JP2006009773A

JP2006009773A - 酸素濃度センサの誤検出防止装置

Info

Publication number: JP2006009773A
Application number: JP2004219409A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Koba; 勝彦木場
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【課題】アイドリングなど吸入空気量の少ないときにブレーキ操作が繰り返し行われたとき酸素濃度センサの検出を一時保留するようにして誤検出を防止することを目的とする。
【解決手段】内燃機関の吸気管負圧を利用してブレーキ力を倍力するマスターバックを備えた内燃機関に、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサを取り付け、このセンサの検出値に基づいて実空燃比を目標値に制御する空燃比フィードバック制御手段と、マスターバックの作動を検出する検出手段が所定時間内にマスターバック操作回数が判定値以上か否かを判定するマスターバック回数判定手段と、酸素濃度センサの検出を一時保留する検出保留手段とを備えて、マスターバック回数判定手段が判定値以上と判定したときに、リッチ判定電圧からリーン判定電圧までの変化時間が判定値以上、もしくはリーン判定電圧からリッチ判定電圧までの変化時間が判定値以上のとき異常と判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、酸素濃度センサの誤検出防止装置に関し、詳しくは、内燃機関からの排気ガス中の酸素濃度を検出する際、ブレーキ操作が連続して作動され、所定時間内に所定回数を超えるとき異常と判定する酸素濃度センサの誤検出防止装置に関する。

従来は、車両にはブレーキの踏力を倍力するためにマスターバックが用いられる。ブレーキ操作時、マスターバックに吸気管負圧が作用してブレーキ力を倍力してブレーキを良好にすることが知られている。この操作は車両の走行中もしくは停止中に関わらず行われ、この結果、空燃比が一時的にリーン側に偏り酸素濃度センサが誤検出する。この対策として従来より下記の解決手段がとられている。

例えば、特許文献１において、制御システムは図３（特許文献１の図２相当）に示すように、吸入空気は、吸気マニホールド３を通り、アクセルペダルと連動するスロットルバルブ（図示しない）によってその流量が制御され、シリンダ２に流入する。燃料は噴射信号に基づきインジェクタ（燃料供給装置）４からエンジンの吸気ポートに向けて噴射される。この噴射燃料とシリンダ２に流入する空気とが混じって形成される混合気はシリンダ内で燃焼し、燃焼ガスは排気管に設けられた触媒コンバータに導入され、ここで燃焼ガス中の有害成分が三元触媒により浄化される。

エンジンには吸入空気量Ｑａを検出するエアフローメータ５、エンジンの回転数Ｎを検出するクランク角度センサ６、スロットルバルブ開度を検出するセンサ７、冷却水温ＴＷを検出するセンサ８、理論空燃比を検出する酸素センサ（酸素濃度センサ）が取付けられ、マイコンからなるコントロールユニット１０へ入力されている。

コントロールユニット１０では、吸入空気量Ｑａと回転数Ｎから定まる運転条件に応じて燃料噴射の基本パルス幅Ｔｐを求め、このパルス幅Ｔｐだけインジェクタを開くことで、シリンダ２に吸入される混合気の空燃比をほぼ目標値へと制御するとともに、空燃比フィードバック制御域になると、三元触媒が有効に働くように酸素センサ９からの信号に基づき理論空燃比へとフィードバック制御する。

また、誤検出防止装置は、図４（特許文献１の図１に相当）に示すように、エンジンの吸入負圧を利用してブレーキ力を倍力するマスターバック３１を備えており、排気空燃比または酸素濃度を検出するセンサ３２と、このセンサ検出値に基づいて実空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する手段３３と、マスターバック３１の作動を検出するスイッチ３４と、このスイッチ信号からマスターバック３１が作動したかどうかを判定する手段３５と、マスターバック３１が作動したとき空燃比フィードバック制御手段３３により計算される空燃比フィードバック補正係数を所定値にクランプする手段３６を設けている。

この構成により、マスターバック３１の作動時に空燃比フィードバック補正係数がクランプされると、マスターバックからの空気漏れにより実空燃比が大きくリーン側にずれたままにされる。

