JP2015034490A - Control device of oxygen sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は酸素センサの制御装置に係り、特に、内燃機関の排気通路に設けた実酸素センサの出力値を補正するための補正係数を正確に算出することが可能な酸素センサの制御装置に関する。 The present invention relates to an oxygen sensor control apparatus, and more particularly to an oxygen sensor control apparatus capable of accurately calculating a correction coefficient for correcting an output value of an actual oxygen sensor provided in an exhaust passage of an internal combustion engine.
従来、内燃機関の燃料噴射制御装置においては、排気通路に設置した酸素センサにより排気ガス中の酸素濃度の検出を行い、この結果を燃料混合気の空燃比制御に反映させることで制御精度向上を図っている。この酸素センサの出力値にばらつきや経時劣化による特性変化が生じた場合、空然比制御の精度に影響を及ぼす。
これを防止するため、基準となる酸素センサ(以下「基準酸素センサ」と記す。)の出力値を基に、排気通路に設置した実際の酸素センサ(以下「実酸素センサ」と記す。)の出力値を補正する方法が考案されている(図12参照)。図12においては、基準酸素センサの出力値を予め大気圧下で計測して記録し、排気通路に設置した実酸素センサの出力値を大気圧下で計測し、基準酸素センサの出力値を基に実酸素センサの出力値を補正する補正係数を算出している。
例えば、特許文献1には、内燃機関の燃料カット制御中の酸素センサの出力値を利用したものが開示されている。この特許文献1の制御装置では、燃料カット制御中の排気通路内雰囲気を大気圧相当の状態と仮定し、排気通路に取り付けた基準酸素センサで予め計測しておいた燃料カット制御中の出力値を基準として、機関使用時の実酸素センサの燃料カット制御中の出力値から、実酸素センサの出力値の補正係数を算出している。
Conventionally, in a fuel injection control device for an internal combustion engine, the oxygen concentration in the exhaust gas is detected by an oxygen sensor installed in the exhaust passage, and the result is reflected in the air-fuel ratio control of the fuel mixture to improve the control accuracy. I am trying. If the output value of the oxygen sensor varies or changes in characteristics due to deterioration over time, the accuracy of the air-to-air ratio control is affected.
In order to prevent this, an actual oxygen sensor (hereinafter referred to as “actual oxygen sensor”) installed in the exhaust passage based on the output value of a reference oxygen sensor (hereinafter referred to as “reference oxygen sensor”). A method for correcting the output value has been devised (see FIG. 12). In FIG. 12, the output value of the reference oxygen sensor is measured and recorded in advance under atmospheric pressure, the output value of the actual oxygen sensor installed in the exhaust passage is measured under atmospheric pressure, and the output value of the reference oxygen sensor is used as a basis. In addition, a correction coefficient for correcting the output value of the actual oxygen sensor is calculated.
For example,
しかし、酸素センサは、センサ内部の検出室内への酸素ポンピングに要する電流出力にて排気ガス中の酸素濃度検出を行っているため、検出した出力値が排気通路内の圧力の影響を受けることになる。この影響が大きくなるのは、酸素ポンピング作用が大きくなるストイキ状態から大きく外れた領域で、それは例えば燃料カット制御中である(図13参照)。図13において、燃料カット制御中は空燃比がリーンとなり、酸素センサの出力値が上昇する。空燃比がリーンになると、酸素センサの出力値は排気通路の圧力脈動(以下「排気脈動」と記す。)により大きく変動する。この排気脈動は、内燃機関のクランク回転速度に応じて変化する。
これより、燃料カット制御中の状態で計測された実酸素センサの出力値を基に補正係数を算出する場合は、排気脈動の影響で算出された補正係数がばらつく可能性がある。
そこで、上記従来の制御装置においては、燃料カット制御中に計測された実酸素センサの出力値について、所定範囲内のもののみを平均化するなどの処理を行い、算出される補正係数を安定させている。
However, since the oxygen sensor detects the oxygen concentration in the exhaust gas with the current output required for oxygen pumping into the detection chamber inside the sensor, the detected output value is affected by the pressure in the exhaust passage. Become. This effect is increased in a region greatly deviating from the stoichiometric state in which the oxygen pumping action is increased, which is, for example, during fuel cut control (see FIG. 13). In FIG. 13, during the fuel cut control, the air-fuel ratio becomes lean and the output value of the oxygen sensor increases. When the air-fuel ratio becomes lean, the output value of the oxygen sensor largely fluctuates due to pressure pulsation in the exhaust passage (hereinafter referred to as “exhaust pulsation”). This exhaust pulsation changes according to the crank rotational speed of the internal combustion engine.
Thus, when calculating the correction coefficient based on the output value of the actual oxygen sensor measured in the state during the fuel cut control, the correction coefficient calculated due to the influence of exhaust pulsation may vary.
Therefore, in the above-described conventional control device, processing such as averaging only the output value of the actual oxygen sensor measured during the fuel cut control within a predetermined range is performed to stabilize the calculated correction coefficient. ing.
しかしながら、実酸素センサの出力値変動の要因となる排気脈動は、内燃機関のピストンによるポンピング作用に起因しており、脈動周期はクランク回転速度に反比例(クランク回転周期に比例)し、クランク回転速度が高くなるほど脈動が発生する間隔が短くなる(図14参照)。また、排気通路の圧力自体もクランク回転速度が高くなるほど高くなることから、図15に示すように、実酸素センサの出力値(実線)もクランク回転速度が高くなるに応じて大きくなり、脈動周期が短く、誤差の範囲(破線)が小さくなる。
これより、例えば、一定の周期で出力値の演算処理を行う場合、クランク回転速度が高い状態では脈動状態を検知できず、処理される出力平均値が本来の値からずれてしまう問題があった。また、クランク回転速度が高くなるほど排気通路内の圧力は上昇するため、すべての回転速度領域で一括の演算処理を行ってしまうと、出力値の誤差の範囲がクランク回転速度に応じて変化することから、補正係数が正確に算出できないという問題があった(図15参照)。
However, the exhaust pulsation that causes fluctuations in the output value of the actual oxygen sensor is caused by the pumping action by the piston of the internal combustion engine, and the pulsation cycle is inversely proportional to the crank rotation speed (proportional to the crank rotation period). The higher the is, the shorter the interval at which pulsation occurs (see FIG. 14). Further, since the pressure in the exhaust passage itself increases as the crank rotation speed increases, the output value (solid line) of the actual oxygen sensor also increases as the crank rotation speed increases as shown in FIG. And the error range (broken line) becomes smaller.
Thus, for example, when the output value calculation process is performed at a constant cycle, there is a problem that the pulsation state cannot be detected in a state where the crank rotation speed is high, and the processed output average value deviates from the original value. . In addition, since the pressure in the exhaust passage increases as the crank rotation speed increases, the error range of the output value changes according to the crank rotation speed if batch calculation processing is performed in all rotation speed regions. Therefore, there is a problem that the correction coefficient cannot be calculated accurately (see FIG. 15).
さらに、クランク回転速度が低い状態では、必要以上の演算周期で処理を行うことで制御装置に負担をかける問題があった(図16参照)。図16(a)においては、クランク回転速度が低く、排気脈動の周期が長い。図16(b)においては、クランク回転速度が高く、排気脈動の周期が短い。
図16(a)においては、脈動周期が長いので、演算周期が排気脈動の1周期の1/2以下となれば、正確な出力平均値を取得し易くなる。一方、演算周期が過度に短くなると、不要な演算が増え、制御装置に余計な負荷を与えることになる。図16(a)においては、排気脈動の1周期あたりに4回の演算(丸印で示す)が行われており、正確に出力平均値を算出できるが、制御装置に与える負荷が大きい状態である。
これに対して、図16(b)においては、脈動周期と演算周期とが、ほぼ同程度の状態になっている。この状態では、脈動周期内にある丸印で示す演算が行われる時期が少なく、出力値の演算数が不足しており、正確な出力平均値を算出することができない。
Furthermore, when the crank rotational speed is low, there is a problem that a load is imposed on the control device by performing processing at an unnecessary calculation cycle (see FIG. 16). In FIG. 16A, the crank rotation speed is low and the exhaust pulsation cycle is long. In FIG. 16B, the crank rotation speed is high and the exhaust pulsation cycle is short.
In FIG. 16A, since the pulsation cycle is long, an accurate output average value can be easily obtained if the calculation cycle is ½ or less of one cycle of exhaust pulsation. On the other hand, if the calculation cycle becomes excessively short, unnecessary calculations increase and an extra load is applied to the control device. In FIG. 16 (a), four calculations (indicated by circles) are performed per cycle of exhaust pulsation, and the output average value can be calculated accurately, but the load applied to the control device is large. is there.
On the other hand, in FIG. 16B, the pulsation period and the calculation period are substantially the same. In this state, the time indicated by the circles in the pulsation cycle is small, the number of output values is insufficient, and an accurate output average value cannot be calculated.
そこで、この発明では、クランク回転速度毎に計測モードを分割し、それぞれの計測モードに対して適正な演算周期で算出された独自の補正係数を基に、最終的な補正係数を算出することで、内燃機関の状態に影響を受ける事無く、制御装置に不要な負担をかけずに、正確な補正係数の算出を可能にすることを目的とする。 Therefore, in the present invention, the measurement mode is divided for each crank rotation speed, and the final correction coefficient is calculated based on the original correction coefficient calculated at an appropriate calculation cycle for each measurement mode. An object of the present invention is to enable accurate calculation of the correction coefficient without being affected by the state of the internal combustion engine and without placing an unnecessary burden on the control device.
この発明は、基準酸素センサの出力平均値と実酸素センサの出力平均値とに基づき前記実酸素センサの補正係数を算出する酸素センサの制御装置において、内燃機関の燃料カット制御中に前記内燃機関の排気脈動を検出し、この排気脈動に応じて前記実酸素センサの出力値の演算周期を変更する周期変更部と、前記変更された演算周期に基づいて前記実酸素センサの出力値を計測し、前記実酸素センサの出力平均値を求める平均値算出部とを備えることを特徴とする。 The present invention provides a control device for an oxygen sensor that calculates a correction coefficient of the actual oxygen sensor based on an output average value of a reference oxygen sensor and an output average value of the actual oxygen sensor, and the internal combustion engine during fuel cut control of the internal combustion engine. An exhaust pulsation of the actual oxygen sensor, and a cycle changing unit that changes a calculation cycle of the output value of the actual oxygen sensor according to the exhaust pulsation, and an output value of the actual oxygen sensor is measured based on the changed calculation cycle. And an average value calculation unit for obtaining an average output value of the actual oxygen sensor.
この発明は、実酸素センサの補正係数を算出するにあたり、実酸素センサの出力値を排気脈動に応じて計測して出力平均値を求めている。従って、この発明は、実酸素センサの補正係数を、内燃機関の状態に影響を受ける事無く、正確に算出することができる。 In the present invention, when calculating the correction coefficient of the actual oxygen sensor, the output value of the actual oxygen sensor is measured according to the exhaust pulsation to obtain the output average value. Therefore, according to the present invention, the correction coefficient of the actual oxygen sensor can be accurately calculated without being affected by the state of the internal combustion engine.
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図11は、この発明の実施例を示すものである。図1において、内燃機関1は、4つの気筒2を備え、エアクリーナ3と吸気管4とスロットルボディ5とサージタンク6と吸気マニホルド7とを順次に接続し、各気筒2に供給する吸気が流れる吸気通路8を備えている。スロットルボディ5には、スロットルバルブ9を備えている。吸気マニホルド7には、各気筒2毎に燃料を噴射する燃料噴射弁10を備えている。また、内燃機関1は、排気マニホルド11と前部排気管12と触媒13と後部排気管14とを順次に接続し、各気筒2から排出される排気ガスが流れる排気通路15を備えている。
前記燃料噴射弁10は、制御装置16に接続されている。制御装置16には、制御情報を入力する手段として、内燃機関1のクランク軸の回転速度(クランク回転速度)を算出するためのクランク角センサ17と、吸気管4の吸気管圧を検出する吸気管圧センサ18と、触媒13上流側の排気通路15を流れる排気ガス中の酸素濃度を検出するために前部排気管12に設置した実際の酸素センサ(以下「実酸素センサ」と記す。)19とを接続している。
制御装置16は、これらセンサ17〜19から入力する情報に基づいて、運転者が要求する駆動力を内燃機関1に発生させるように燃料噴射弁10の噴射量を制御するとともに、燃料カット条件が成立する場合に燃料噴射弁10の噴射を停止するように制御する。
1 to 11 show an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
The
The
前記制御装置16は、実酸素センサ19により排気ガス中の酸素濃度を検出し、検出結果を内燃機関1の空燃比制御に反映させ、制御精度の向上を図っている。制御装置16は、実酸素センサ19の酸素濃度を示す出力値にばらつきや経時劣化による特性変化が生じた場合、空然比制御の精度に影響を及ぼすことになるため、補正係数を算出して出力値を補正している。
制御装置16は、基準となる酸素センサ(以下「基準酸素センサ」と記す。)の出力値を予め大気圧下で計測して出力平均値を記憶し、排気通路15に設置した実酸素センサ19の出力値を大気圧下で計測して出力平均値を算出し、記憶した基準酸素センサの出力平均値と実酸素センサ19の出力平均値とに基づいて実酸素センサ19の出力値を補正するための補正係数を算出する。
このため、制御装置16は、計時制御部20と、周期変更部21と、平均値算出部22と、センサ補正部23と、記憶部24とを備えている。
前記計時制御部20は、内燃機関1の燃料カット制御時に燃料カット開始後の経過時間をタイマにより計時し、経過時間が設定値以上になったかを判断する。設定値は、燃料カット開始後に排気管圧が大気圧になるまで時間である。
前記周期変更部21は、内燃機関1の燃料カット制御中に排気通路15の排気脈動を検出し、この排気脈動に応じて実酸素センサ19の出力値の演算周期を変更する。周期変更部21は、排気脈動の周期が短いほど演算周期を短く変更する。前記排気通路15の排気脈動は、吸気管圧センサ18が検出する吸気管4の吸気管圧を用いてクランク回転速度から推定する。なお、排気脈動は、前部排気管12に排気管圧センサを設け、排気管圧センサが検出する排気通路15の排気管圧から求めることもできる。
前記平均値算出部22は、周期変更部21により変更された演算周期に基づいて実酸素センサ16の出力値を計測し、実酸素センサ19の出力平均値を求める。
前記センサ補正部23は、平均値算出部22により算出した実酸素センサ19の出力平均値に基づき補正係数を算出して更新する。
前記記憶部24は、基準酸素センサの出力値、実酸素センサ19の補正係数、クランク回転速度と計測モードの対応表、計測モード情報を記憶する。また、記憶部24は、排気脈動の周期に応じて基準酸素センサの出力平均値を記憶する。前記センサ補正部23は、実酸素センサ19の補正係数を算出するときに、排気脈動の周期に応じた基準酸素センサの出力平均値を用いる。
The
The
For this reason, the
The
The
The average
The
The
次に作用を説明する。
実酸素センサ19の制御装置16は、図2に示すように、制御のプログラムがスタートすると(100)、計時制御部20により計時制御を実行する(200)。
計時制御(200)は、燃料カット制御が開始された後に排気管圧が大気圧に達するまで、実酸素センサ19の出力値の取得を遅延させるために実行される。この計時制御(200)は、燃料カット制御が開始した直後に実酸素センサ16の出力値を取得すると、排気管圧が大気圧に達する前の出力値が取得され、誤差が発生することを防止するために行う制御である。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 2, when the control program is started (100), the
The timekeeping control (200) is executed to delay the acquisition of the output value of the
計時制御(200)においては、図3に示すように、制御のプログラムがスタートすると(201)、内燃機関1が燃料カット制御中であるかを判断する(202)。この判断(202)がNOの場合は、この判断(202)を繰り返す。この判断(202)がYESの場合は、燃料カット開始後のタイマの経過時間を加算し(203)、タイマによる経過時間が設定値TFC以上(経過時間≧設定値TFC)になったかを判断する(204)。
この判断(204)がNOの場合は、判断(202)に戻る。この判断(204)がYESの場合は、リターンする(205)。
In the timing control (200), as shown in FIG. 3, when the control program starts (201), it is determined whether the
If the determination (204) is NO, the process returns to the determination (202). If this determination (204) is YES, the process returns (205).
前記計時制御(200)において、経過時間が設定値TFC以上になると、計測モードを設定する(300)。計測モードの設定(300)においては、クランク回転速度を取得し、このクランク回転速度に応じて計測モードを設定する。
計測モードは、図4に示すように、クランク回転速度に応じて予め設定されている。例えば、クランク回転速度がNEL_nからNEH_nまでの間(クランク回転速度範囲)にある場合は、計測モードM_nが選択される。
ただし、クランク回転速度がNEL_nからNEHn−1までの間にある場合は、クランク回転速度が低い側の計測モードであるM_n−1が選択される。これは、燃料カット制御中のクランク回転速度は低下する傾向があるため、出力値の演算周期Tip_xの値を高くすべきクランク回転速度であっても、低い計測モードが選択されるように構成している。
これにより、クランク回転速度の領域に応じた演算周期Tip_xが精度良く設定される。このクランク回転速度の領域に応じた演算周期Tip_xの設定変更は、周期変更部21により行われる。
In the timekeeping control (200), when the elapsed time is equal to or greater than the set value TFC, the measurement mode is set (300). In the measurement mode setting (300), the crank rotation speed is acquired, and the measurement mode is set according to the crank rotation speed.
As shown in FIG. 4, the measurement mode is set in advance according to the crank rotation speed. For example, when the crank rotation speed is between NEL_n and NEH_n (crank rotation speed range), the measurement mode M_n is selected.
However, when the crank rotational speed is between NEL_n and NEHn-1, M_n-1 which is the measurement mode on the lower crank rotational speed side is selected. This is because the crank rotational speed during the fuel cut control tends to decrease, so that the low measurement mode is selected even at the crank rotational speed at which the value of the output value calculation cycle Tip_x should be increased. ing.
Thereby, the calculation cycle Tip_x corresponding to the crank rotation speed region is set with high accuracy. The
前記計測モードの設定(300)の後には、平均値算出部22によって、設定された計測モードに基づき実酸素センサ19の出力平均値IPave_xを算出する(400)。
前記計測モードには、図5に示すように、計測モードM_1〜M_n毎に、演算周期、クランク回転速度範囲、吸気管圧範囲、基準酸素センサの出力平均値、の各情報が予め規定されている。これら計測モードの各情報は、記憶部24に記憶されている。
実酸素センサ19の出力平均値IPave_xの算出(400)においては、図6に示すように、算出のプログラムがスタートすると(401)、クランク回転速度が計測モードの設定(300)において設定された計測モードにより規定される回転速度範囲(NEL_x<クランク回転速度≦NEH_x)にあるかを判断し(402)、吸気管圧が計測モードの設定(300)において設定された計測モードにより規定される吸気管圧範囲(PBL_x<吸気管圧≦PBH_x)にあるかを判断する(403)。
判断(402)がNOの場合、また、判断(403)がNOの場合は、不正確な出力平均値IPave_xが算出されるおそれがあるため、プログラムをエンドにする(404)。判断(402)及び判断(403)がいずれもYESの場合は、演算時間Tipの計時を開始して、演算時間Tipが計測モードの設定(300)において設定された計測モードにより規定される演算周期Tip_x以上(Tip≧Tip_x)になったか判断する(405)。
この判断(405)がNOの場合は、判断(402)に戻る。この判断(405)がYESの場合は、演算時間Tipを0にリセットし(406)、実酸素センサ19の出力値IP_xを計測し(407)、実酸素センサ19の出力平均値IPave_xを算出し(408)、実酸素センサ19の出力値IP_xの計測回数をカウントアップし(409)、計測回数が設定値Cip以上(計測回数≧Cip)になったかを判断する(410)。
この判断(410)がNOの場合は、判断(402)に戻る。この判断(410)がYESの場合は、図2の補正係数Kip_xの算出(500)に移行する(411)。
After the setting of the measurement mode (300), the average
In the measurement mode, as shown in FIG. 5, each information of a calculation cycle, a crank rotation speed range, an intake pipe pressure range, and an output average value of the reference oxygen sensor is defined in advance for each measurement mode M_1 to M_n. Yes. Each information of these measurement modes is stored in the
In the calculation (400) of the output average value IPave_x of the
If the determination (402) is NO, and if the determination (403) is NO, an incorrect output average value IPave_x may be calculated, so the program is ended (404). When both the determination (402) and the determination (403) are YES, the calculation time Tip is started, and the calculation period is determined by the measurement mode set in the measurement mode setting (300). It is determined whether or not Tip_x or more (Tip ≧ Tip_x) (405).
If this determination (405) is NO, the process returns to determination (402). If the determination (405) is YES, the calculation time Tip is reset to 0 (406), the output value IP_x of the
If this determination (410) is NO, the process returns to determination (402). If this determination (410) is YES, the process proceeds to calculation (500) of the correction coefficient Kip_x in FIG. 2 (411).
前記実酸素センサ19の出力平均値IPave_xの算出(400)においては、図7に示すように、燃料カット制御を開始してから経過時間が設定値TFC以上になると、クランク回転速度に基づいて計測モードM_xが設定される。計測モードM_xが決定された後、クランク回転速度と吸気管圧とが計測モードM_xに応じた範囲にあるか否かが判断される。
クランク回転速度と吸気管圧とが計測モードM_xに応じた範囲(NEL_x・NEH_x、PBL_x・PBH_x)にある場合は、当該計測モードM_xに設定された演算周期Tip_xに基づき実酸素センサ16の出力値IP_xを取得し、出力平均値IPave_xの演算を実行する。これに対して、クランク回転速度と吸気管圧との少なくとも一方が、計測モードM_xに応じた範囲から外れた場合は、出力平均値IPave_xの演算を停止する。
演算時間Tip_xは、図8に示すように、演算時間Tipが計測モードM_xにより規定される演算周期Tip_x以上になると、リセットされる。
実酸素センサ19の出力平均値IPave_xの算出においては、例えば、
IPave_x(n)=IPave_x(n−1)*α+IP_x*(1−α)
の式により計算することができる。また、計測回数の設定値Cipについては、演算周期Tip_xをクランク回転速度に応じて変化させているため、クランク回転速度に依存せず、一定の回転速度(例えば、256回程度)とすることができる。
In the calculation (400) of the average output value IPave_x of the
When the crank rotation speed and the intake pipe pressure are in the ranges (NEL_x · NEH_x, PBL_x · PBH_x) corresponding to the measurement mode M_x, the output value of the
As shown in FIG. 8, the calculation time Tip_x is reset when the calculation time Tip is equal to or longer than the calculation cycle Tip_x defined by the measurement mode M_x.
In calculating the output average value IPave_x of the
IPave_x (n) = IPave_x (n−1) * α + IP_x * (1−α)
It can be calculated by the following formula. In addition, regarding the set value Cip of the number of times of measurement, the calculation cycle Tip_x is changed according to the crank rotation speed, so that it does not depend on the crank rotation speed and is set to a constant rotation speed (for example, about 256 times). it can.
