondere bestimmt die Alterungsbestimmungseinheit 206, ob eine Alterung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde oder nicht, wenn ein Zeitabschnitt zum Messen des Maximalwerts Imax und des Minimalwerts Imin durch die Messeinheit 20 größer als ein oder gleich einem vorab festgelegten Zeitabschnitt T(2) ist und es eine Betriebshistorie bzw. Betriebsstatistik der Heizung 68 während der Messung durch die Messeinheit 204 gibt.
Der vorstehend erwähnte Zeitabschnitt T(2) ist ein Zeitabschnitt zur Messung mindestens des Maximalwerts Imax und des Minimalwerts Imin und wird durch Experimente oder dergleichen angepasst. Der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(2) kann beispielsweise ein Zeitabschnitt sein, der einen Zeitabschnitt umfasst, in dem die Heizung 68 EIN geschaltet ist und einen Zeitabschnitt, in dem die Heizung 68 AUS geschaltet ist. Dies ist so, weil der Abgabestromwert Iaf abhängig vom EIN und AUS der Heizung 68 fluktuiert, wenn ein Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nicht abgeschlossen ist.
Die Alterungsbestimmungseinheit 206 kann beispielsweise auf der Grundlage des Zustands eines Betätigungs-Flags der Heizung 68 bestimmen, ob es eine Betriebsstatistik der Heizung 68 gibt. Das Betätigungs-Flag der Heizung 68 wird EIN geschaltet, wenn die Heizung 68 während des Zeitabschnitts zur Messung durch die Messeinheit 204 arbeitet. Die Alterungsbestimmungseinheit 206 bestimmt, dass es eine Betriebsstatistik der Heizung 68 gibt, wenn das Betätigungs-Flag der Heizung 68 EIN ist.
Die Alterungsbestimmungseinheit 206 bestimmt, dass das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde, wenn der Maximalwert Imax minus bzw. abzüglich des Minimalwerts Imin kleiner als ein Schwellenwert ΔI(0) ist. Der Schwellenwert ΔI(0) ist ein Wert, der dazu dient, zu bestimmen, dass die Fluktuation des Abgabestromwerts Iaf konvergiert hat, d. h. eine verbleibende Menge der Siliziumkomponente in einem zulässigen Bereich liegt, und der durch Experimente oder dergleichen angepasst ist.
Man bemerke, dass die Alterungsbestimmungseinheit 206 nicht bestimmt, ob ein Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors abgeschlossen wurde, wenn ein Zeitabschnitt zur Messung des Maximalwerts Imax und des Minimalwerts Imin durch die Messeinheit 204 nicht größer als ein oder gleich einem vorab festgelegten Zeitabschnitt T(2) ist, oder wenn es keine Betriebsstatistik der Heizung 68 während der Messung durch die Messeinheit 204 gibt.
Wenn sie bestimmt hat, dass die Alterung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde, schaltet die Alterungsbestimmungseinheit 206 das Alterungsabschluss-Flag EIN. Wenn bestimmt wird, dass das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nicht abgeschlossen wurde, schaltet die Alterungsbestimmungseinheit 206 das Alterungsabschluss-Flag AUS.
Die Rücksetzeinheit 208 setzt sowohl den Maximalwert Imax als auch den Minimalwert Imin zurück, wenn eine vorab festgelegte Bedingung erfüllt ist. Die vorab festgelegte Bedingung ist, dass eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist: eine Bedingung, dass eine Einheit 202 zur Bestimmung einer Ausführungsbedingung bestimmt, dass die Bedingung für die Ausführung nicht erfüllt ist; eine Bedingung, dass die Alterungsbestimmungseinheit 206 nicht bestimmt, ob das Altern abgeschlossen wurde oder nicht; und eine Bedingung, dass die Alterungsbestimmungseinheit 206 bestimmt, dass das Altern noch nicht abgeschlossen ist.
Man bemerke, dass die Rücksetzeinheit 208 sowohl den Maximalwert Imax als auch den Minimalwert Imin beim Erfüllen der vorab festgelegten Bedingung zurücksetzen kann, dass die Ausführungsbedingungseinheit 202 bestimmt, dass die Bedingung für die Ausführung erfüllt ist, oder bevor die Messeinheit 204 die Messung beginnt.
Die Rücksetzeinheit 208 setzt den Maximalwert Imax und den Minimalwert Imin jeweils auf die ursprünglichen Werte Imax(0) und Imin(0) zurück, wenn die vorstehend erläuterte festgelegte Bedingung erfüllt ist. Man bemerke, dass die ursprünglichen Werte Imax(0) und Imin(0) beispielsweise Null sind.
Obwohl die Einheit 202 zur Bestimmung der Ausführungsbedingung, die Messeinheit 204, die Alterungsbestimmungseinheit 206 und die Rücksetzeinheit 208 in der vorliegenden Ausführungsform alle so beschrieben sind, dass sie als Software funktionieren, die durch eine CPU der ECU 200 implementiert sind, die das im Speicher 252 gespeicherte Programm ausführt, können diese durch Hardware implementiert sein.
Mit Bezug auf 6 wird eine Beschreibung eines Steueraufbaus eines Programms für den Alterungsbestimmungsvorgang gegeben, das nach der vorliegenden Ausführungsform in der ECU 200 ausgeführt wird, die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung enthalten ist.
Im Schritt (nachstehend wird Schritt als S abgekürzt) 100 bestimmt die ECU 200, ob das Altern unvollendet ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass das Altern unvollendet ist (JA in S100), geht der Vorgang zu S102. Wenn nicht (NEIN in S100), geht der Vorgang zu S116.
In S102 bestimmt die ECU 200, ob der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 aktiv ist und die Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird. Wenn der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 aktiv ist und die Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird (JA in S102), geht der Vorgang zu S104 weiter. Wenn nicht (NEIN in S102), geht der Vorgang zu S116.
In S104 bestimmt die ECU 200, ob ein vorab festgelegter Zeitabschnitt T(0) seit dem Beginn der Kraftstoffabschaltsteuerung verstrichen ist oder nicht. Wenn der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(0) seit dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung verstrichen ist (JA in S104), geht der Vorgang zu S106 weiter. Wenn nicht (NEIN in S104) geht der Vorgang zu S116 weiter.
In S106 misst die ECU 200 den Maximalwert Imax und den Minimalwert Imin des Abgabestromwerts I des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262.
In S108 bestimmt die ECU 200, ob die Kraftstoffabschaltsteuerung beendet wurde. Wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung beendet wurde (JA in S108), geht der Vorgang zu S110 weiter. Wenn nicht (NEIN in S108), kehrt der Vorgang zu S106 zurück.
In S110 bestimmt die ECU 200, ob ein Zeitabschnitt zur Messung des Maximalwerts Imax und des Minimalwerts Imin größer als ein oder gleich einem vorab festgelegten Zeitabschnitt T(2) ist, und ob eine Betriebsstatistik der Heizung 68 während des Zeitabschnitts für die Messung vorliegt. Wenn der Zeitabschnitt für die Messung länger als oder gleich lang wie der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(2) ist und es eine Betriebsstatistik der Heizung 68 während des Zeitabschnitts für die Messung gibt (JA in S110), geht der Vorgang zu S112 weiter. Wenn nicht (NEIN in S110), geht der Vorgang zu S116 weiter.
In S112 bestimmt die ECU 200, ob der Maximalwert Imax abzüglich des Minimalwerts Imin kleiner als ein vorab festgelegter Wert ΔI(0) ist. Wenn der Maximalwert Imax abzüglich des Minimalwerts Imin kleiner als der vorab festgelegte Wert ΔI(0) ist (JA in S112), geht der Vorgang dann zu S114 weiter. Wenn nicht (NEIN in S112), geht der Vorgang zu S116 weiter.
In S114 setzt die ECU 200 das Alterungsabschluss-Flag bzw. den Alterungsabschlussmerker auf EIN. In S116 setzt die ECU 200 den Maximalwert Imax und den Minimalwert Imin jeweils auf die ursprünglichen Werte Imax(0) und Imin(0) zurück.