特開平５−４４５３６号公報（第２頁、図１−図２）

しかしながら、上記従来には、以下の問題点がある。特許文献１においては、アイドリングなど吸入空気量の少ないときにブレーキ操作が一度行われるときは問題ないが、繰り返し連続して操作されるとリーン信号が出っぱなしとなり、酸素濃度センサの応答性低下と誤検出されるので好ましくないという問題点がある。

そこで、本発明は、アイドリングなど吸入空気量の少ないときにブレーキ操作が繰り返し行われたとき酸素濃度センサの検出を一時保留するようにして誤検出を防止することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気管負圧を利用してブレーキ力を倍力するマスターバックを備えた内燃機関であって、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサと、前記センサの検出値に基づいて実空燃比を目標値に制御する空燃比フィードバック制御手段と、前記マスターバックを作動させるブレーキと、前記ブレーキの操作回数が判定値以上か否かを判定するブレーキ操作回数判定手段と、前記ブレーキ回数判定手段が判定値以上と判定したときに、リッチ判定電圧からリーン判定電圧までの変化時間が判定値以上、もしくはリーン判定電圧からリッチ判定電圧案での変化時間が判定値以上のとき異常と判定する異常判定手段と、前記酸素濃度センサの検出を一時保留する検出保留手段とを備え、前記ブレーキ操作回数判定手段が判定値以上であり、変化時間判定手段が判定値以上であるとき、異常であると判定し前記検出保留手段により酸素濃度センサによる検出を中断することを特徴とする。

本発明により、アイドリングなど吸入空気量の少ないときであって、ブレーキ操作が繰り返し行われたとき酸素濃度センサの検出が一時保留される。

本発明によれば、以下の効果がある。
請求項１に記載の発明によれば、ブレーキ操作回数が連続して行われても酸素濃度センサの検出が一時保留されるので、誤検出が防止される。

実施例１について、図１〜図２を用いて詳細に説明する。機構上の構成は従来と同じであるので、説明を省略する。制御装置（ＥＣＵ）はＲＯＭに記憶されたプログラムに従い、図１に示す酸素濃度センサの検出ルーチンが実行される。

まず、ステップ１００において、車両が走行しているか否かを判定する。肯定（ＹＥＳ）即ち走行中ならば、ステップ１１０へ進み走行履歴フラグをＯＮにする。続いてステップ１２０へ進みエンジンがアイドル中か否かを判定する。肯定（ＹＥＳ）、すなわちアイドル中ならば、ステップ１３０へ進む。ここにアイドル時のみ検出するようにしたのは吸入空気量が少ないときに特に誤検出しやすいためである。

ステップ１２０において、否定（ＮＯ）、すなわちアイドル中でないならば、ステップ１２０へ戻る。また、ステップ１００において、否定（ＮＯ）、即ち停車中ならば、ステップ１２０へ進む。

ステップ１３０において、Ａ／Ｆフィードバックを開始しているか否かを判定する。肯定（ＹＥＳ）、即ちＡ／Ｆフィードバック中ならば、ステップ１４０へ進みブレーキ操作があったか否かを判定する。否定（ＮＯ）、即ちブレーキ操作がなかったときにはステップ１４０へ戻る。肯定（ＹＥＳ）、即ちブレーキ操作があったときにはステップ１５０へ進み異常判定回数カウンタをＯＮにする。Ａ／Ｆフィードバックを開始しているとき、図２の左半分に示すように図示しない酸素濃度センサ（Ｏ２センサ）はリッチ、リーンの信号を繰り返して出力する。ところが、この期間中にブレーキ操作が行なわれると出力信号が乱れる。リーン状態のとき、即ちＢ１点でブレーキ操作が行なわれるとマスターバックから空気が吸気管に入り空燃比が一時的にリーンとなるが、通常のＡ／Ｆフィードバック制御により、リッチ側へ制御される。また、リーン判定電圧（０．４Ｖ）にあるとき、即ちＢ２点の時にはすぐに通常のＡ／Ｆフィードバック制御が行なわれリッチ側へ制御される。さらに、リッチ判定電圧（０．５５Ｖ）を超えているとき、即ちＢ３点にあるときには通常のＡ／Ｆフィードバック制御が行なわれ、リーン側へ制御される。