図2に示すように、実酸素センサ19の出力平均値IPave_xを算出(400)した後には、センサ補正部22によって、算出された実酸素センサ19の出力平均値IPave_xに基づき、補正係数Kip_xを算出し(500)、算出された補正係数Kip_xを更新する(600)。
前記補正係数Kip_xの算出(500)においては、基準酸素センサの出力平均値IPrave_xと実酸素センサ19の出力平均値IPave_xとから、
Kip_x=IPrave_x/IPave_x
の式により計算する。
前記補正係数Kip_xの更新(600)においては、図9に示すように、更新のプログラムがスタートすると(601)、今回算出した補正係数Kip_xの前回の補正係数Kipに対する割合(Kip_x/Kip)が下限値A以上で上限値B未満の範囲(A≦Kip_x/Kip<B)にあるかを判断する(602)。
この判断(602)がYESの場合は、
Kip(n)=Kip(n−1)*α+Kip_x(n)*(1−α)
の式により、前回の補正係数Kip(n−1)と今回算出した補正係数Kip_x(n)とから今回の補正係数をKip(n)を求め(603)、前回の補正係数Kip(n−1)を今回の補正係数をKip(n)に更新して、更新をエンドする(604)。
前記判断(602)がNOの場合は、補正係数Kip_xをリセットし(605)、更新をエンドする(604)。
補正係数Kip_xを更新(600)した後は、図2に示すように、計時制御(200)にリターンする(700)。
上述の図2の各ステップ(100)〜(700)において使用される、クランク回転速度と計測モードの対応表、計測モードの情報、基準酸素センサの出力値、排気脈動の周期に応じて基準酸素センサの出力平均値、実酸素センサ19の補正係数は、記憶部24に記憶される。
As shown in FIG. 2, after calculating (400) the output average value IPave_x of the
In the calculation (500) of the correction coefficient Kip_x, from the output average value IPrav_x of the reference oxygen sensor and the output average value IPave_x of the
Kip_x = IPrave_x / IPave_x
Calculate with the following formula.
In the update (600) of the correction coefficient Kip_x, as shown in FIG. 9, when the update program starts (601), the ratio (Kip_x / Kip) of the correction coefficient Kip_x calculated this time to the previous correction coefficient Kip is the lower limit. It is determined whether the value is in the range greater than or equal to value A and less than the upper limit value B (A ≦ Kip_x / Kip <B) (602).
If this determination (602) is YES,
Kip (n) = Kip (n−1) * α + Kip_x (n) * (1−α)
From the previous correction coefficient Kip (n−1) and the currently calculated correction coefficient Kip_x (n), the current correction coefficient Kip (n) is obtained (603), and the previous correction coefficient Kip (n−1) is obtained. ) Is updated to Kip (n), and the update ends (604).
If the determination (602) is NO, the correction coefficient Kip_x is reset (605), and the update is ended (604).
After the correction coefficient Kip_x is updated (600), as shown in FIG. 2, the process returns to the time counting control (200) (700).
The reference oxygen used in each of the steps (100) to (700) of FIG. 2 described above according to the correspondence table between the crank rotation speed and the measurement mode, the measurement mode information, the output value of the reference oxygen sensor, and the exhaust pulsation cycle. The sensor output average value and the correction coefficient of the
図10は、実酸素センサ19の制御装置16による制御を適用した場合の演算周期を示している。この制御装置16は、クランク回転速度が低く排気脈動の周期が長い場合(図10(a)参照)、演算周期を長く設定する。一方、この制御装置16は、クランク回転速度が高く排気脈動の周期が短い場合(図10(b)参照)では、演算周期を短く設定する。
これにより、実酸素センサ19の制御装置16は、図10(a)に示すクランク回転速度が低い領域においては制御装置16の演算負荷を低減することができ、図10(b)に示すクランク回転速度が高い領域においては、実酸素センサ19の出力値の正確な計測が成され、補正係数の算出精度を向上させることができる。
さらに、実酸素センサ19の制御装置16は、図11に示すように、計測ゾーンM_x毎に、基準酸素センサの出力平均値IPrave_xと実酸素センサ19の出力平均値IPave_xとより補正係数Kip_xを算出する。これにより、クランク回転速度毎の実酸素センサ19の出力値の差を吸収し、正確な補正係数Kip_xを算出することができる。
FIG. 10 shows a calculation cycle when the control by the
Thereby, the
Further, as shown in FIG. 11, the
このように、実酸素センサ19の制御装置16は、実酸素センサ19の補正係数Kip_xを算出するにあたり、実酸素センサ19の出力値IP_xを排気脈動に応じて計測して出力平均値IPave_xを求めている。
従って、この実酸素センサ19の制御装置16は、基準酸素センサの出力平均値IPrave_xと実酸素センサ19の出力平均値IPave_xとより補正係数Kip_xを算出する際に、実酸素センサ19の補正係数Kip_xを、内燃機関1の状態に影響を受ける事無く、正確に算出することができる。
また、実酸素センサ19の制御装置16は、排気脈動の周期に応じて基準酸素センサの出力平均値IPrave_xを記憶する記憶部24を備えている。制御装置16は、実酸素センサ19の補正係数Kip_xを算出するときに、排気脈動の周期に応じた基準酸素センサの出力平均値IPrave_xを用いている。
このように、この実酸素センサ19の制御装置16は、実酸素センサ19の補正係数Kip_xを算出するにあたり、排気脈動に応じて予め求められた基準酸素センサの出力平均値IPrave_xを用いるため、内燃機関1の状態がどのような場合であっても、正確な補正係数Kip_xを算出することができる。
さらに、実酸素センサ19の制御装置16は、周期変更部21によって、排気脈動の周期が短いほど演算周期を短く変更している。
これにより、この実酸素センサ19の制御装置16は、排気脈動の周期が長い場合は演算周期も長くなるので、過度に多い出力値計測をすることが無くなる。従って、制御装置16は、不要な出力値の演算処理をする必要を無くすことができる。一方、この制御装置16は、排気脈動が短い場合は演算周期が短くなる。つまり、この制御装置16は、一定期間あたりの実酸素センサ19の出力値計測数が多くなるため、不正確な補正係数Kip_xが算出されることを防止できる。
As described above, when calculating the correction coefficient Kip_x of the
Therefore, the
Further, the
In this way, the
Further, the
As a result, when the exhaust pulsation cycle is long, the
なお、内燃機関1は、クランク回転速度が高くなるほど、排気通路15内の圧力脈動の幅が小さくなるので、圧力脈動の実酸素センサ19の出力への影響が充分小さくなる高回転速度領域のみで補正係数の算出処理を許可する場合、処理周期が長い状態でも正確な補正係数算出が可能である。
また、内燃機関1がクランク回転速度の低い領域での使用状況が多い場合は、高回転速度領域での実酸素センサ19の出力計測を禁止することで、一律の長い周期でのセンサ出力計測でも、正確な補正係数の算出が可能である。
In the
Further, when the
この発明は、実酸素センサの補正係数を内燃機関1の状態に影響を受ける事無く、正確に算出することができるものであり、燃料カット時のセンサ出力を利用しているセンサ特性ずれ診断装置にも利用可能である。
The present invention is capable of accurately calculating the correction coefficient of the actual oxygen sensor without being affected by the state of the
1 内燃機関
8 吸気通路
10 燃料噴射弁
15 排気通路
16 制御装置
17 クランク角センサ
18 吸気管圧センサ
19 実酸素センサ
20 計時制御部
21 周期変更部
22 平均値算出部
23 センサ補正部
24 記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013165172A JP2015034490A (en) | 2013-08-08 | 2013-08-08 | Control device of oxygen sensor |
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JP2013165172A JP2015034490A (en) | 2013-08-08 | 2013-08-08 | Control device of oxygen sensor |
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-
2013
- 2013-08-08 JP JP2013165172A patent/JP2015034490A/en active Pending
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