Nun wird ein Vorgang bezüglich der in der Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der vorliegenden Ausführungsform enthaltenen Alterungsbestimmungsverarbeitung der ECU 200 beschrieben, die auf dem Aufbau und Ablaufplan wie vorstehend erläutert basiert.
Beispielsweise wird ein Fall angenommen, in dem das Altern nicht früh in der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde (JA in S100).
Nach dem Anlassen der Maschine 10 verursacht der Betrieb der Heizung 68 eine Erhöhung der Elementtemperatur Taf. Die Elementtemperatur Taf, die größer als der Schwellenwert Taf(0) ist, aktiviert den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262. Zusätzlich wird die Kraftstoffabschaltsteuerung für die Maschine 10 ausgeführt, wenn die Bedingung für die Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung erfüllt ist, während die Maschine 10 läuft.
Wenn der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 aktiv ist und die Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird (JA in S102), wird bestimmt, ob der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(0) seit dem Starten der Kraftstoffabschaltsteuerung verstrichen ist oder nicht (S104).
In einem Zustand, in dem der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(0) seit dem Starten der Kraftstoffabschaltsteuerung verstrichen ist (JA in S104) und in dem die Konzentration von Sauerstoff im Gas, das durch den Abgasweg 14 fließt, konvergiert hat, werden der Maximalwert Imax und der Minimalwert Imin gemessen (S106).
Wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung beendet wurde (JA in S108) und ein Zeitabschnitt für die Messung vor dem Ende der Kraftstoffabschaltsteuerung länger als der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(2) ist und es eine Betriebsstatistik der Heizung 68 während der Messung gibt (JA in S110), wird bestimmt, ob ein Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde. Das heißt, es wird bestimmt, ob der Maximalwert Imax abzüglich des Minimalwerts Imin kleiner als der Schwellenwert ΔI(0) ist (S112). Wenn der Maximalwert Imax abzüglich des Minimalwerts Imin kleiner als der Schwellenwert ΔI(0) ist (JA in S112), wird das Alterungsabschluss-Flag EIN gesetzt (S114). Das heißt, es wird bestimmt, dass das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen ist.
Man bemerke, dass der Maximalwert Imax und der Minimalwert Imin zurückgesetzt werden (S116), wenn das Altern abgeschlossen wurde (NEIN in S100). Zusätzlich werden der Maximalwert Imax und der Minimalwert Imin ebenfalls zurückgesetzt (S116), wenn der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 nicht aktiv ist (NEIN in S102) oder wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung nicht ausgeführt wird (NEIN in S102). Zudem werden der Maximalwert Imax und der Minimalwert Imin ebenfalls zurückgesetzt (S116), wenn der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(0) seit dem Starten der Kraftstoffabschaltsteuerung nicht verstrichen ist (NEIN in S104).
Zudem werden der Maximalwert Imax und der Minimalwert Imin ebenfalls zurückgesetzt (S116), wenn ein Zeitabschnitt für die Messung kürzer als der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(2) ist (NEIN in S110), oder wenn es keine Betriebsstatistik der Heizung 68 während der Messung gibt (NEIN in S110). Zudem werden der Maximalwert Imax und der Minimalwert Imin ebenfalls zurückgesetzt (S116), wenn der Maximalwert Imax abzüglich des Minimalwerts Imin größer als der oder gleich dem Schwellenwert ΔI(0) ist (NEIN in S112).
Zum Abnormitätsbestimmungsvorgang für den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor
Als Nächstes wird eine Beschreibung eines Abnormitätsbestimmungsvorgangs für den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 gegeben, der von der ECU 200 auf Grund eines Bestimmungsergebnisses des Alterungsbestimmungsvorgangs durchgeführt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die ECU 200, dass eine Bedingung für die Bestimmung der Abnormität erfüllt ist und somit der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 kleiner als ein Schwellenwert IL_th ist. Wenn das Altern nicht abgeschlossen wurde, macht die ECU 200 die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng, als wenn das Altern abgeschlossen ist.
In der vorliegenden Ausführungsform verringert die ECU 200 den vorstehend erläuterten Schwellenwert IL_th und macht dadurch die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng, wenn das Altern nicht abgeschlossen wurde, als wenn das Altern abgeschlossen ist.
7 zeigt ein Funktionsblockschaubild des Abnormitätsbestimmungsvorgangs durch die ECU 200, die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist. Die ECU 200 umfasst eine Abschlussbestimmungseinheit 212, eine Schwellenwertbestimmungseinheit 214 und eine Abnormitätsbestimmungseinheit 216.
Die Abschlussbestimmungseinheit 212 bestimmt, ob das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde oder nicht. Die Abschlussbestimmungseinheit 212 bestimmt, dass das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde, wenn das Alterungsabschluss-Flag EIN ist. Die Abschlussbestimmungseinheit 212 bestimmt, dass das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nicht abgeschlossen wurde, wenn das Alterungsabschluss-Flag AUS ist.
Wenn die Abschlussbestimmungseinheit 212 bestimmt hat, dass das Altern abgeschlossen wurde, bestimmt die Schwellenwertbestimmungseinheit 214, dass ein vorab festgelegter Wert IL_th(0) als der Schwellenwert IL_th des Atmosphärengrenzstroms IL zur Bestimmung dient, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt oder nicht.
Wenn die Abschlussbestimmungseinheit 212 bestimmt hat, dass das Altern nicht abgeschlossen wurde, bestimmt die Schwellenwertbestimmungseinheit 214 den Schwellenwert IL_th auf der Grundlage einer Korrelation zwischen dem Atmosphärengrenzstrom IL des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 und dem Heizstroms Ih. Das heißt, wenn das Alterungsabschluss-Flag AUS ist, bestimmt die Schwellenwertbestimmungseinheit 214 den Schwellenwert IL_th abhängig vom Heizstrom Ih.
Insbesondere bestimmt die Schwellenwertbestimmungseinheit 214 den Schwellenwert IL_th auf der Grundlage des Heizstroms Ih und der Beziehung zwischen dem Heizstrom Ih und dem Schwellenwert IL_th wie durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 8 gezeigt. Die senkrechte Achse der 8 zeigt den atmosphärischen Grenzstrom IL des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 und den Schwellenwert IL_th an. Die waagrechte Achse der 8 zeigt den Heizstrom Ih an.
Man bemerke, dass der in 8 gezeigte Heizstrom Ih beispielsweise einen lokalen Maximalwert des Heizstroms Ih während der Messung des atmosphärischen Grenzstroms IL anzeigt. Man bemerke, dass der in 8 gezeigte Heizstrom Ih ein Mittelwert des Heizstroms Ih während der Messung des atmosphärischen Grenzstroms IL sein kann oder der Maximalwert des Heizstroms Ih zwischen dem Starten der Messung des atmosphärischen Grenzstroms IL und einem Verstreichen eines vorab festgelegten Zeitabschnitts seit dem Starten sein kann.
Wie in 8 gezeigt ist der atmosphärische Grenzstrom IL, wenn das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde, IL(0). Zu dieser Zeit ist der Heizstrom Ih Ih(0). Der Schwellenwert IL_th ist der vorab festgelegte Wert IL_th(0). Der vorab festgelegte Wert IL_th(0) wird beispielsweise mit Bezug auf den atmosphärischen Grenzstrom IL(0) festgelegt. Der vorab festgelegte Wert IL_th(0) kann beispielsweise durch Abziehen eines vorab festgelegten Werts vom atmosphärischen Grenzstrom IL(0) oder durch Multiplizieren des atmosphärischen Grenzstroms IL(0) mit einem vorab festgelegten Koeffizienten α(0) (< 1) berechnet werden.
Andererseits ist der atmosphärische Grenzstrom IL, wenn das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 früh in der Herstellung noch nicht abgeschlossen wurde, IL(1), was einen Wert darstellt, der kleiner als der atmosphärische Grenzstrom IL(0) ist, wenn das Altern abgeschlossen wurde.
Zu dieser Zeit liegt der Heizstrom Ih bei Ih(1), was einen Wert darstellt, der größer als der Heizstrom Ih(0) ist, wenn das Altern abgeschlossen wurde.