ところが、ブレーキ操作を繰り返し作動されると、マスターバックより吸気マニホールドに空気が繰り返し入り通常のＡ／Ｆフィードバック制御では追いつかなくなり、リーン状態が継続して現れる。また、リッチ、リーン判定電圧付近の場合は、リッチ判定がなされずにリーン信号が続くことになる。さらに、リッチ状態からブレーキ操作が行なわれたときにはリッチからリーンへ移り以降リーン状態が続くことになる。酸素濃度センサが故障でもないのにリーン信号が継続することになる。ステップ１３０において、Ａ／Ｆフィードバックを開始していないときにはＡ／Ｆフィードバックの学習値のクランプをＯＦＦとしてステップ１００へ戻る。

ステップ１６０へ進みに、所定時間内のブレーキ回数が判定値以上か否かを判定する。ステップ１６０はこの発明にいう「ブレーキ回数判定手段」に相当する。肯定（ＹＥＳ）、即ち判定値以上ならば、ステップ１７０へ進みＡ／Ｆフィードバックの学習値をクランプする。ステップ１６０で否定（ＮＯ）ならば、ステップ１６１へ進み、リッチ判定電圧からリーン判定電圧までの変化時間が判定値以上か否か、またはリーン判定電圧からリッチ判定電圧までの変化時間が判定値以上か否かを判定する。否定（ＮＯ）ならば、ステップ１００へ戻る。肯定（ＹＥＳ）ならば、正常と判断されてステップ２４０へ進み、通常のＡ／Ｆフィードバック制御が行なわれる。ステップ２４０はこの発明にいう「空燃比フィードバック制御手段」である。

続いてステップ１７０からステップ１８０へ進みステップ１６１と同様の判定を行なう。否定（ＮＯ）ならば、正常と判断されて通常のＡ／Ｆフィードバック制御が行なわれる。ステップ１６１，１８０はこの発明にいう「変化時間判定手段」である。

ステップ１８０において、肯定（ＹＥＳ）、即ち判定値以上ならば、ステップ１９０へ進み走行履歴フラグがＯＮか否かを判定する。肯定（ＹＥＳ）ならば、異常判定回数カウントをアップさせる。続いてステップ２１０へ進み走行履歴フラグをＯＦＦにする。続いてステップ２２０へ進み異常判定回数カウンタが判定値以上か否かを判定する。否定（ＮＯ）ならば、ステップ１００へ戻る。肯定（ＹＥＳ）ならば、ステップ２３０へ進み、異常と判断されて酸素濃度センサの検出を保留し、Ａ／Ｆフィードバックを停止して、その時点でのＡ／Ｆ学習値が燃料噴射量に反映される。ステップ２３０はこの発明にいう「検出保留手段」である。なお、ステップ１９０において、否定（ＮＯ）ならば、ステップ２２０へ進む。

この結果、ブレーキ操作回数が連続して行われても酸素濃度センサの検出が一時的に保留されるので、誤検出が防止され、Ａ／Ｆが乱れることがない。

実施例における酸素濃度検出ルーチンである。実施例における酸素濃度センサの特性図である。従来例におけるシステム概念図である。従来例における制御の基本構成図である。

符号の説明

１６０：ブレーキ回数判定手段
１６１，１８０：変化時間判定手段
２２０：異常判定手段
２３０：検出保留手段
２４０：空燃比フィードバック制御手段

Claims

内燃機関の吸気管負圧を利用してブレーキ力を倍力するマスターバックを備えた内燃機関であって、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサと、前記センサの検出値に基づいて実空燃比を目標値に制御する空燃比フィードバック制御手段と、前記マスターバックを作動させるブレーキと、前記ブレーキの操作回数が判定値以上か否かを判定するブレーキ操作回数判定手段と、前記ブレーキ回数判定手段が判定値以上と判定したときに、リッチ判定電圧からリーン判定電圧までの変化時間が判定値以上、もしくはリーン判定電圧からリッチ判定電圧案での変化時間が判定値以上のとき異常と判定する異常判定手段と、前記酸素濃度センサの検出を一時保留する検出保留手段とを備え、前記ブレーキ操作回数判定手段が判定値以上であり、変化時間判定手段が判定値以上であるとき、異常であると判定し前記検出保留手段により酸素濃度センサによる検出を中断することを特徴とする酸素濃度センサの誤検出防止装置。