JP2007107425A - 排ガス検出装置 - Google Patents
排ガス検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007107425A JP2007107425A JP2005297785A JP2005297785A JP2007107425A JP 2007107425 A JP2007107425 A JP 2007107425A JP 2005297785 A JP2005297785 A JP 2005297785A JP 2005297785 A JP2005297785 A JP 2005297785A JP 2007107425 A JP2007107425 A JP 2007107425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- pressure
- intake
- output
- exhaust gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
【解決手段】吸排気弁のバルブオーバラップ時において#1気筒の吸気弁の開弁直後に設定された検出期間T内で吸気の吹き返しによる吸気脈動が生じたとき、吸気圧Pbの最大値Pmaxと最小値Pminとの差圧ΔP0から排圧を推定し、排圧から求めた補正係数により排気空燃比検出用のLAFSの出力を補正する。
【選択図】図3
Description
従って、排圧に応じて吸気脈動が生じて吸気圧が変動することから、排圧と吸気圧の振幅との間には相関関係が成立し、吸気圧の振幅に基づいて適切に排圧を推定可能となる。
請求項3の発明は、請求項1において、排圧推定手段が、内燃機関の吸気弁の開弁直後に設定された検出期間内における吸気圧の変動状態に基づいて排圧を推定するものである。
請求項4の発明は、請求項1において、排圧推定手段が、内燃機関の運転状態に応じて吸気圧の変動状態に基づく排圧の推定特性を変更するものである。
請求項5の発明は、請求項1において、排ガス検出手段が、内燃機関の排気空燃比を検出する空燃比検出手段であり、出力補正手段が、排気空燃比に応じて排圧に基づく空燃比検出手段の出力に対する補正特性を変更するものである。
請求項6の発明は、請求項5において、出力補正手段が、排気空燃比が理論空燃比のときを境界として排圧に基づく空燃比検出手段の出力に対する補正方向を逆転させるものである。
請求項7の発明は、請求項1乃至6において、内燃機関の排気通路に排ガス流量を制限する排気絞り手段が備えたものである。
請求項4の発明の排ガス検出装置によれば、請求項1に加えて、内燃機関の運転状態に影響されることなく一層適切な排圧、ひいては適切な排ガス検出手段の出力補正を実現することができる。
請求項7の発明の排ガス検出装置によれば、請求項1乃至6に加えて、排気絞り手段による排圧制御の実行中においても排ガス検出手段の出力を的確に補正でき、もって、排圧制御による有害成分の低減などの効果を最大限に得ることができる。
図1は本実施形態の排ガス検出装置を示す全体構成図であり、本実施形態の排ガス検出装置は筒内噴射型直列4気筒ガソリンエンジン1を対象として構成されている。エンジン1にはDOHC4弁式の動弁機構が採用されており、図示しないクランク軸によりシリンダヘッド2上に設けられた吸気カムシャフト3及び排気カムシャフト4が回転駆動され、これらのカムシャフト3,4により吸気弁5及び排気弁6が所定のタイミングで開閉される。
一方、#1気筒の吸気マニホールド14には吸気圧センサ23(吸気圧検出手段)が設けられ、この吸気圧センサ23により#1気筒の吸気マニホールド10内の吸気圧Pbが検出される。
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップなどの記憶に供される記憶装置(ROM,RAMなど)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタなどを備えたECU(エンジン制御ユニット)31が設置されており、エンジン1の総合的な制御を行う。ECU31の入力側には、エンジン1の回転速度Neを検出する回転速度センサ32、アクセル開度θaccを検出するアクセルセンサ33、LAFS22、吸気圧センサ23などの各種センサ類が接続され、ECU31の出力側には、上記点火プラグ7を駆動するイグナイタ34、燃料噴射弁8、排気絞り弁21、可変動弁機構24などの各種デバイス類が接続されている。
燃料噴射制御については、噴射時期を吸気行程に設定した吸気行程噴射モードと噴射時期を圧縮行程に設定した圧縮行程噴射モードとをエンジン1の運転領域に応じて切換えており、具体的にはスロットル開度θthと機関回転速度Neとに基づいて機関負荷と対応する目標平均有効圧Peを求め、この目標平均有効圧Peと機関回転速度Neとから予め設定されたマップに従って実行すべき燃料噴射モードを決定すると共に、決定した燃料噴射モードにおいて目標平均有効圧Pe及び機関回転速度Neから求めた目標空燃比に基づいて燃料噴射量を決定して燃料噴射制御を実行する。
一方、上記のようにLAFS22の出力は燃料噴射制御などのエンジン制御に適用されるが、ECU31は排気絞り弁21により調整されるエンジン1の排圧に応じてLAFS22の出力を補正する処理を実行しており、以下に当該出力補正処理について説明する。
ステップS2では、可変動弁機構30のバルブタイミング制御により現在の吸排気弁5,6の開弁期間がオーバラップしているか否かを判定する。以下に述べるように本実施形態では、吸気弁5の開弁直後に吸気が吹き返したときの吸気圧Pbの変動(吸気脈動)を利用して排圧を推定するが、吸排気弁5,6の開弁期間がオーバラップしていないときには吸気の吹き返しが発生せずに排圧を推定不能であることから、まず、ステップS2でエンジン1が排圧を推定可能な運転状態にあるか否かを判定しているのである。
図3は吸気圧Pbの検出状況を示すタイムチャートであり、本実施形態では各気筒の圧縮上死点前(BTDC)75〜5°CA間でオンされるSGT信号を基準として、#1気筒のBTDC5°CA(SGT信号の立下がり)から後続の#3気筒のBTDC75°CA(SGT信号の立上がり)までの110°CAの期間が検出期間Tとして設定されている。結果として当該検出期間Tは#1気筒の吸気弁5の開弁に前後するタイミングで開始されて、その後110°CA間に亘って継続される。