Zudem ist der Schwellenwert IL_th ein vorab festgelegter Wert IL_th(1), was einen Wert kleiner als der Schwellenwert IL_th(0) darstellt, wenn das Altern abgeschlossen wurde. Man bemerke, dass der vorab festgelegte Wert IL_th(1) auch bezüglich eines atmosphärischen Grenzstroms IL(1) in derselben Weise wie der vorab festgelegten Wert IL_th(0) festgelegt ist. Eine genaue Beschreibung dessen wird nicht wiederholt.
Wie durch eine durchgezogene Linie in 8 gezeigt steigt der atmosphärische Grenzstrom IL über den atmosphärische Grenzstrom IL(1) früh in der Produktion, wenn das Altern noch nicht abgeschlossen wurde, während der Heizstrom Ih unter Ih(1) fällt, wenn das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 fortschreitet (wenn eine verbleibende Menge der Siliziumkomponente fällt). Wie durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 8 gezeigt, steigt der Schwellenwert IL_th über IL_th(1) in einer Weise wie durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 8 gezeigt an, wenn das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 fortschreitet.
Die Einheit 214 zur Bestimmung des Schwellenwerts bestimmt als Schwellenwert IL_th einen Wert IL_th(2), der aus der abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie in 8 abgeleitet wird, wenn der Heizstrom Ih beispielsweise Ih(2) beträgt.
Die Abnormitätsbestimmungseinheit 216 bestimmt unter Verwendung des Schwellenwerts IL_th, der von der Schwellenwertbestimmungseinheit 214 bestimmt wurde, ob der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist oder nicht. Das heißt, dass die Abnormitätsbestimmungseinheit 216 bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 normal ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL größer als der Schwellenwert IL_th ist.
Die Abnormitätsbestimmungseinheit 216 bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL kleiner als oder gleich groß wie der Schwellenwert IL_th ist. Man bemerke, dass die Abnormitätsbestimmungseinheit 216 beispielsweise ein Abnormitätsbestimmungs-Flag auf EIN setzen kann, wenn bestimmt wird, dass ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist.
Mit Bezug auf 9 wird eine Beschreibung eines Steueraufbaus eines Programms bezüglich des Abnormitätsbestimmungsvorgangs für den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 gegeben, der in der ECU 200 ausgeführt wird, die die Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der vorliegenden Ausführungsform umfasst.
In S200 bestimmt die ECU 200, ob das Alterungsabschluss-Flag EIN ist. Wenn das Alterungsabschluss-Flag EIN ist (JA in S200), dann geht der Vorgang zu S202. Wenn nicht (NEIN in S200), dann geht der Vorgang zu S204.
In S202 bestimmt die ECU 200 den vorab festgelegten Wert IL_th(0) als Schwellenwert IL_th. In S204 bestimmt die ECU 200 den Schwellenwert IL_th abhängig vom Alterungszustand des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262. Genauer gesagt bestimmt die ECU 200 den Schwellenwert IL_th aus dem Heizstrom Ih und aus der Beziehung zwischen dem Heizstrom Ih und dem Schwellenwert IL_th, die durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 8 gezeigt ist. In S206 bestimmt die ECU 200, ob der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist oder nicht.
Ein auf dem vorstehenden Aufbau und dem Ablaufplan basierender Betrieb bezüglich des Abnormitätsbestimmungsvorgangs der in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthaltenen ECU 200 wird beschrieben.
Beispielsweise wird ein Fall angenommen, in dem das Altern früh in der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 noch nicht abgeschlossen ist. Zu dieser Zeit ist das Alterungsabschluss-Flag AUS (NEIN in S200). Folglich wird der Schwellenwert IL_th aus dem Heizstrom Ih und aus der Beziehung zwischen dem Heizstrom Ih und dem Schwellenwert IL_th bestimmt, die durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 8 gezeigt ist (S204).
Dann wird auf der Grundlage des bestimmten Schwellenwerts IL_th bestimmt, ob es eine Abnormität gibt oder nicht (S206). Das heißt, es wird bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 normal ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL größer als der Schwellenwert IL_th ist. Es wird bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL kleiner als oder gleich groß wie der Schwellenwert IL_th ist.
Man bemerke, dass die ECU 200 beispielsweise unter Verwendung einer Anzeige, einer Alarmlampe, einer Geräuscherzeugungsvorrichtung oder dergleichen einen Insassen eines Fahrzeugs darüber informieren kann, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, wenn sie bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist.
Wie vorstehend erörtert wird mit der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform die Bestimmung der Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 weniger streng durchgeführt, wenn es eine große verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt, als wenn es eine kleine verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt. Folglich wird eine Unterdrückung der Durchführung einer irrtümlichen Bestimmung erreicht, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt oder nicht, wenn zu Beginn bzw. früh in der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 eine große verbleibende Menge der Siliziumkomponente vorliegt. Zudem wird die weniger strenge Festlegung der Bestimmung der Abnormität streng allmählich beendet, wenn die verbleibende Menge der Siliziumkomponente während der Nutzung kleiner wird. Daher kann eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung geschaffen werden, die eine hochgenaue Bestimmung durchführt, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde die ECU 200 als eine beschrieben, die in dem Alterungsbestimmungsvorgang einen Variationsbereich aus einem Unterschied zwischen einem Maximalwert Imax und einem Minimalwert Imin des Abgabestromwerts Iaf berechnet und bestimmt, dass das Altern abgeschlossen ist, wenn der berechnete Variationsbereich kleiner als ein vorab festgelegter Wert ΔI(0) ist, aber sie ist nicht speziell darauf beschränkt.
Beispielsweise kann die ECU 200 in dem Alterungsbestimmungsvorgang bestimmen, dass das Altern abgeschlossen ist, wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine 10 länger als ein oder gleich einem vorab festgelegten Zeitabschnitt ist. In dem Alterungsbestimmungsvorgang kann die ECU 200 die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng machen, wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine 10 kurz ist, als wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine 10 lang ist. Beispielsweise kann die ECU 200 den vorab festgelegten Wert IL_th(0) als Schwellenwert IL_th in dem Alterungsbestimmungsvorgang verwenden, um zu bestimmen, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt oder nicht, wenn die gesammelte Betriebszeit der Maschine 10 länger als ein oder gleich einem vorab festgelegten Zeitabschnitt ist. Wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine 10 kürzer als ein vorab festgelegter Zeitabschnitt ist, kann die ECU 200 den Schwellenwert IL_th so bestimmen, dass er im Vergleich zu dem Fall, in dem die gesamte Betriebszeit lang ist, sehr viel kleiner als IL_th(0) ist. Die ECU 200 kann den Schwellenwert IL_th proportional zur akkumulierten Betriebszeit bestimmen.
Alternativ kann die ECU 200 im Alterungsbestimmungsvorgang bestimmen, dass das Altern abgeschlossen wurde, wenn die Anzahl von Malen bzw. Häufigkeit, mit der elektrischer Strom durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 gegangen ist, größer als oder gleich einer vorab festgelegten Häufigkeit ist. Zudem kann die ECU 200 die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität in dem Abnormitätsbestimmungsvorgang weniger streng machen, wenn elektrischer Strom selten durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 durchgegangen ist, als wenn elektrischer Strom häufig durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 geht. Beispielsweise kann die ECU 200 einen vorab festgelegten Wert IL_th(0) als Schwellenwert IL_th verwenden, um zu bestimmen, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 in dem Abnormitätsbestimmungsvorgang gibt oder nicht, wenn die Häufigkeit, mit der der elektrische Strom durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 geht, größer als oder gleich einer vorab festgelegten Häufigkeit ist. Wenn die Häufigkeit, mit der elektrischer Strom durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 geht, kleiner als eine vorab festgelegte Häufigkeit ist, kann die ECU 200 den Schwellenwert IL_th so bestimmen, dass er im Vergleich zu dem Fall, in dem der elektrische Strom häufig durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 geht, sehr viel kleiner als IL_th(0) ist. Die ECU 200 kann den Schwellenwert IL_th proportional zu der Anzahl von Malen bzw. Häufigkeit bestimmen, in der elektrischer Strom durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 geht.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Bestimmung beispielsweise unter Verwendung eines Impedanzwerts Is durchgeführt werden, obwohl die ECU 200 auf der Grundlage des Scheinleitwerts As des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 bestimmt, ob der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 aktiv ist. Beispielsweise kann die ECU 200 bestimmen, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 aktiv ist, wenn der Impedanzwert Is kleiner als ein vorab festgelegter Wert Is(0) ist.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 einen beliebigen Aufbau aufweisen, in dem eine abgasseitige Elektrode und eine Festelektrolytschicht, die eine Siliziumkomponente als eine Verunreinigung enthält, laminiert sind, und er ist nicht besonders darauf beschränkt, dass er den Aufbau des laminierten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 aufweist, der eine plattenartige abgasseitige Elektrode und eine plattenartige Festelektrodenschicht aufweist, wie in 2 gezeigt. Beispielsweise kann der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 einen Aufbau aufweisen, der eine proberöhrenartige Festelektrolytschicht, eine abgasseitige Elektrode und eine atmosphärenseitige Elektrode aufweist.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die ECU 200 eine hochgenaue Bestimmung durch, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht, indem sie ein Abnormitätsbestimmungsverfahren für den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 durchführt, das folgende Schritte aufweist: Weniger strenges Durchführen der Bestimmung, wenn es eine große verbleibende Menge einer Siliziumkomponente gibt, als wenn es eine kleine verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt; und Bestimmen auf der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist oder nicht.
Zweite Ausführungsform
Eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach einer zweiten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Die ECU 200 in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich durch einen Betrieb der ECU 200 im Vergleich zu dem Aufbau der ECU 200 in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Der Rest ist bezüglich des Aufbaus gleich wie die Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform. Es werden dieselben Bezugszeichen zugeordnet. Es werden auch dieselben Funktionen durchgeführt. Daher wird eine genaue Beschreibung derselben hier nicht wiederholt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die ECU 200 dadurch gekennzeichnet, dass die ECU 200 bestimmt, ob es eine Abnormität gibt oder nicht, wenn ein Variationsbereich (der Maximalwert Imax minus dem Minimalwert Imin) des Abgabestromwerts Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist, wobei die Elementtemperatur Taf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 im Vergleich zu dem Fall erhöht ist, in dem der Variationsbereich klein ist.
10 zeigt ein funktionelles Blockschaubild bezüglich des Abnormitätsbestimmungsvorgangs durch die ECU 200, die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist. Die ECU 200 umfasst eine Vorbedingungsbestimmungseinheit 222, eine Abschlussbestimmungseinheit 224, eine Sollwertänderungseinheit 226 und eine Abnormitätsbestimmungseinheit 228.
Die Vorbedingungsbestimmungseinheit 222 bestimmt, ob eine Vorbedingung für die Ausführung der Bestimmung einer Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 erfüllt ist oder nicht. Die Vorbedingung ist eine Bedingung, die die Abschätzung ermöglicht, dass der Atmosphärengrenzstrom IL stabil ist. Die Vorbedingung umfasst beispielsweise eine Bedingung, dass die Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird, eine Bedingung, dass der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(0) seit dem Beginn der Kraftstoffabschaltsteuerung verstrichen ist, eine Bedingung, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 aktiv ist, eine Bedingung, dass ein vorab festgelegter Zeitabschnitt T(3) verstrichen ist, seit ein in der Maschine 10 vorgesehenes EGR-Ventil bzw. Abgasrückführungsventil geschlossen ist, und eine Bedingung, dass keine Bestimmung einer Abnormität während der derzeitigen Fahrt durchgeführt wurde. Man bemerke, dass die Vorbedingungsbestimmungseinheit 222 ein Vorbedingungsbestimmungs-Flag EIN setzen kann, wenn die Vorbedingung erfüllt ist. Eine Fahrt bezieht sich auf einen Zeitabschnitt zwischen Zündung EIN und Zündung AUS.
Die Abschlussbestimmungseinheit 224 bestimmt, ob das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen ist oder nicht. Die Abschlussbestimmungseinheit 224 bestimmt, dass das Altern abgeschlossen ist, wenn das Alterungsabschluss-Flag EIN ist. Die Abschlussbestimmungseinheit 224 bestimmt, dass das Altern nicht abgeschlossen wurde, wenn das Alterungsabschluss-Flag AUS ist.
Man bemerke, dass der Zustand des Alterungsabschluss-Flags auf der Grundlage eines Ergebnisses des Alterungsbestimmungsvorgangs geändert wird. Der Alterungsbestimmungsvorgang ist wie in der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform beschrieben, und daher wird eine genaue Beschreibung desselben nicht wiederholt.
Wenn das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nicht abgeschlossen wurde, erhöht die Sollwertänderungseinheit 226 den Sollscheinleitwert Ast über einen ursprünglichen Wert Ast(0). Der ursprüngliche Wert Ast(0) ist ein Scheinleitwert, der es zulässt, dass die Elementtemperatur Taf in einem Temperaturbereich liegt, der unter Voraussetzung des abgeschlossenen Alterns einem aktiven Zustand entspricht. Die Sollwertänderungseinheit 226 bestimmt den Sollscheinleitwert Ast durch Hinzufügen einer Größe der Erhöhung ΔAst zum ursprünglichen Wert Ast(0). Eine Größe der Erhöhung ΔAst kann ein vorab festgelegter Wert sein. Alternativ kann die Größe der Erhöhung ΔAst eine Größe der Erhöhung abhängig davon sein, in welchem Grad das Altern fortgeschritten ist. Beispielsweise kann die Sollwertänderungseinheit 226 eine Größe der Erhöhung ΔAst so bestimmen, dass die Größe der Erhöhung ΔAst kleiner ist, wenn das Altern in einem großen Ausmaß fortgeschritten ist (das Altern beinahe abgeschlossen wurde), als wenn das Altern nur in einem kleinen Ausmaß fortgeschritten ist. Man bemerke, dass die Sollwertänderungseinheit 226 beispielsweise auf der Grundlage eines Werts des Maximalwerts Imax minus des Minimalwert Imin berechnen kann, in welchem Ausmaß das Altern fortgeschritten ist.
Man bemerke, dass die Sollwertänderungseinheit 226 beispielsweise die angelegte Spannung Va erhöhen kann, wenn das Vorbedingungsbestimmungs-Flag EIN ist und das Alterungsabschluss-Flag AUS ist.
Die Abnormitätsbestimmungseinheit 228 bestimmt, ob der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist oder nicht, wobei der Schwellenwert IL_th des atmosphärischen Grenzstroms IL verwendet wird. Das heißt, die Abnormitätsbestimmungseinheit 228 bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 normal ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL größer als der Schwellenwert IL_th ist.
Die Abnormitätsbestimmungseinheit 228 bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert IL_th ist. Man bemerke, dass die Abnormitätsbestimmungseinheit 228 beispielsweise das Abnormitätsbestimmungs-Flag EIN schalten kann, wenn bestimmt wird, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist.
Mit Bezug auf 11 wird eine Beschreibung eines Steueraufbaus eines Programms bezüglich des Abnormitätsbestimmungsvorgangs für den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 gegeben, das in der ECU 200 ausgeführt wird, die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist.
In S300 bestimmt die ECU 200, ob die Vorbedingung erfüllt ist oder nicht. Die Vorbedingung ist wie vorstehend beschrieben, und daher wird eine genaue Beschreibung derselben nicht wiederholt. Wenn die Vorbedingung erfüllt ist (JA in S300), geht der Vorgang dann zu S302. Wenn nicht (NEIN in S300), endet der Vorgang.
In S302 bestimmt die ECU 200, ob das Alterungsabschluss-Flag EIN ist oder nicht. Wenn das Alterungsabschluss-Flag EIN ist (JA in S302), geht der Vorgang dann zu Schritt S306. Wenn nicht (NEIN in S302), geht der Vorgang dann zu S304.
In S304 ändert die ECU 200 den Sollscheinleitwert Ast. Die Einzelheiten einer Änderung des Sollscheinleitwerts Ast sind wie vorstehend beschrieben und daher wird eine genaue Beschreibung derselben nicht wiederholt. In S306 bestimmt die ECU 200, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist oder nicht.
Nun wird eine Beschreibung eines Ablaufs des Abnormitätsbestimmungsvorgangs der ECU 200 gegeben, die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist, die auf dem Aufbau und Ablaufplan wie vorstehend erläutert basiert. Man bemerke, dass der Alterungsbestimmungsvorgangs der ECU 200 wie in der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform beschrieben abläuft, und daher wird eine genaue Beschreibung desselben nicht wiederholt.
Beispielsweise wird ein Fall angenommen, in dem das Altern früh in der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 noch nicht abgeschlossen ist. Zu dieser Zeit ist das Alterungsabschluss-Flag AUS.
Es wird bestimmt, dass die Vorbedingung erfüllt ist (JA in S300), wenn der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(0) verstrichen ist, seit die Kraftstoffabschaltsteuerung als Antwort auf einen Fahrzustand eines Fahrzeugs gestartet wurde, der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 aktiv wird, der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(3) verstrichen ist, seit das EGR-Ventil geschlossen wurde, und keine Bestimmung der Abnormität durchgeführt wurde, nachdem IG EIN ist.
Weil das Alterungsabschluss-Flag AUS ist (NEIN in S302), wird der Sollleitwert Ast geändert (S304). Folglich steigt die Elementtemperatur Tas des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262.
Die 12 zeigt die Beziehung zwischen dem Ausgangsstromwert Iaf und der angelegten Spannung Va, die von der Elementtemperatur Taf abhängt. Die waagrechte Achse der 12 zeigt die angelegte Spannung Va an, während die senkrechte Achse der 12 den Abgabestromwert Iaf anzeigt.
Eine durchgezogene Linie in 12 zeigt die Beziehung zwischen dem atmosphärischen Grenzstrom IL und einer angelegten Spannung Va, wenn das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen wurde und die Elementtemperatur Taf einen normalen Wert Taf(1) aufweist. Die ECU 200 steuert die Heizung 68 so, dass die Elementtemperatur Taf auf den Normalwert Taf(1) konvergiert, der in einem Temperaturbereich liegt, der zu einem aktiven Zustand gehört. In diesem Fall weist der atmosphärische Grenzstroms IL den Wert IL(0) auf, wenn die angelegte Spannung Va bei Va(0) liegt.
Eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 12 zeigt die Beziehung zwischen dem atmosphärischen Grenzstrom IL und der anliegenden Spannung Va, wenn das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nicht abgeschlossen wurde und die Elementtemperatur Taf den normalen Wert Taf(1) aufweist. In diesem Fall weist der atmosphärische Grenzstrom IL den Wert IL(2) auf, wenn die angelegte Spannung Va bei Va(0) liegt.
Eine Erhöhung des Sollscheinleitwerts Ast, wenn das Altern nicht abgeschlossen ist, veranlasst die ECU 200 dazu, die Heizung 68 so zu steuern, dass die Elementtemperatur Taf auf die Temperatur Taf(2) konvergiert, die höher als der normale Wert Taf(1) ist. Dies führt dazu, dass der atmosphärische Grenzstrom IL und die angelegte Spannung Va eine Beziehung aufweisen, die durch eine gestrichelte Linie in 12 gezeigt ist. In diesem Fall ist der Wert des atmosphärischen Grenzstroms IL wie durch die gestrichelte Linie in 12 gezeigt IL(3), wenn die angelegte Spannung Va bei Va(0) liegt. IL(3) ist ein Wert, der größer als IL(2) ist. Das heißt, dass eine Erhöhung eines Sollscheinleitwerts Ast ermöglicht, den Wert des atmosphärischen Grenzstroms IL in die Nähe von IL(0), dem Wert des atmosphärischen Grenzstroms IL, wenn das Altern abgeschlossen wurde, zu bringen. Somit wird eine Unterdrückung irrtümlicher Bestimmungen beim Bestimmen erzielt, ob es eine Abnormität gibt oder nicht (S306).
Wenn das Alterungsabschluss-Flag EIN ist (JA in S302), wird ohne eine Änderung des Sollscheinleitwerts Ast bestimmt (S306), ob es eine Abnormität gibt oder nicht. Das heißt, es wird bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 normal ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL größer als der Schwellenwert IL_th ist. Es wird bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert IL_th ist.
Man bemerke, dass die ECU 200 einen Fahrer darüber informieren kann, wenn sie bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, indem sie ein Geräusch, eine Anzeige, eine Warnlampe oder dergleichen verwendet.
Wie vorstehend erläutert bestimmt die Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform, ob die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität erfüllt ist oder nicht, mit einer im Vergleich dazu, dass der Variationsbereich klein ist, erhöhten Elementtemperatur Taf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262, wenn ein Variationsbereich des Abgabestromwerts Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist. Eine Erhöhung der Elementtemperatur Taf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 ermöglicht es, den Wert des atmosphärischen Grenzstroms IL des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 dann, wenn das Altern nicht abgeschlossen wurde, in die Nähe des Werts des atmosphärischen Grenzstroms IL des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 zu bringen, wenn das Altern abgeschlossen ist. Folglich wird das Unterdrücken des Durchführens einer irrtümlichen Bestimmung, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt oder nicht, erreicht, wenn es zu Beginn der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 eine große verbleibende Menge einer Siliziumkomponente gibt. Daher kann eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung geschaffen werden, die eine hochgenaue Bestimmung durchführt, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht.
Dritte Ausführungsform
Nun wird nachstehend eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach einer dritten Ausführungsform beschrieben. Die ECU 200 in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich hinsichtlich eines Betriebs der ECU 200 im Vergleich zum Aufbau der ECU 200 in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Der Rest ist hinsichtlich des Aufbaus gleich wie die Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform. Es werden dieselben Bezugszeichen zugewiesen. Auch die Funktionen sind gleich. Daher wird eine genaue Beschreibung derselben hier nicht wiederholt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die ECU 200 dadurch gekennzeichnet, dass die ECU 200 dann, wenn ein Variationsbereich (Maximalwert Imax abzüglich des Minimalwerts Imin) des Abgabestromwerts Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist, bestimmt, ob es eine Abnormität gibt oder nicht, indem sie die angelegte Spannung Va, die an der Festelektrolytschicht 64 anliegt, die als Erfassungselement des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 dient, im Vergleich zu dem Fall erhöht, in dem der Variationsbereich klein ist.
13 zeigt ein funktionelles Blockschaubild des Abnormitätsbestimmungsvorgangs durch die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthaltene ECU 200. Die ECU 200 umfasst eine Vorbedingungsbestimmungseinheit 222, eine Abschlussbestimmungseinheit 224, eine Verstärkungssteuerungseinheit 236 und eine Abnormitätsbestimmungseinheit 228.
Man bemerke, dass die Vorbedingungsbestimmungseinheit 222, die Abschlussbestimmungseinheit 224 und die Abnormitätsbestimmungseinheit 228 hinsichtlich ihrer Funktionen und Betriebsweisen dieselben wie die Vorbedingungsbestimmungseinheit 222, die Abschlussbestimmungseinheit 224 und die Abnormitätsbestimmungseinheit 228 in dem funktionellen Blockschaubild der ECU 200 sind, das in 10 gezeigt und in der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform beschrieben ist. Daher wird eine genaue Beschreibung derselben nicht wiederholt.
Wenn ein Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nicht abgeschlossen ist, erhöht die Verstärkungssteuereinheit 236 die angelegte Spannung Va über einen ursprünglichen Wert bzw. Startwert Va(0). Der ursprüngliche Wert Va(0) ist eine Spannung, die es ermöglicht, dass die Elementtemperatur Taf in einem Temperaturbereich liegt, der unter der Voraussetzung, dass das Altern abgeschlossen ist, zu einem aktiven Zustand passt, wenn der Sollscheinleitwert Ast der ursprüngliche Wert Ast(0) ist. Die Verstärkungssteuereinheit 236 bestimmt die angelegte Spannung Va durch Hinzufügen einer Erhöhungsgröße ΔVa zum Startwert Va(0). Die Erhöhungsgröße ΔVa kann ein vorab festgelegter Wert sein. Alternativ kann die Erhöhungsgröße ΔVa eine Erhöhungsgröße abhängig davon sein, in welchem Ausmaß das Altern fortgeschritten ist. Man bemerke, dass ein Verfahren zur Bestimmung der Größe der Erhöhung ΔVa abhängig davon, in welchem Ausmaß das Altern fortgeschritten ist, gleich wie das Verfahren zur Bestimmung der Größe der Erhöhung ΔAst in der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform ist. Daher wird eine genaue Beschreibung dessen nicht wiederholt.
Die Verstärkungssteuereinheit 236 kann die angelegte Spannung Va erhöhen, indem ein interner Schalter umgelegt wird, um eine Schaltung auszuwählen, die eine Spannung ausgibt, die höher als die ursprüngliche Spannung Va(0) ist. Alternativ kann die Verstärkungssteuereinheit 236 die angelegte Spannung Va erhöhen, indem sie eine Verstärkungsspannung steuert, die die angelegte Spannung Va linear oder stufenweise verstärkt.
Man bemerke, dass eine Verstärkungssteuereinheit 236 die angelegte Spannung Va erhöhen kann, wenn beispielsweise das Vorbedingungsbestimmungs-Flag EIN ist und das Alterungsabschluss-Flag AUS ist.
Mit Bezug auf 14 wird eine Beschreibung eines Steueraufbaus eines Programms des Abnormitätsbestimmungsvorgangs für den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 gegeben, der in der ECU 200 ausgeführt wird, die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist.
Man bemerke, dass in einem in 14 gezeigten Ablaufplan dieselben Vorgänge wie jene in dem vorstehend erläuterten Ablaufplan, der in 12 gezeigt ist, dieselben Schrittnummern zugewiesen bekommen haben. Sie führen dieselbe Verarbeitung wie jene durch. Daher wird eine genaue Beschreibung derselben hier nicht wiederholt.
Wenn das Alterungsabschluss-Flag AUS ist (NEIN in S302), dann erhöht die ECU 200 in S404 die angelegte Spannung Va. Man bemerke, dass die Einzelheiten einer Erhöhung der angelegten Spannung wie vorstehend beschrieben sind, und daher wird eine genaue Beschreibung derselben nicht wiederholt.
Es wird eine Beschreibung eines Betriebs bezüglich des Abnormitätsbestimmungsvorgangs durch die ECU 200 gegeben, die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist, der auf dem Aufbau und Ablaufplan wie vorstehend erläutert basiert. Man bemerke, dass der Betrieb bezüglich des Alterungsbestimmungsvorgangs der ECU 200 wie in der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform beschrieben ist, und daher wird eine genaue Beschreibung desselben nicht wiederholt.
Beispielsweise wird ein Fall angenommen, in dem das Altern zu Beginn der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nicht abgeschlossen wurde. Zu dieser Zeit ist das Alterungsabschluss-Flag AUS.
Es wird bestimmt, dass die Vorbedingung erfüllt ist (JA in S300), wenn ein vorab festgelegter Zeitabschnitt T(0) verstrichen ist, seit die Kraftstoffabschaltsteuerung als Antwort auf einen Fahrzustand eines Fahrzeugs gestartet wurde, der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 aktiv wird, der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(3) verstrichen ist, seit das EGR-Ventil geschlossen wurde, und keine Abnormitätsbestimmung durchgeführt wurde, nachdem die Zündung EIN geschaltet wurde.
Weil das Alterungsabschluss-Flag AUS ist (NEIN in S302), wird die anliegende Spannung Va von Va(0) auf V(1) bzw. Va(1) erhöht (S404).
15 zeigt die Beziehung zwischen dem atmosphärischen Grenzstrom IL und der angelegten Spannung Va, die davon abhängt, ob das Altern abgeschlossen wurde oder nicht. Die horizontale Achse der 15 zeigt die angelegte Spannung Va, während die senkrechte Achse der 15 den atmosphärischen Grenzstrom IL anzeigt.
Eine durchgezogene Linie in 15 zeigt die Beziehung zwischen dem atmosphärischen Grenzstrom IL und der angelegten Spannung Va, wenn ein Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 abgeschlossen ist. In diesem Fall liegt der Wert des atmosphärischen Grenzstroms IL bei IL(0), wenn die angelegte Spannung Va bei Va(0) liegt. Eine gestrichelte Linie in 15 zeigt die Beziehung zwischen dem atmosphärischen Grenzstrom IL und der angelegten Spannung Va, wenn ein Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nicht abgeschlossen ist. In diesem Fall liegt der Wert des atmosphärischen Grenzstroms IL bei IL(2), wenn die angelegte Spannung Va bei Va(0) liegt.
Eine Erhöhung der angelegten Spannung Va von Va(0) auf Va(1), wenn das Altern nicht abgeschlossen wurde, veranlasst, dass der Wert des atmosphärischen Grenzstroms IL von IL(2) auf IL(4) ansteigt. Als ein Ergebnis kann der Wert des atmosphärischen Grenzstroms IL, wenn das Altern nicht abgeschlossen wurde, in die Nähe des atmosphärischen Grenzstroms IL(0) gebracht werden, wenn das Altern abgeschlossen wurde. Folglich wird eine Unterdrückung von irrtümlichen Bestimmungen bei der Bestimmung erreicht, ob es eine Abnormität gibt oder nicht (S306).
Wenn das Alterungsabschluss-Flag EIN ist (JA in S302), wird ohne Erhöhung der angelegten Spannung Va bestimmt, ob es eine Abnormität gibt oder nicht (S306). Das heißt, es wird bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 normal ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL größer als der Schwellenwert IL_th ist. Es wird bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert IL_th ist.
Man bemerke, dass die ECU 200 einen Fahrer unter Verwendung eines Geräuschs, einer Anzeige, einer Warnlampe oder dergleichen informieren kann, wenn sie bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist.
Wie vorstehend erläutert bestimmt die Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn ein Variationsbereich des Abgabestromwerts Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist, ob die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität erfüllt ist oder nicht, indem die angelegte Spannung Va des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 im Vergleich zu dem Fall erhöht wird, in dem der Variationsbereich klein ist. Eine Erhöhung der Elementtemperatur Taf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 ermöglicht es, den Wert des atmosphärischen Grenzstroms IL des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262, wenn das Altern nicht abgeschlossen wurde, in die Nähe des Werts des atmosphärischen Grenzstroms IL des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 zu bringen, wenn das Altern abgeschlossen wurde. Folglich wird eine Unterdrückung des Durchführens einer irrtümlichen Bestimmung erzielt, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt oder nicht, wenn es zu Beginn der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 eine große verbleibende Menge einer Siliziumkomponente gibt. Daher kann eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung bereitgestellt werden, die eine hochgenaue Bestimmung durchführt, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht.
Vierte Ausführungsform
Eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach einer vierten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Die ECU 200 in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich hinsichtlich eines Betriebs der ECU 200 im Vergleich mit dem Aufbau der ECU 200 in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform. Der Rest ist hinsichtlich des Aufbaus gleich wie die Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Es werden dieselben Bezugszeichen zugeordnet. Sie haben auch dieselben Funktionen. Daher wird eine genaue Beschreibung derselben hier nicht wiederholt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die ECU 200 dadurch gekennzeichnet, dass die ECU 200 eine zweite tatsächliche Sauerstoffmenge so abschätzt, dass sie im Vergleich dazu, dass eine verbleibende Menge der Siliziumkomponente klein ist, sehr viel größer als eine erste vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasste Sauerstoffmenge ist, wenn eine verbleibende Menge der Siliziumkomponente groß ist.
Noch genauer schätzt die ECU 200 die zweite tatsächliche Sauerstoffmenge so ab, dass sie im Vergleich dazu sehr viel größer als die erste vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasste Sauerstoffmenge ist, wenn ein Variationsbereich (der Maximalwert Imax abzüglich des Minimalwerts Imin) des Abgabestromwerts Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist.
16 zeigt ein funktionelles Blockschaubild des Abnormitätsbestimmungsvorgangs durch die ECU 200, die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist. Die ECU 200 umfasst eine Vorbedingungsbestimmungseinheit 222, eine Abschlussbestimmungseinheit 224, eine Einheit 246 zur Korrektur eines erfassten Werts und eine Abnormitätsbestimmungseinheit 228.
Man bemerke, dass die Vorbedingungsbestimmungseinheit 222, die Abschlussbestimmungseinheit 224 und die Abnormitätsbestimmungseinheit 228 dieselben wie die Vorbedingungsbestimmungseinheit 222, die Abschlussbestimmungseinheit 224 und die Abnormitätsbestimmungseinheit 228 in dem funktionellen Blockschaubild der ECU 200 sind, die in 10 gezeigt und in der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform bezüglich ihrer Funktionen und Betriebe beschrieben sind. Daher wird eine genaue Beschreibung derselben nicht wiederholt.
Wenn das Altern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 nicht abgeschlossen wurde, korrigiert die Einheit 246 zur Korrektur des erfassten Werts den Abgabestromwert Iaf, der ein Wert ist, der vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasst wird. Das heißt, die Einheit 246 zur Korrektur des erfassten Werts berechnet als Abgabestromwert Iaf einen Wert, der durch Hinzufügen eines Korrekturwerts ΔIaf zu einem erfassten Wert Iaf(0) erhalten wird.
Der Korrekturwert ΔIaf kann eine vorab festgelegte Größe sein. Alternativ kann der Korrekturwert ΔIaf eine Korrekturgröße abhängig davon sein, in welchem Ausmaß das Altern fortgeschritten ist. Man bemerke, dass ein Verfahren zur Bestimmung einer Korrekturgröße abhängig davon, in welchem Ausmaß das Altern fortgeschritten ist, gleich wie das Verfahren zur Bestimmung der Größe der Erhöhung ΔAst der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform ist. Daher wird eine genaue Beschreibung desselben nicht wiederholt.
Man bemerke, dass die Einheit 246 zur Korrektur des erfassten Werts einen Wert korrigieren kann, der vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasst wird, wenn beispielsweise das Vorbedingungsbestimmungs-Flag EIN ist und das Alterungsabschluss-Flag AUS ist.
Mit Bezug auf 17 wird eine Beschreibung eines Steueraufbaus eines Programms für den Vorgang zur Bestimmung der Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 gegeben, das in der ECU 200 ausgeführt wird, die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist.
Man bemerke, dass in einem Ablaufplan wie in 17 gezeigt dieselben Vorgänge wie jene in dem vorstehend erläuterten Ablaufplan, der in 12 gezeigt ist, dieselben Schrittnummern zugewiesen bekommen. Sie weisen dieselbe Verarbeitung wie jene auf. Daher wird eine genaue Beschreibung derselben hier nicht wiederholt.
Wenn das Alterungsabschluss-Flag AUS ist (NEIN in S302), dann korrigiert die ECU 200 in S504 einen Wert, der vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasst wird, um einen Abgabestromwert Iaf zu berechnen. Man bemerke, dass Einzelheiten der Korrektur vorstehend beschrieben wurden, und daher wird eine genaue Beschreibung derselben nicht wiederholt.
Nun wird eine Beschreibung bezüglich eines Betriebs hinsichtlich des Abnormitätsbestimmungsvorgangs der ECU 200 gegeben, die in der Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist, die auf dem vorstehend erläuterten Aufbau und Ablaufplan basiert. Man bemerke, dass der Betrieb bezüglich des Alterungsbestimmungsvorgangs der ECU 200 wie in der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform beschrieben ist, und daher wird eine genaue Beschreibung desselben nicht wiederholt.
Beispielsweise wird ein Fall angenommen, in dem zu Beginn der bzw. früh in der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 das Altern nicht abgeschlossen wurde. Zu dieser Zeit ist das Alterungsabschluss-Flag AUS.
Es wird bestimmt, dass die Vorbedingung erfüllt ist (JA in S300), wenn der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(0) verstrichen ist, seit die Kraftstoffabschaltsteuerung als Antwort auf einen Fahrzustand eines Fahrzeugs begonnen wurde, der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 aktiv wird, der vorab festgelegte Zeitabschnitt T(3) verstrichen ist, seit das EGR-Ventil geschlossen wurde, und keine Bestimmung einer Abnormität nach dem EIN-Schalten der Zündung (IG) durchgeführt wurde.
Weil das Alterungsabschluss-Flag AUS ist (NEIN in S302), wird ein Wert korrigiert, der vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasst wird (S504). Das heißt, der Abgabestromwert Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 wird auf einen Wert korrigiert, den man durch Hinzufügen einer Korrekturgröße ΔIaf zum erfassten Wert Iaf(0) erhält. Auf der Grundlage des korrigierten Abgabestromwerts Iaf des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 wird bestimmt, ob es eine Abnormität gibt oder nicht (S306). Als ein Ergebnis wird erreicht, dass das Durchführen einer irrtümlichen Bestimmung, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt oder nicht, unterdrückt wird.
Wenn das Alterungsabschluss-Flag EIN ist (NEIN in S304), wird ohne Korrektur des Abgabestromwerts Iaf, der ein Wert ist, der vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasst wird, bestimmt, ob es eine Abnormität gibt oder nicht (S306).
Das heißt, es wird bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 normal ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL größer als der Schwellenwert IL_th ist. Es wird bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, wenn der atmosphärische Grenzstrom IL kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert IL_th ist.
Man bemerke, dass die ECU 200 einen Fahrer dann, wenn sie bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 abnorm ist, diesbezüglich unter Verwendung eines Geräuschs, einer Anzeige, einer Warnlampe oder dergleichen informieren kann.
Wie vorstehend erwähnt schätzt die Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach der vorliegenden Ausführungsform die zweite tatsächliche Sauerstoffmenge dann, wenn es eine große verbleibende Menge einer Siliziumkomponente gibt, so ab, dass sie im Vergleich zu dem Fall, in dem es eine kleine verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt, sehr viel größer als die erste Sauerstoffmenge ist, die vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasst wird. Folglich wird erreicht, dass das Durchführen einer irrtümlichen Bestimmung, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt, unterdrückt wird, wenn es zu Beginn der Nutzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 eine große verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt. Daher kann eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung geschaffen werden, die eine hochgenaue Bestimmung durchführt, ob ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht.
Zusätzlich kann die ECU 200 im Alterungsbestimmungsvorgang bestimmen, dass das Altern abgeschlossen wurde, wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine 10 länger als ein oder gleich einem vorab festgelegten Zeitabschnitt ist. Im Abnormitätsbestimmungsvorgang kann die ECU 200 die zweite tatsächliche Sauerstoffmenge so abschätzen, dass sie im Vergleich zu dem Fall, in dem die gesamte Betriebszeit lang ist, sehr viel größer als die erste vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasste Sauerstoffmenge ist, wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine 10 kurz ist. Beispielsweise kann die ECU 200 in dem Abnormitätsbestimmungsvorgang unter Verwendung eines vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfassten Werts bestimmen, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt oder nicht, wenn die akkumulierte Betriebszeit der Maschine 10 länger als ein oder gleich einem vorab festgelegten Zeitabschnitt ist. Wenn die akkumulierte Betriebszeit der Maschine 10 kürzer als ein vorab festgelegter Zeitabschnitt ist, kann die ECU 200 die zweite tatsächliche Sauerstoffmenge so abschätzen, dass sie im Vergleich zu dem Fall sehr viel größer als die erste vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasste Sauerstoffmenge ist, in dem die gesamte Betriebszeit der Maschine 10 lang ist, und dann unter Nutzung der zweiten abgeschätzten Sauerstoffmenge bestimmen, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt oder nicht. Das heißt, die ECU 200 kann bestimmen, ob es eine Abnormität gibt oder nicht, indem sie einen Wert verwendet, den sie durch Hinzufügen einer Korrekturgröße abhängig vom Zustand der Alterung zu einem Wert erhält, der vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasst wird.
Alternativ kann die ECU 200 im Alterungsbestimmungsvorgang bestimmen, dass das Altern abgeschlossen ist, wenn die Anzahl von Malen bzw. die Häufigkeit, mit der elektrischer Strom durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 durchgeht, größer als eine oder gleich einer vorab festgelegten Anzahl von Malen ist. In dem Abnormitätsbestimmungsvorgang kann die ECU 200 die zweite tatsächliche Sauerstoffmenge so abschätzen, dass sie dann, wenn der elektrische Strom selten bzw. eine kleine Anzahl von Malen durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 durchgegangen ist, im Vergleich zu dem Fall, in dem der elektrische Strom häufig durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 gegangen ist, sehr viel größer als die erste Sauerstoffmenge ist, die vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasst wird. Beispielsweise kann die ECU 200 dann in dem Abnormitätsbestimmungsvorgang unter Verwendung eines Werts, der vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasst wird, bestimmen, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt, wenn die Häufigkeit, mit der elektrischer Strom durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 gegangen ist, größer als oder gleich einer vorab festgelegten Häufigkeit ist. Wenn die Häufigkeit, mit der elektrischer Strom durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 geht, kleiner als eine vorab festgelegte Häufigkeit ist, kann die ECU 200 die zweite tatsächliche Sauerstoffmenge so abschätzen, dass sie im Vergleich zu dem Fall, in dem elektrischer Strom häufig durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 durchgeht, sehr viel größer als die vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfasste erste Sauerstoffmenge ist, und dann unter Verwendung der zweiten abgeschätzten Sauerstoffmenge bestimmen, ob es eine Abnormität des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 262 gibt oder nicht. Das heißt, dass die ECU 200 unter Verwendung eines Werts, der durch Hinzufügen einer Korrekturgröße abhängig vom Zustand der Alterung zu einem vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 262 erfassten Wert bestimmen kann, ob es eine Abnormität gibt oder nicht.
Man sollte verstehen, dass die hier offenbarten Ausführungsformen lediglich veranschaulichend und in jeder Hinsicht nicht beschränkend sind. Das Gebiet der vorliegenden Erfindung ist durch den Anspruchswortlaut und nicht durch die vorstehend erläuterte Beschreibung definiert und es wird beabsichtigt, alle Modifizierungen im Gebiet und der Bedeutung zu umfassen, die dem Anspruchswortlaut äquivalent sind.
BEZUGSZEICHENLISTE

10 Maschine; 11 Maschinendrehzahlsensor; 12 Einlassweg; 14 Abgasweg; 61 Abdeckung; 62 kleine Öffnung; 63 Sensorkörper; 64 Festelektrodenschicht; 65 Diffusionswiderstandsschicht; 66 abgasseitige Elektrode; 67 atmosphärenseitige Elektrode; 68 Heizung; 69 Atmosphärenkanal; 102 Luftfilter; 104 Drosselventil; 106 Zylinder; 108 Einspritzung; 110 Zündkerze; 112 Drei-Wege-Katalysator; 114 Kolben; 116 Kurbelwelle; 118 Einlassventil; 120 Auslassventil; 122 einlassseitiger Nocken; 124 auslassseitiger Nocken; 126 VVT-Mechanismus; 200 ECU; 202 Ausführungsbedingungsbestimmungseinheit; 204 Messeinheit; 206 Alterungsbestimmungseinheit; 208 Rücksetzeinheit; 212, 224 Abschlussbestimmungseinheit; 214 Schwellenwertbestimmungseinheit; 216, 228 Abnormitätsbestimmungseinheit; 222 Vorbedingungsbestimmungseinheit; 226 Sollwertänderungseinheit; 236 Verstärkungssteuereinheit; 246 Einheit zur Korrektur des erfassten Werts; 252 Speicher; 254 Nockenwinkelsensor; 256 Wassertemperatursensor; 258 Luftflussmessung; 262 Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor.

Claims

Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung, mit: einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (262), der an einer Maschine (10) mit interner Verbrennung vorgesehen ist, der eine verbleibende Siliziumkomponente in einem Erfassungselement (64) enthält und eine Verringerung der verbleibenden Menge der Siliziumkomponente aufgrund der Nutzung erfährt; und einer Steuereinheit (200), um auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zu bestimmen, ob der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht, wobei die Steuereinheit die Bestimmung der Abnormität weniger streng macht, wenn es eine große verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt, als wenn es eine kleine verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist, wenn eine Bedingung zur Bestimmung der Abnormität erfüllt ist, und die Bedingung für die Bestimmung der Abnormität weniger streng macht, wenn es eine große verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt, als wenn es eine kleine verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng macht, wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine mit interner Verbrennung kurz ist, als wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine mit interner Verbrennung lang ist.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng macht, wenn elektrischer Strom selten durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor geht, als wenn elektrischer Strom häufig durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor geht.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine zweite tatsächliche Sauerstoffmenge so abschätzt, dass die zweite Sauerstoffmenge im Vergleich zu dem Fall, in dem es eine kleine verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt, sehr viel größer als eine erste Sauerstoffmenge ist, die vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfasst wird, wenn es eine große verbleibende Menge der Siliziumkomponente gibt.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit die zweite Sauerstoffmenge so abschätzt, dass die zweite Sauerstoffmenge im Vergleich zu dem Fall, in dem die gesamte Betriebszeit der Maschine mit interner Verbrennung lang ist, sehr viel größer als die erste Sauerstoffmenge ist, wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine mit interner Verbrennung kurz ist.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit die zweite Sauerstoffmenge so abschätzt, dass sie im Vergleich zu dem Fall, in dem der elektrische Strom häufig durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor durchgeht, sehr viel größer als die erste Sauerstoffmenge ist, wenn der elektrische Strom selten durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor durchgeht.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung, mit: einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (262), der an einer Maschine (10) mit interner Verbrennung vorgesehen ist und ein Erfassungselement (64) aufweist, das eine Siliziumkomponente enthält, die aus einem Herstellvorgang hervorgeht; und einer Steuereinheit (200), um auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zu bestimmen, ob der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist oder nicht, wobei die Steuereinheit eine Bedingung zur Bestimmung der Abnormität weniger streng macht, wenn die akkumulierte Betriebszeit der Maschine mit interner Verbrennung kurz ist, als wenn die gesamte Betriebszeit der Maschine mit interner Verbrennung kurz bzw. lang ist.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung, mit: einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (262), der an einer Maschine (10) mit interner Verbrennung vorgesehen ist, eine verbleibende Siliziumkomponente in einem Erfassungselement (64) enthält und eine Verringerung der verbleibenden Menge der Siliziumkomponente aufgrund der Nutzung erfährt; und einer Steuereinheit (200), die auf der Grundlage eines Variationsbereichs eines Abgabewerts des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung für die Maschine mit interner Verbrennung bestimmt, ob die verbleibende Siliziumkomponente oberhalb eines zulässigen Bereichs liegt oder nicht.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit bestimmt, dass der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abnorm ist, wenn auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor eine Bedingung zur Bestimmung einer Abnormität erfüllt ist, und die Bedingung für die Bestimmung der Abnormität weniger streng macht, wenn der Variationsbereich während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist, als wenn der Variationsbereich klein ist.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 9, wobei, wenn der Variationsbereich während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist, die Steuereinheit eine zweite tatsächliche Sauerstoffmenge so abschätzt, dass die zweite Sauerstoffmenge im Vergleich zu dem Fall, in dem der Variationsbereich klein ist, sehr viel größer als eine vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfasste erste Sauerstoffmenge ist.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit bestimmt, dass der Luft/Kraftstoffverhältnissensor abnorm ist, wenn eine Bedingung zur Bestimmung der Abnormität auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses durch den Luft/Kraftstoffverhältnissensor erfüllt ist, und wenn der Variationsbereich während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist, bei einer erhöhten Temperatur eines Elements des Luft/Kraftstoffverhältnissensors im Vergleich zu dem Fall, in dem der Variationsbereich klein ist, bestimmt, ob die Bedingung zur Bestimmung der Abnormität erfüllt ist oder nicht.
Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit bestimmt, dass der Luft/Kraftstoffverhältnissensor abnorm ist, wenn eine Bedingung für die Bestimmung der Abnormität basierend auf einem Erfassungsergebnis des Luft/Kraftstoffverhältnissensors erfüllt ist, und, wenn der Variationsbereich während der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung groß ist, mit einer im Vergleich zu dem Fall, in dem der Variationsbereich klein ist, erhöhten Spannung, die an ein Element des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angelegt wird, bestimmt, ob die Bedingung für die Bestimmung der Abnormität erfüllt ist oder nicht.