まず、差圧ΔP0から瞬時排圧EP(n)を算出する処理について述べる。
図4は差圧ΔP0に対するエンジン1の排圧EPの影響の試験結果を示す図であり、例えば排圧EPの変化は上記排気絞り弁21を閉側に制御することにより実施される。この図に示すように、エンジン回転速度Neや体積効率Evによって特性は異なるものの、全体的な特性として排圧EPの増加に略比例して差圧ΔP0が増加することがわかる。吸気弁5の開弁後に吸気脈動が生じる要因は、排気弁6の閉弁以前に吸気弁5が開弁することでエンジン1の吸気系と排気系とが瞬間的に連通し、排圧EPの影響が筒内に及んで吸気の吹き返しを発生させることにある。従って、吸気脈動の大きさ、換言すれば吸気圧Pbの最大値Pmaxと最小値Pminとの差圧ΔP0は、元々の発生要因である排圧EPと相関関係が成立しており、その相関関係に従って図4の試験結果が得られたものと推測される。
以上の試験結果を踏まえて、図5,6などの特性に基づきエンジン回転速度Ne、体積効率Ev、オーバラップ量VOLに応じて補正係数を求めるための所定のマップが設定されて、ステップS14ではこれらのマップから求めた補正係数を差圧ΔP0に乗算することで補正後差圧ΔPが算出され、さらに図4の特性に基づき補正後差圧ΔPから瞬時排圧EP(n)を算出するための所定のマップが設定されて、ステップS16ではこのマップに従って補正後差圧ΔPから今回の瞬時排圧EP(n)が算出される。
図7はLAFS22の出力特性に対する排圧EPの影響の試験結果を示す図、図8は排圧EPとLAFS22の出力Vlafsの変動量との関係の試験結果を示す図である。図7に示すようにLAFS22の出力Vlafsは理論空燃比(λ=1)のときを0として排気空燃比のリッチ側とリーン側とで反転するが、このときの出力特性は排圧EPの変動の影響を受けて変化する。この現象は「背景技術」で述べたように、多孔質拡散層における排気ガス中の酸素の拡散がLAFS22の出力Vlafsに対して外乱として作用するためである。結果として図8に示すように排圧EPに応じてLAFS22の出力Vlafsが変動し、この変動量が誤差としてLAFS22の出力Vlafsに含まれることになる。
また、上記実施形態では、吸気圧Pbの最大値Pmax及び最小値Pminから瞬時排圧EP(n)を算出し、N回分の瞬時排圧EP(n)の平均値として排圧EPを求めたが、その手法はこれに限ることはなく、例えば図10に示すように、検出期間Tの直後に設定された更新タイミング毎に吸気圧Pbの最大値Pmaxと最小値Pminとをピークホールド値及びボトムホールド値として順次更新し、所定回数更新後にピークホールド値及びボトムホールド値の差圧ΔP0から排圧EPを推定するようにしてもよい。
21 排気絞り弁(排気絞り手段)
22 LAFS(排ガス検出手段、空燃比検出手段)
23 吸気圧センサ(吸気圧検出手段)
31 ECU(排圧推定手段、出力補正手段)
Claims (7)
- 内燃機関の排気通路に設けられた排ガス検出手段と、
上記内燃機関の吸気通路に設けられて吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、
上記内燃機関の吸気弁の開弁に伴って上記吸気圧検出手段により検出される吸気圧が変動したときに、該変動状態に基づいて上記内燃機関の排圧を推定する排圧推定手段と、
上記排圧推定手段により推定された排圧に基づき上記排ガス検出手段の出力を補正する出力補正手段と
を備えたことを特徴とする排ガス検出装置。 - 上記排圧推定手段は、上記吸気圧の振幅に基づいて排圧を推定することを特徴とする請求項1記載の排ガス検出装置。
- 上記排圧推定手段は、上記内燃機関の吸気弁の開弁直後に設定された検出期間内における吸気圧の変動状態に基づいて排圧を推定することを特徴とする請求項1記載の排ガス検出装置。
- 上記排圧推定手段は、上記内燃機関の運転状態に応じて上記吸気圧の変動状態に基づく排圧の推定特性を変更することを特徴とする請求項1記載の排ガス検出装置。
- 上記排ガス検出手段は、上記内燃機関の排気空燃比を検出する空燃比検出手段であり、
上記出力補正手段は、上記排気空燃比に応じて上記排圧に基づく上記空燃比検出手段の出力に対する補正特性を変更することを特徴とする請求項1記載の排ガス検出装置。 - 上記出力補正手段は、上記排気空燃比が理論空燃比のときを境界として上記排圧に基づく上記空燃比検出手段の出力に対する補正方向を逆転させることを特徴とする請求項5記載の排ガス検出装置。
- 上記内燃機関の排気通路に排ガス流量を制限する排気絞り手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の排ガス検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005297785A JP4466868B2 (ja) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | 排ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005297785A JP4466868B2 (ja) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | 排ガス検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007107425A true JP2007107425A (ja) | 2007-04-26 |
JP4466868B2 JP4466868B2 (ja) | 2010-05-26 |
Family
ID=38033486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005297785A Expired - Fee Related JP4466868B2 (ja) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | 排ガス検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4466868B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009250065A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | 多気筒内燃機関 |
-
2005
- 2005-10-12 JP JP2005297785A patent/JP4466868B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009250065A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | 多気筒内燃機関 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4466868B2 (ja) | 2010-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4973807B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
EP2151554B1 (en) | Deterioration determination device and method for exhaust emission reduction device | |
US8401766B2 (en) | Inter-cylinder air-fuel ratio imbalance determination apparatus for internal combustion engine | |
JP2002317678A (ja) | 内燃機関の排気系異常検出装置 | |
US7720595B2 (en) | Abnormality diagnostic device for air-fuel ratio sensor, and control method for the device | |
JP6586942B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
EP2514957B1 (en) | Device for determining imbalance in air-fuel ratio between cylinders of internal combustion engine | |
JP3759567B2 (ja) | 触媒劣化状態検出装置 | |
US7885757B2 (en) | Degradation determination apparatus and degradation determination system for oxygen concentration sensor | |
US8210034B2 (en) | Abnormality determination apparatus and method for oxygen sensor | |
JPH1162728A (ja) | 内燃機関の蒸発燃料濃度判定装置 | |
US6170260B1 (en) | Exhaust emission control apparatus for combustion engine | |
US10337437B2 (en) | Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method for internal combustion engine | |
US20070084192A1 (en) | Air-fuel ratio control apparatus of internal combustion engine and control method thereof | |
JP4348705B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP4466868B2 (ja) | 排ガス検出装置 | |
JP4415803B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2000257476A (ja) | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 | |
JP3721878B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2000073927A (ja) | 内燃機関の燃焼状態検出装置 | |
JP3489204B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2010053758A (ja) | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 | |
JP2009024496A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP3944730B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2005256832A (ja) | 内燃機関の二次エア供給システムとそれを用いた燃料噴射量制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070925 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090630 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090708 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100203 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100216 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |