JP2022070442A - Air excess rate calculation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気中の酸素濃度に基づいて空気過剰率を算出する空気過剰率算出装置に関する。 The present invention relates to an air excess rate calculation device that calculates an air excess rate based on the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine.
従来、内燃機関における燃料噴射量に空燃比若しくは空気過剰率をフィードバックして排気ガスの浄化や燃料消費率の低減を図るために、空燃比若しくは空気過剰率を検出する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a technique for detecting the air-fuel ratio or the excess air ratio has been known in order to purify the exhaust gas and reduce the fuel consumption rate by feeding back the air-fuel ratio or the excess air ratio to the fuel injection amount in the internal combustion engine. For example, see Patent Document 1).
特許文献1の技術では、空燃比若しくは空気過剰率を検出する排気ガスセンサとして、ジルコニアチューブを用いた酸素濃淡電池型の酸素センサを利用したものが用いられる。酸素センサの起電力は、空燃比に対して線形の特性を有するリニアライズデータに変換され、該リニアライズデータに基づいて空燃比が検出される。
In the technique of
このリニアライズデータに変換する変換式では、その係数が、該酸素センサの温度に相関する内部抵抗Riに応じて変更される。これによれば、温度変化によって酸素センサの出力特性が変化しても、空燃比が精度良く検出される。 In the conversion formula for converting to the linearized data, the coefficient is changed according to the internal resistance Ri that correlates with the temperature of the oxygen sensor. According to this, even if the output characteristic of the oxygen sensor changes due to the temperature change, the air-fuel ratio can be detected with high accuracy.
一方、空燃比若しくは空気過剰率を検出する排気ガスセンサとして、酸素センサの内部抵抗に基づいて酸素を検出する抵抗型酸素センサを用いたものも知られている(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, as an exhaust gas sensor for detecting the air-fuel ratio or the excess air ratio, a resistance type oxygen sensor that detects oxygen based on the internal resistance of the oxygen sensor is also known (see, for example, Patent Document 2).
特許文献2の酸素センサでは、排気ガスの酸素含有量を示す第1の値が、酸素センサの酸素感知部分の抵抗に基づいて決定される。酸素センサの温度を示す第2の値が、酸素センサのヒータ部分の抵抗に基づいて決定される。そして、第1の値及び第2の値の関数としての空燃比が、第3の値として決定される。これによれば、温度変化によって抵抗型酸素センサの出力特性が変化しても、空燃比が精度良く検出される。
In the oxygen sensor of
しかしながら、上記特許文献1、2の技術によれば、酸素センサの電圧のリーン側限界又はリッチ側限界域では、酸素センサの出力電圧を、空燃比に対して線形の特性を有するようにリニアライズすることが困難である。すなわち、両限界域での、空燃比に対する出力電圧の変化が急峻であるため、出力電圧を読み取るA/D変換器の分解能が不充分となる。
However, according to the techniques of
したがって、空燃比若しくは空気過剰率の検出値に基づくこれらの目標値への調整に好ましく用いられるPID制御により排気ガスの浄化等を行う際には、出力電圧の変化が急峻な部分において制御を中断せざるを得ないという問題がある。 Therefore, when purifying the exhaust gas by PID control, which is preferably used for adjusting to these target values based on the detected value of the air-fuel ratio or the excess air ratio, the control is interrupted in the part where the change in the output voltage is steep. There is a problem that it has to be done.
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、空気過剰率を制御する際のPID制御の中断を減らして制御を効率化できる空気過剰率算出装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an air excess rate calculation device capable of reducing interruption of PID control when controlling an excess air rate and improving control efficiency in view of the problems of the prior art.
本発明の空気過剰率算出装置は、
燃料噴射弁を備える内燃機関の排気に接するように設けられて排気中の酸素濃度を検出する検出部を有し、その検出部からの検出値が前記検出部の温度に応じて変化する温度特性を有する酸素センサと、前記検出部の温度を推定又は検出する温度検出部と、前記検出値及び温度に基づき、前記検出値を、前記温度特性を補償しつつ空気過剰率に対してリニアライズ変換したデータを用いて前記排気の空気過剰率λを算出する過剰率算出部とを備える空気過剰率算出装置において、
前記過剰率算出部は、
前記内燃機関のクランク角速度に基づいて該内燃機関のトルク値を算出するトルク演算部と、
前記リニアライズ変換についての変換限界閾値を設定する限界閾値設定部と、
前記検出値又は前記リニアライズ変換したデータが前記変換限界閾値以下のときの前記燃料噴射弁による燃料噴射の実行時間をTi1、前記トルク値をTQ1、前記変換限界値に関する空気過剰率をλbとして記憶する記憶部と、
前記検出値又は前記リニアライズ変換したデータが前記変換限界閾値を超えているときの前記燃料噴射の実行時間をTi2、前記トルク値をTQ2として、次式により代替値Rを算出する代替値演算部とを備え、
R=((Ti1÷Ti2)÷(TQ1÷TQ2))×λb
前記検出値又は前記リニアライズ変換したデータが前記変換限界閾値を超えている場合には、前記リニアライズ変換したデータに代えて、前記代替値Rを前記排気の空気過剰率λとみなすことを特徴とする。
The air excess rate calculation device of the present invention is
It has a detection unit that is provided in contact with the exhaust of an internal combustion engine provided with a fuel injection valve and detects the oxygen concentration in the exhaust, and the temperature characteristic that the detection value from the detection unit changes according to the temperature of the detection unit. Based on the oxygen sensor having the In an air excess rate calculation device provided with an excess rate calculation unit for calculating the excess air rate λ of the exhaust using the obtained data.
The excess rate calculation unit
A torque calculation unit that calculates the torque value of the internal combustion engine based on the crank angular velocity of the internal combustion engine, and
A limit threshold setting unit for setting a conversion limit threshold for the linearize conversion, and a limit threshold setting unit.
When the detected value or the linearized data is equal to or less than the conversion limit threshold, the execution time of fuel injection by the fuel injection valve is stored as Ti1, the torque value is TQ1, and the air excess rate with respect to the conversion limit value is stored as λb. Memory unit and
An alternative value calculation unit that calculates an alternative value R by the following equation, where the execution time of the fuel injection when the detected value or the linearized data exceeds the conversion limit threshold is Ti2 and the torque value is TQ2. And with
R = ((Ti1 ÷ Ti2) ÷ (TQ1 ÷ TQ2)) × λb
When the detected value or the linearized converted data exceeds the conversion limit threshold value, the alternative value R is regarded as the exhaust air excess rate λ instead of the linearized converted data. And.
一般に、内燃機関の排気管に設けられる酸素センサにより検出される酸素濃度に基づいて得られる空気過剰率に基づいて燃料噴射弁等をフィードバック制御する場合には、PID(比例積分微分)制御が好ましく用いられる。 In general, PID (proportional integral differentiation) control is preferable when feedback control of a fuel injection valve or the like is performed based on an excess air ratio obtained based on an oxygen concentration detected by an oxygen sensor provided in an exhaust pipe of an internal combustion engine. Used.
その理由は、PID制御によれば、PI(比例積分)制御に比べて、ハンチングの小さい素早い制御により、制御対象を目標値に対して正確にフィードバック制御することができるという点にある。このように空気過剰率(空燃比)を正確に目標値に向けて制御することにより、内燃機関の排気ガスを清浄化することができる。なお、空気過剰率は、空燃比を理論空燃比で除した値に等しいので、本発明では、空気過剰率の概念には空燃比も含まれる。 The reason is that according to PID control, the controlled object can be accurately feedback-controlled with respect to the target value by quick control with less hunting than PI (proportional integral) control. By accurately controlling the excess air ratio (air-fuel ratio) toward the target value in this way, the exhaust gas of the internal combustion engine can be purified. Since the air-fuel ratio is equal to the value obtained by dividing the air-fuel ratio by the theoretical air-fuel ratio, the concept of the air-fuel ratio also includes the air-fuel ratio in the present invention.
ところで、PID制御は、通常、出力が入力に対してリニアに変化する線形システムを対象としている。したがって、出力電圧特性の一部が非線形特性を呈する酸素センサを入力側に用いる場合、その非線形領域(計測限界領域)では、安定してPID制御を行うことができず、制御対象値である空気過剰率が目標値に収束せずに発散するという問題がある。 By the way, PID control is usually intended for a linear system in which the output changes linearly with respect to the input. Therefore, when an oxygen sensor whose output voltage characteristics are partially non-linear is used on the input side, stable PID control cannot be performed in the non-linear region (measurement limit region), and air, which is the control target value, cannot be performed stably. There is a problem that the excess rate does not converge to the target value and diverges.
このため、たとえば、酸素センサの検出値が一時的に酸素センサの希薄側の計測限界領域を超えるリーンスパイクが生じた場合には、PID制御を一時的に停止する必要がある。 Therefore, for example, when a lean spike occurs in which the detection value of the oxygen sensor temporarily exceeds the measurement limit region on the dilute side of the oxygen sensor, it is necessary to temporarily stop the PID control.
この点、本発明では、酸素センサの出力が変換限界閾値を超えて非線形となる場合には、酸素センサの検出値に基づく空気過剰率に代えて、代替値演算部により内燃機関のトルクの比及び燃料噴射量の比を用いて算出した代替値Rを空気過剰率とみなしている。これにより、PID制御の中断を抑制して制御精度を高め、排気ガス浄化等の効率化を図ることができる。 In this regard, in the present invention, when the output of the oxygen sensor exceeds the conversion limit threshold and becomes non-linear, the ratio of the torque of the internal combustion engine is calculated by the alternative value calculation unit instead of the excess air ratio based on the detection value of the oxygen sensor. And the alternative value R calculated by using the ratio of the fuel injection amount is regarded as the excess air ratio. As a result, interruption of PID control can be suppressed, control accuracy can be improved, and efficiency of exhaust gas purification and the like can be improved.
また、本発明において、前記記憶部は、前記燃料噴射の実行時間Ti1及び前記トルク値TQ1として、それぞれの移動平均値を記憶してもよい。これによれば、実行時間Ti1、トルク値TQ1の計測値をデジタル値に変換する際の量子化ノイズ(誤差)を低減することができる。 Further, in the present invention, the storage unit may store the respective moving average values as the execution time Ti1 of the fuel injection and the torque value TQ1. According to this, it is possible to reduce the quantization noise (error) when converting the measured values of the execution time Ti1 and the torque value TQ1 into digital values.
また、本発明において、前記過剰率算出部は、前記リニアライズ変換したデータの移動平均値を前記変換限界閾値に関する空気過剰率λbとして記憶してもよい。これによれば、リニアライズ変換したデータをデジタル値に変換する際の量子化ノイズ(誤差)を低減することができる。 Further, in the present invention, the excess rate calculation unit may store the moving average value of the linearized data as the air excess rate λb with respect to the conversion limit threshold value. According to this, it is possible to reduce the quantization noise (error) when converting the linearized data into a digital value.
また、本発明において、前記過剰率算出部は、前記変換限界閾値に関する空気過剰率λbとして、あらかじめ定めた値を用いてもよい。これによれば、空気過剰率λbを求めるための演算処理が省略されるので、高回転域での制御を容易化することができる。 Further, in the present invention, the excess rate calculation unit may use a predetermined value as the air excess rate λb with respect to the conversion limit threshold value. According to this, since the arithmetic processing for obtaining the air excess rate λb is omitted, the control in the high rotation speed range can be facilitated.
また、本発明において、前記限界閾値設定部は、前記検出部の温度と前記変換限界閾値とを対応付けたルックアップテーブルに基づき、前記変換限界値を前記検出部の温度に応じて設定してもよい。 Further, in the present invention, the limit threshold value setting unit sets the conversion limit value according to the temperature of the detection unit based on a look-up table in which the temperature of the detection unit and the conversion limit threshold value are associated with each other. May be good.
酸素センサは、その検出部の温度が低下すると、出力値のダイナミックレンジ(センサ出力電圧の線形領域の最小値と最大値の比率)が変化する。このため、酸素センサの検出部の温度に応じて前記変換限界閾値を変化させる必要がある。この点、限界閾値設定部は、上記の限界閾値設定手段を備えるので、検出部の温度に応じた適切な変換限界値を設定することができる。 When the temperature of the detection unit of the oxygen sensor decreases, the dynamic range of the output value (the ratio of the minimum value to the maximum value in the linear region of the sensor output voltage) changes. Therefore, it is necessary to change the conversion limit threshold value according to the temperature of the detection unit of the oxygen sensor. In this respect, since the limit threshold value setting unit includes the above-mentioned limit threshold value setting means, it is possible to set an appropriate conversion limit value according to the temperature of the detection unit.
前記酸素センサは、酸素濃度で抵抗値が変化する抵抗型酸素センサであり、前記過剰率算出部は、前記抵抗型酸素センサの検出部の温度及び検出値と前記排気の空気過剰率λとを対応付けたデータマップを備え、該データマップを用いて前記リニアライズ変換されたデータを取得するとともに、前記検出値又は該リニアライズ変換されたデータが前記変換限界閾値以下のとき、該リニアライズ変換されたデータを前記排気の空気過剰率λとみなすものであってもよい。 The oxygen sensor is a resistance type oxygen sensor whose resistance value changes depending on the oxygen concentration, and the excess rate calculation unit determines the temperature and detection value of the detection unit of the resistance type oxygen sensor and the air excess rate λ of the exhaust. A data map associated with the data is provided, and the linearized data is acquired using the data map, and when the detected value or the linearized data is equal to or less than the conversion limit threshold, the linearized conversion is performed. The obtained data may be regarded as the excess air ratio λ of the exhaust.
これによれば、酸素センサによる検出値又はリニアライズ変換されたデータが変換限界閾値以下のとき、データマップにより得られるリニアライズ変換されたデータが空気過剰率λとみなされるので、温度に応じた適切な空気過剰率λを得ることができる。 According to this, when the value detected by the oxygen sensor or the linearized data is equal to or less than the conversion limit threshold value, the linearized data obtained by the data map is regarded as the air excess rate λ, so that it depends on the temperature. An appropriate excess air ratio λ can be obtained.
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る空気過剰率算出装置を備える4サイクル形式の内燃機関の主要部の構成を示す。同図に示すように、この内燃機関の機関本体1は、吸入ポートに設けられた吸気管2と、吸気管2内に設けられてエアクリーナ4から吸入ポートに供給される吸気の量を開度に応じて調整するスロットル弁3とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a main part of a four-cycle type internal combustion engine including an air excess rate calculation device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
スロットル弁3には、スロットル弁3の開度を検出するスロットルセンサ5が設けられる。吸気管2の吸入ポート近傍には、燃料を噴射する燃料噴射弁6が設けられる。燃料噴射弁6には、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって燃料が圧送される。
The
吸気管2には、吸気管2における吸気圧を検出する吸気圧センサ7及び吸気管2内の吸入空気の温度を検出する吸気温センサ8が設けられる。
The
機関本体1の排気ポートに連結された排気管10内には、排気管10の排気中の未燃焼成分を低減させる触媒11及び排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ12が設けられる。
また、エンジン本体1には、点火装置14に接続された点火プラグ13が固着される。ECU(電子制御ユニット)15が点火装置14に対して点火タイミングの指令を発することにより、機関本体1のシリンダ燃焼室内で火花放電が生じる。
In the
Further, a
ECU15には、スロットルセンサ5、吸気圧センサ7、吸気温センサ8、酸素センサ12、冷却水温センサ17、及び大気圧を検出する大気圧センサ20のそれぞれの検出値を示すアナログ電圧が入力される。また、ECU15には、上記の燃料噴射弁6が接続される。
An analog voltage indicating the detection value of each of the
ECU15には、さらに、クランク角度センサ19からのクランク軸18の回転角度位置を示す信号が入力される。すなわち、クランク角度センサ19は、クランク軸18に連動して回転するロータ19aの外周に所定角度(例えば、15度)毎に設けられた複数の凸部を、ロータ19aの外周近傍に配置されたピックアップ19bによって磁気的あるいは光学的に検出し、ピックアップ19bからクランク軸18の所定角度の回転毎にパルス(クランク信号)を発生する。
Further, a signal indicating the rotation angle position of the
具体的には、クランク角度センサ19は、ピストン9が上死点に至る毎に、又はクランク軸18が360度回転する毎に基準角度を示す信号をECU15に出力する。
図2は、ECU15における主要な構成を示す。同図に示すように、ECU15に排気中の酸素濃度の検出信号を供給する酸素センサ12は、内燃機関の排気に接するように設けられて排気中の酸素濃度を検出する検出部としてのセンサ素子12aと、センサ素子12aに隣接して同センサ素子12aを加熱するセンサヒータ12bとを備える。
Specifically, the
FIG. 2 shows the main configuration of the
センサ素子12aは、検出値がセンサ素子12aの温度に応じて変化する温度特性を有する。センサ素子12aとしては、本実施形態では、酸素濃度に応じて抵抗値が変化する抵抗型酸素センサであるチタニア型のセンサ素子が用いられる。
The
ECU15は、センサヒータ12bを制御するヒータ制御器22と、センサ素子12aの温度を示す温度値Tを算出する温度算出部23と、センサ素子12aの出力信号を、排気中の酸素濃度を示す電圧値VHGに変換する電圧算出部24とを備える。
The
ヒータ制御器22によるセンサヒータ12bの温度の制御は、不図示の電源(蓄電池)からセンサヒータ12bに供給される通電電流量IをECU15でパルス幅変調(PWM)制御することにより行われる。また、温度算出部23による温度値Tの算出は、たとえば、センサヒータ12bの抵抗値をECU15で読み取ることにより行われる。温度算出部23及び電圧算出部24における算出結果は、後述する過剰率算出部25の代替値演算部26に供給される。
The temperature of the
また、ECU15は、クランク角度センサ19の検出結果に基づいて内燃機関の回転速度NE及び角速度NETCを算出する回転速度演算部27と、温度算出部23からの温度値T、電圧算出部24からの電圧値VHG、及び回転速度演算部27からの角速度NETCに基づいて空気過剰率λを算出する過剰率算出部25とを備える。
Further, the
さらに、ECU15は、目標とする空気過剰率λcmdを触媒11における貯蔵酸素量の推定値等に基づいて算出する目標値演算部28と、回転速度演算部27からの回転速度NE、及び吸気圧センサ7からの吸気管2内の圧力PMに基づいて基本噴射量BJを算出する基本噴射量演算部29と、過剰率算出部25により算出された空気過剰率λを目標空気過剰率λcmdに一致させるべく、基本噴射量演算部29が算出した基本燃料噴射量BJを補正するためのフィードバック係数kを求めるフィードバック係数演算部30と、フィードバック係数k及び基本噴射量BJに基づいて噴射量Tiを算出するとともに、燃料噴射弁6を作動させる噴射量演算部31とを備える。
Further, the
フィードバック係数演算部30においては、空気過剰率λと目標空気過剰率λcmdとの比較に基づいたPID制御が行われてフィードバック係数kが演算される。噴射量演算部31によりフィードバック係数k及び基本噴射量BJに基づいて算出される噴射量Tiに基づき、これに対応する時間だけ、燃料噴射弁6が開弁され、而して、機関本体1のシリンダ燃焼室内には空気過剰率λと目標空気過剰率λcmdとの比較に基づいた上記PID制御のフィードバック係数kに応じた量の燃料が噴射される。
In the feedback
過剰率算出部25は、温度算出部23からの電圧値VHG及び温度算出部23からの温度値Tに基づき、電圧値VHGを、その温度特性を補償しつつ空気過剰率に対してリニアライズ変換したデータLDを用いて排気の空気過剰率λを算出するものである。ただし、この算出は、後述するように、電圧値VHGがリーン側閾値LREF以下の場合に適用され、電圧値VHGがリーン側閾値LREFより大きいときには、別の方法で空気過剰率λが求められる。
The excess
過剰率算出部25は、内燃機関のクランク角速度NETCに基づいて内燃機関のトルク値TQを算出するトルク演算部32と、上述のリニアライズ変換についての変換限界閾値を設定する限界閾値設定部33と、空気過剰率λの代替値Rを算出するのに必要なデータを記憶する記憶部34と、代替値Rを算出する代替値演算部26とを備える。
The excess
限界閾値設定部33は、変換限界閾値として、リーン側の変換限界域値であるリーン側閾値LREF及びリッチ側の変換限界値であるリッチ側閾値RREFを、電圧算出部24からの電圧値VHGについて設定する。ただし、チタニア型のセンサ素子12aは、温度が変化すると、出力値のダイナミックレンジ(センサ出力電圧の線形領域の最小値と最大値の各値)が変化するため、温度算出部23からの温度値Tに応じて変換限界閾値を変化させる必要がある。
As the conversion limit threshold value, the limit threshold
図5を併せて参照して、該図5は、温度算出部23が算出する温度値Tに対応する図5において左右方向の横軸目盛値と、電圧算出部24が算出する電圧値VHGに対応する図5において上下方向の縦軸目盛値とを有するとともに、電圧値VHG及び温度値Tを座標として対応付けられた複数個の前記データLDの数値が設定されているデータマップを掲出したものであり、しかも、リーン側閾値LREF及びリッチ側閾値RREFを求めるためのグラフ35、36に対応するルックアップテーブルの各一例をデータマップ上に夫々重ね合わせた図として示している。
With reference to FIG. 5, FIG. 5 shows the horizontal axis scale value in the left-right direction and the voltage value VHG calculated by the
このようなデータマップと、グラフ35、36に対応するルックアップテーブルとをECU15内に予め記憶しておくことにより、これらを用いて電圧値VHGをリニアライズ変換したデータLDと、リーン側閾値LREF及びリッチ側閾値RREFとを容易に取得して設定することができる。
By storing such a data map and the look-up table corresponding to the
グラフ35は、例えば、リーン領域とストイキ領域との境界としての空気過剰率λを1.02とし、この値となるような電圧値VHG及び温度値Tを座標とした上記データマップ上の点を複数点求め、これら複数の点の間をそれぞれ線補間で結んだグラフである。またグラフ36は、例えば、ストイキ領域とリッチ領域との境界としての空気過剰率λを0.98と設定し、この値に対応する電圧値VHG及び温度値Tを座標とした上記データマップ上の複数の点を求め、これら複数の点の相互間をそれぞれ線補間で結んだグラフである。
In the graph 35, for example, the excess air ratio λ as the boundary between the lean region and the stoichiometric region is set to 1.02, and the points on the data map having the voltage value VHG and the temperature value T as coordinates so as to have this value are shown. It is a graph obtained by finding multiple points and connecting these multiple points by line interpolation. Further, in the
例えば、限界閾値設定部33は、グラフ35に対応するルックアップテーブルからは、温度算出部23からの温度値Tがt0である場合、その座標t0から導かれる電圧値v0を、リーン領域とストイキ領域との境界についてのリーン側閾値LREFとして設定することができる。同様に、グラフ36に対応するルックアップテーブルからは、温度算出部23からの温度値Tがt0である場合、その座標t0から導かれる電圧値v1を、ストイキ領域とリッチ領域との境界についてのリッチ側閾値RREFとして設定することができる。
For example, from the look-up table corresponding to the graph 35, the limit threshold
記憶部34は、代替値Rの算出に必要なデータとして、電圧算出部24からの電圧値VHGが変換限界閾値LREF以下のとき、燃料噴射弁6による燃料噴射の実行時間Ti1、トルク値TQ1、変換限界閾値LREFに関する空気過剰率λbを記憶する。
When the voltage value VHG from the
代替値演算部26は、電圧値VHGが変換限界閾値LREFを超えているとき、直前の燃料噴射の実行時間をTi2、直前のトルク値をTQ2として、次式(1)により代替値Rを算出する。
R=((Ti1÷Ti2)÷(TQ1÷TQ2))×λb (1)
When the voltage value VHG exceeds the conversion limit threshold value LREF, the alternative
R = ((Ti1 ÷ Ti2) ÷ (TQ1 ÷ TQ2)) × λb (1)
そして、過剰率算出部25は、電圧値VHGが変換限界閾値LREFを超えている場合には、上述のリニアライズ変換したデータLDとしての空気過剰率λに代えて、代替値Rを排気の空気過剰率λとみなす。
Then, when the voltage value VHG exceeds the conversion limit threshold value LREF, the excess
図3は、過剰率算出部25における空気過剰率λを算出する過剰率算出処理を示す。なお、この過剰率算出処理を含むECU15による制御は、クランク角度センサ19からのクランク軸18の回転角度位置を示すパルス信号に基づき、内燃機関の行程に同期して実行される。
FIG. 3 shows an excess rate calculation process for calculating the air excess rate λ in the excess
過剰率算出処理が開始されると、ステップS1において、トルク演算部32により、回転速度演算部27からのクランク角速度NETCに基づいて内燃機関のトルクTQを算出する。
When the excess rate calculation process is started, in step S1, the
なお、トルクTQの算出に際しては、内燃機関における吸気、圧縮、燃焼膨張、排気の各行程を有する内燃機関の連続する2つの行程の各々に対応した内燃機関のクランク軸の2つの角速度が算出され、これに基づき、内燃機関が発生する発生トルクが精度よく算出される(特許第6254633号公報参照)。 In calculating the torque TQ, the two angular speeds of the crank shaft of the internal combustion engine corresponding to each of the two consecutive strokes of the internal combustion engine having the intake, compression, combustion expansion, and exhaust strokes of the internal combustion engine are calculated. Based on this, the generated torque generated by the internal combustion engine is calculated accurately (see Japanese Patent No. 6254633).
次に、ステップS2において、温度算出部23からの温度値Tに基づき、限界域値設定部33により、図5のグラフ35、36に対応するルックアップテーブルを用いて、リーン側閾値LREF及びリッチ側閾値RREFを設定する。
Next, in step S2, based on the temperature value T from the
次に、ステップS3において、電圧算出部24から電圧値VHGを取得する。
Next, in step S3, the voltage value VHG is acquired from the
次に、ステップS4において、ステップS2で取得した温度値T、ステップS3で取得した電圧値VHGに基づき上述のデータマップ(図5)が走査され、かくして、電圧値VHGの値をその温度特性を補償しつつ空気過剰率λへとリニアライズ変換したデータLDが取得される。 Next, in step S4, the above data map (FIG. 5) is scanned based on the temperature value T acquired in step S2 and the voltage value VHG acquired in step S3, and thus the value of the voltage value VHG is used for its temperature characteristics. The data LD linearized and converted to the air excess rate λ while compensating is acquired.
次に、ステップS5において、ステップS3で取得した電圧値VHGが、ステップS2で設定したリッチ側閾値RREFよりも小さいか否かを判定する。小さいと判定した場合には、続くステップS6においてフラグF_DETECTをゼロに設定しつつステップS16に進み、上記データLDの値を空気率過剰率λ値LAMBDAとして設定し、図3の過剰率算出処理を終了する。 Next, in step S5, it is determined whether or not the voltage value VHG acquired in step S3 is smaller than the rich side threshold value RREF set in step S2. If it is determined to be small, the process proceeds to step S16 while setting the flag F_DEECT to zero in the following step S6, the value of the data LD is set as the air rate excess rate λ value LAMBDA, and the excess rate calculation process of FIG. 3 is performed. finish.
ステップS5において、電圧値VHGがリーン側閾値RREFよりも小さくはないと判定した場合には、ステップS7において、ステップS3で取得した電圧値VHGが、ステップS2で設定したリーン側閾値LREFよりも大きいか否かを判定する。 If it is determined in step S5 that the voltage value VHG is not smaller than the lean side threshold value RREF, the voltage value VHG acquired in step S3 in step S7 is larger than the lean side threshold value LREF set in step S2. Judge whether or not.
ステップS7において、上記電圧値VHGが大きくはないと判定した場合には、ステップS8において、ステップS2で取得したリーン側閾値LREFの電圧値lref及びリッチ側閾値RREFの電圧値rrefと、電圧値lrefに対応する所定のストイキ領域とリーン領域との境界としての空気過剰率λ値(この実施の形態においては、λ=1.02)と、電圧値rrefに対応する所定のリッチ領域とストイキ領域との境界としての空気過剰率λ値(この実施の形態においては、λ=0.98)と、ステップS3で取得した電圧値VHGとに基づき、電圧算出部24からの電圧値VHGを、酸素センサ12の温度特性を補償しつつ空気過剰率に対してリニアライズ変換したデータLDとしての空気過剰率λを算出し、ステップS9に進む。
If it is determined in step S7 that the voltage value VHG is not large, in step S8, the voltage value lref of the lean side threshold LREF and the voltage value rref of the rich side threshold RREF acquired in step S2, and the voltage value lref The air excess rate λ value (λ = 1.02 in this embodiment) as the boundary between the predetermined stoichiometric region and the lean region corresponding to the voltage value rref, and the predetermined rich region and stoichiometric region corresponding to the voltage value rref. Based on the air excess rate λ value (λ = 0.98 in this embodiment) as the boundary of the above and the voltage value VHG acquired in step S3, the voltage value VHG from the
図4を併せて参照して、上記ステップS8におけるリニアライズ変換したデータLDとしての空気過剰率λは、前記所定のストイキ領域とリーン領域との境界としての空気過剰率λを予め数値設定することが可能な変数#LLMD(たとえば1.02)、及び、前記所定のリッチ領域とストイキ領域との境界としての空気過剰率λを予め設定することが可能な変数#RLMD(たとえば0.98)であるとすれば、図4に示すようなグラフで表すことができる。該グラフの、図4において左右方向の横軸は電圧値VHGであり、図4において上下方向の縦軸は空気過剰率λである。したがって、例えば電圧値VHGがvhg1である場合、これに対応する空気過剰率λの値λ1は、次式(2)により算出することができる。
λ1=(((vhg1-rref)÷(lref-rref))×(#LLMD-#RLMD))+#RLMD (2)
With reference to FIG. 4, for the air excess rate λ as the data LD linearized and converted in step S8, the air excess rate λ as the boundary between the predetermined stoichiometric region and the lean region is set numerically in advance. With the variable #LLMD (for example, 1.02) that can be set in advance, and the variable #RLMD (for example, 0.98) that can preset the excess air ratio λ as the boundary between the predetermined rich region and the stoichiometric region. If there is, it can be represented by a graph as shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis in the left-right direction of the graph is the voltage value VHG, and the vertical axis in the vertical direction in FIG. 4 is the air excess rate λ. Therefore, for example, when the voltage value VHG is vhg1, the value λ1 of the air excess rate λ corresponding to this can be calculated by the following equation (2).
λ1 = (((vhg1-rref) ÷ (lref-rref)) × (# LLMD- # RLMD)) + # RLMD (2)
ステップS9では、燃料噴射弁6による直前の燃料噴射の実行時間Ti、ステップS1で算出したトルクTQをそれぞれTi1、TQ1とし、リーン側閾値LREFに関する空気過剰率λをλbとして記憶部34により記憶する。ほぼ同時に、前記記憶の有効時間を示すカウントダウンタイマー値TIMERをその所定の初期値である#TMINITでリセットする。続いて、フラグF_DETECTを1に設定するとともにステップS16に進み、上記ステップS8で取得したデータLDの値を、空気率過剰率λ値LAMBDAとして設定し、図3の過剰率算出処理を終了する。
In step S9, the execution time Ti of the fuel injection immediately before by the
このとき、λbとしては、ステップS8で取得したデータLDの値が記憶される。その際に、データLDの値の移動平均をλbとして記憶するのが好ましい。例えば、次式(3)で求められる空気過剰率λ(データLD)の指数移動平均λaがλbとして記憶される。
λa=LD×k1+λab×(1-k1) (3)
At this time, the value of the data LD acquired in step S8 is stored as λb. At that time, it is preferable to store the moving average of the values of the data LD as λb. For example, the exponential moving average λa of the air excess rate λ (data LD) obtained by the following equation (3) is stored as λb.
λa = LD × k1 + λab × (1-k1) (3)
ここで、k1は移動平均係数であり、λabは記憶部34が記憶している前回制御周期での移動平均値である。移動平均係数k1としては、例えば0.34が用いられる。
Here, k1 is a moving average coefficient, and λab is a moving average value in the previous control cycle stored in the
また、このとき、記憶部34は、燃料噴射の実行時間Ti1及び前記トルク値TQ1として、それぞれ移動平均値を記憶するのが好ましい。例えば、燃料噴射の実行時間Tiの指数移動平均TiFLTが次式(4)で求められてTi1として記憶されるとともに、前記トルク値TQの指数移動平均TQFLTが次式(5)で求められてTQ1として記憶される。
TiFLT=Ti×k2+TiFLTb×(1-k2) (4)
TQFLT=TQ×k3+TQFLTb×(1-k3) (5)
Further, at this time, it is preferable that the
TiFLT = Ti × k2 + TiFLTb × (1-k2) (4)
TQFLT = TQ × k3 + TQFLTb × (1-k3) (5)
ここで、k2、k3は移動平均係数であり、TiFLTb、TQFLTbは記憶部34が記憶している前回制御周期での移動平均値である。この実施の形態においては、移動平均係数k1、k2、及びk3として、それぞれ異なる値を用いることができる。
Here, k2 and k3 are moving average coefficients, and TiFLTb and TQFLTb are moving average values in the previous control cycle stored in the
次に、ステップS7において、ステップS3で取得した電圧値VHGがリーン側閾値LREFよりも大きいと判定した場合には、ステップS10において、上述のカウントダウンタイマー値TIMERがゼロに到達しているか否かを判定する。そして、TIMERがゼロに到達しているならば、フラグF_DETECTを0にリセットする(ステップS11)。 Next, in step S7, when it is determined that the voltage value VHG acquired in step S3 is larger than the lean side threshold value LREF, it is determined in step S10 whether or not the above-mentioned countdown timer value TIMER has reached zero. judge. Then, if the Timer has reached zero, the flag F_DEECT is reset to 0 (step S11).
次に、ステップS12に進み、フラグF_DETECT=1であるか否かを判定する。F_DETECT=1であるならば、記憶部34にリーン側閾値LREFに関する空気過剰率λb、燃料噴射の実行時間Ti1、及び、トルク値TQ1が記憶されていることを示すので、ステップS13に進み、代替値演算部26において、上述の式(1)により代替値Rを算出するとともに、データLDの値を代替値Rに設定する。
Next, the process proceeds to step S12, and it is determined whether or not the flag F_DESECT = 1. If F_DESECT = 1, it means that the
次に、ステップS14において、ステップS13で設定したデータLDの値が所定の上限値#LLMTよりも大きいか否かを判定する。ステップS13で設定したデータLDの値が上限値#LLMTよりも大きい場合には、データLDの値を上限値#LLMTに設定する(ステップS15)。この場合、上限値#LLMTとして、例えば1.25を用いることができる。 Next, in step S14, it is determined whether or not the value of the data LD set in step S13 is larger than the predetermined upper limit value #LLMT. When the value of the data LD set in step S13 is larger than the upper limit value #LLMT, the value of the data LD is set to the upper limit value #LLMT (step S15). In this case, for example, 1.25 can be used as the upper limit value #LLMT.
なお、上記ステップS12において、F_DETECT=0であるならば、記憶部34にリーン側閾値LREFに関する空気過剰率λb、燃料噴射の実行時間Ti1、及び、トルク値TQ1に関する有効な値が記憶されていないことを示すので、代替値Rを算出することができない。この場合も、データLDの値は上記上限値#LLMTに設定される(ステップS15)。
If F_DESECT = 0 in step S12, the
而して、上記ステップS13又はステップS15で設定されたデータLDの値は空気率過剰率λ値LAMBDAとして設定され(ステップS16)、これにより、図3の過剰率算出処理を終了する。 Therefore, the value of the data LD set in step S13 or step S15 is set as the air ratio excess rate λ value LAMBDA (step S16), thereby ending the excess rate calculation process of FIG.
図3の過剰率算出処理が終了すると、ECU15は、図3の過剰率算出処理で算出された空気過剰率λ値LAMBDAを、上述のように、目標値演算部28からの目標とする空気過剰率λcmdに一致させるべく、フィードバック係数演算部30のPID制御により、燃料噴射弁6による燃料の噴射量を制御する。
When the excess rate calculation process of FIG. 3 is completed, the
図6は、図3の過剰率算出処理によって算出される空気過剰率λ値LAMBDAの変化の様子を模式的に示すグラフである。グラフの横軸は時間経過を示す数値であり、縦軸は空気過剰率λである。 FIG. 6 is a graph schematically showing the state of change in the air excess rate λ value AWS Lambda calculated by the excess rate calculation process of FIG. The horizontal axis of the graph is a numerical value indicating the passage of time, and the vertical axis is the air excess rate λ.
図6におけるグラフ37は、図6において左右方向の横軸の、左端側から中央付近までの範囲において、実際の排気の空気過剰率λを一定の変化率で徐々に増加させ、且つ、続く上記横軸の中央付近から右端側までの範囲において、実際の排気の空気過剰率λを一定の変化率で徐々に減少させた場合において、それをECU15の電圧算出部24で読み取った電圧値VHGを、その温度特性を補償しつつ空気過剰率λに対して直接的にリニアライズ変換したデータを用いて空気過剰率λ値を算出した場合の空気過剰率λ値の数値変化を示す。
FIG. 37 in FIG. 6 shows that the air excess rate λ of the actual exhaust is gradually increased at a constant rate of change in the range from the left end side to the vicinity of the center on the horizontal axis in the left-right direction in FIG. In the range from the vicinity of the center of the horizontal axis to the right end side, when the actual air excess rate λ of the exhaust is gradually reduced at a constant rate of change, the voltage value VHG read by the
グラフ38は、同様に、上記横軸の左端から右端まで実際の排気の空気過剰率λを一定の変化率で徐々に増加乃至減少させた場合において、電圧算出部24からの電圧値VHGがリーン側域値LREFの電圧値lref以下であるときは、上述のデータマップ(図5)又は式(2)で電圧値VHGを直接的にリニアライズ変換したデータを用いて空気過剰率λ値を算出しているが、電圧算出部24からの電圧値VHGがリーン側域値LREFの電圧値lref(空気過剰率λの値1.020に対応)を超える場合には、上記電圧値VHGをリニアライズ変換したデータに代えて上述の数式(1)により取得した代替値Rを空気過剰率λ値としたときのその空気過剰率λ値の数値変化を示している。
Similarly, in the
斯くして、実際の排気の空気過剰率λが1.020以下の場合には、それに応答する電圧算出部24からの電圧値VHGは上記実際の排気の空気過剰率λに対して比例的(線形)に変化するため、実際の排気の空気過剰率λが1.020以下の場合には、グラフ37およびグラフ38は共に、上記実際の排気の空気過剰率λの上記一定変化に追従して直線的に推移しているが、排気の空気過剰率λが1.020を超える場合には、その状況下での非線形性を呈する電圧値VHGが急激に増加方向に変化するため、電圧値VHGを直接的にリニアライズ変換したデータに基づく空気過剰率λ値を示すグラフ37も同じく増加方向へと急峻且つ非線形に変化する。一方、グラフ38では、排気の空気過剰率λが1.020(上記#LLMD)を超える場合にも空気過剰率λ値LAMBDAが排気の空気過剰率λ(空燃比)に対して直線状に変化しており、実際の排気の空気過剰率λと連動している。
Thus, when the actual excess air ratio λ of the exhaust is 1.020 or less, the voltage value VHG from the
したがって、過剰率算出処理により、電圧値VHGがリーン側閾値LREF以下の場合には、上述のリニアライズ変換したデータを用いて空気過剰率λを算出し、電圧値VHGがリーン側閾値LREFを超える場合には、上述の数式(1)で空気過剰率λを算出する(グラフ38)ことにより、過剰率算出部25は、図6のグラフの全範囲にわたって実際の排気の空気過剰率λと連動し比例的に変化する空気過剰率λ値をフィードバック係数演算部30に供給できることがわかる。これにより、フィードバック係数演算部30によるPID制御の中断が抑制される。
Therefore, when the voltage value VHG is equal to or less than the lean side threshold LREF by the excess rate calculation process, the air excess rate λ is calculated using the above linearized converted data, and the voltage value VHG exceeds the lean side threshold LREF. In this case, by calculating the excess air coefficient λ by the above formula (1) (graph 38), the excess
以上のように、本実施形態によれば、空気過剰率λに基づいてPID制御により燃料噴射量Tiを制御するに際して、排気中の酸素濃度を示す電圧値VHGがリーン側閾値LREFを超える場合には、上述の数式(1)により計算した代替値Rが空気過剰率λとみなされるので、PID制御の中断を抑制して制御精度を高め、排気ガス浄化等の効率化を図ることができる。 As described above, according to the present embodiment, when the fuel injection amount Ti is controlled by PID control based on the excess air ratio λ, the voltage value VHG indicating the oxygen concentration in the exhaust gas exceeds the lean side threshold LREF. Since the alternative value R calculated by the above equation (1) is regarded as the air excess rate λ, it is possible to suppress the interruption of PID control, improve the control accuracy, and improve the efficiency of exhaust gas purification and the like.
また、記憶部34に記憶する燃料噴射の実行時間Ti1、トルク値TQ1、空気過剰率λbとして、それぞれの移動平均値を記憶するので、これらの計測値をデジタル値に変換する際の量子化ノイズ(誤差)を低減することができる。
Further, since the moving average values are stored as the fuel injection execution time Ti1, the torque value TQ1, and the air excess rate λb stored in the
また、図5に示すようなグラフ35、36に対応するルックアップテーブルを用いてリーン側閾値LREF及びリッチ側閾値RREFが設定されるので、酸素センサ12の温度に応じた適切なリーン側閾値LREF及びリッチ側閾値RREFを設定することができる。
Further, since the lean side threshold value LREF and the rich side threshold value RREF are set by using the look-up table corresponding to the
また、酸素センサ12として、抵抗型酸素センサを用い、その温度及び検出値と排気の空気過剰率λとを対応付けた図5のようなデータマップを用いてリニアライズ変換されたデータとしての空気過剰率λが取得されるので、空気過剰率λを迅速に得ることができる。
Further, a resistance type oxygen sensor is used as the
また、図3の過剰率算出処理は、内燃機関の行程に同期して空気過剰率λの算出を行うので、かかる算出はタイマで一定周期で行われる場合が多いところ、内燃機関の回転速度NEが高くなって制御周期が短くなっても、制御周期に合わせて、燃料噴射量やトルク値TQを支障なく取得することができる。 Further, since the excess rate calculation process in FIG. 3 calculates the air excess rate λ in synchronization with the stroke of the internal combustion engine, such calculation is often performed by a timer at a fixed cycle. The fuel injection amount and the torque value TQ can be acquired without any problem according to the control cycle even if the control cycle becomes short due to the increase in the fuel injection amount.
なお、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、リーン側閾値LREFの電圧値lref、及びリッチ側閾値RREFの電圧値rrefをグラフ35、36に対応するルックアップテーブルを用いてそれぞれ設定する(ステップS2)とともに、ステップS8において上記リーン側の電圧値lref及びリッチ側の電圧値rrefを含む式(2)によってリニアライズ変換したデータLDを算出するように構成しているが、このステップS8を省略して、上述のステップS4でデータマップ(図5)を走査して取得したデータLDの値に設定してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the voltage value lref of the lean side threshold LREF and the voltage value rref of the rich side threshold RREF are set by using the lookup tables corresponding to the graphs 35 and 36 (step S2), respectively, and in step S8, the lean side Although it is configured to calculate the data LD linearized and converted by the equation (2) including the voltage value lref and the voltage value rref on the rich side, this step S8 is omitted and the data map (data map (step S4) described above is omitted. It may be set to the value of the data LD acquired by scanning FIG. 5).
この場合さらに、上記ステップS2を省略して、ステップS3で取得されたデータLDが、図3のステップS5、S7において、それぞれ、リーン側閾値LREFに対応する所定の空気過剰率λとしてあらかじめ定めた値、例えば1.02(リーン側閾値LREFの空気過剰率λ値#LLMD)、リッチ側閾値RREFに対応する所定の空気過剰率λとしてあらかじめ定めた値、例えば0.98(リッチ側閾値RREFの空気過剰率λ値#RLMD)と比較されるように構成することができる。これによれば、上記ルックアップテーブルを走査する演算(ステップS2)及び上記式(2)の演算(ステップS8)を省略した分だけ、ECU15の高回転での制御を容易化することができる。
In this case, further omitting the above step S2, the data LD acquired in step S3 is predetermined as a predetermined excess air ratio λ corresponding to the lean side threshold value LREF in steps S5 and S7 of FIG. 3, respectively. A value, for example 1.02 (air excess rate λ value of lean side threshold LREF #LLMD), a predetermined value as a predetermined air excess rate λ corresponding to the rich side threshold value RREF, for example 0.98 (rich side threshold value RREF). It can be configured to be compared with the air excess rate λ value # RLMD). According to this, the control of the
また、変換限界閾値に関する空気過剰率λbとして、あらかじめ定めた値、例えば1.02を用いてもよい。これによれば、空気過剰率λbについての上述の移動平均を求める演算を要しない分だけ、高回転での制御を容易化することができる。 Further, a predetermined value, for example, 1.02 may be used as the excess air ratio λb with respect to the conversion limit threshold value. According to this, it is possible to facilitate the control at high rotation speed by the amount that the above-mentioned calculation for obtaining the moving average for the excess air ratio λb is not required.
1…機関本体、2…吸気管、3…スロットル弁、4…エアクリーナ、5…スロットルセンサ、6…燃料噴射弁、7…吸気圧センサ、8…吸気温センサ、9…ピストン、10…排気管、11…触媒、12…酸素センサ、12a…センサ素子、12b…センサヒータ、13…火プラグ、14…点火装置、15…ECU(電子制御ユニット)、17…冷却水温センサ、18…クランク軸、19…クランク角度センサ、19a…ロータ、19b…ピックアップ、20…大気圧センサ、22…ヒータ制御器、23…温度算出部、24…電圧算出部、25…過剰率算出部、26…代替値演算部、27…回転速度演算部、28…目標値演算部、29…基本噴射量演算部、30…フィードバック係数演算部、31…噴射量演算部、32…トルク演算部、33…限界閾値設定部、34…記憶部、35~38…グラフ。 1 ... Engine body, 2 ... Intake pipe, 3 ... Throttle valve, 4 ... Air cleaner, 5 ... Throttle sensor, 6 ... Fuel injection valve, 7 ... Intake pressure sensor, 8 ... Intake temperature sensor, 9 ... Piston, 10 ... Exhaust pipe , 11 ... catalyst, 12 ... oxygen sensor, 12a ... sensor element, 12b ... sensor heater, 13 ... fire plug, 14 ... ignition device, 15 ... ECU (electronic control unit), 17 ... cooling water temperature sensor, 18 ... crank shaft, 19 ... crank angle sensor, 19a ... rotor, 19b ... pickup, 20 ... atmospheric pressure sensor, 22 ... heater controller, 23 ... temperature calculation unit, 24 ... voltage calculation unit, 25 ... excess rate calculation unit, 26 ... alternative value calculation Unit, 27 ... Rotation speed calculation unit, 28 ... Target value calculation unit, 29 ... Basic injection amount calculation unit, 30 ... Feedback coefficient calculation unit, 31 ... Injection amount calculation unit, 32 ... Torque calculation unit, 33 ... Limit threshold setting unit , 34 ... Memory unit, 35-38 ... Graph.
Claims (6)
前記過剰率算出部は、
前記内燃機関のクランク角速度に基づいて該内燃機関のトルク値を算出するトルク演算部と、
前記リニアライズ変換についての変換限界閾値を設定する限界閾値設定部と、
前記検出値又は前記リニアライズ変換したデータが前記変換限界閾値以下のときの前記燃料噴射弁による燃料噴射の実行時間をTi1、前記トルク値をTQ1、前記変換限界域値に関する空気過剰率をλbとして記憶する記憶部と、
前記検出値又は前記リニアライズ変換したデータが前記変換限界閾値を超えているときの前記燃料噴射の実行時間をTi2、前記トルク値をTQ2として、次式により代替値Rを算出する代替値演算部とを備え、
R=((Ti1÷Ti2)÷(TQ1÷TQ2))×λb
前記検出値又は前記リニアライズ変換されたデータが前記変換限界閾値を超えている場合には、前記リニアライズ変換されたデータに代えて、前記代替値Rを前記排気の空気過剰率λとみなすことを特徴とする空気過剰率算出装置。 It has a detection unit that is provided in contact with the exhaust of an internal combustion engine provided with a fuel injection valve and detects the oxygen concentration in the exhaust, and the temperature characteristic that the detection value from the detection unit changes according to the temperature of the detection unit. Based on the oxygen sensor having the In an air excess rate calculation device provided with an excess rate calculation unit for calculating the excess air rate λ of the exhaust using the obtained data.
The excess rate calculation unit
A torque calculation unit that calculates the torque value of the internal combustion engine based on the crank angular velocity of the internal combustion engine, and
A limit threshold setting unit for setting a conversion limit threshold for the linearize conversion, and a limit threshold setting unit.
When the detected value or the linearized data is equal to or less than the conversion limit threshold, the execution time of fuel injection by the fuel injection valve is Ti1, the torque value is TQ1, and the air excess rate for the conversion limit region value is λb. A storage unit to memorize and
An alternative value calculation unit that calculates an alternative value R by the following equation, where the execution time of the fuel injection when the detected value or the linearized data exceeds the conversion limit threshold is Ti2 and the torque value is TQ2. And with
R = ((Ti1 ÷ Ti2) ÷ (TQ1 ÷ TQ2)) × λb
When the detected value or the linearized converted data exceeds the conversion limit threshold value, the alternative value R is regarded as the exhaust air excess rate λ instead of the linearized converted data. An air excess rate calculation device characterized by.
前記過剰率算出部は、前記抵抗型酸素センサの検出部の温度及び検出値と前記排気の空気過剰率λとを対応付けたデータマップを備え、
該データマップを用いて前記リニアライズ変換されたデータを取得するとともに、前記検出値又は前記リニアライズ変換されたデータが前記変換限界閾値以下のとき、前記リニアライズ変換されたデータを前記排気の空気過剰率λとみなすものであることを特徴とする請求項5に記載の空気過剰率算出装置。
The oxygen sensor is a resistance type oxygen sensor whose resistance value changes depending on the oxygen concentration.
The excess rate calculation unit includes a data map in which the temperature and detection value of the detection unit of the resistance type oxygen sensor are associated with the air excess rate λ of the exhaust gas.
The linearized data is acquired using the data map, and when the detected value or the linearized data is equal to or less than the conversion limit threshold value, the linearized data is used as the exhaust air. The air excess rate calculation device according to claim 5, wherein the excess rate is regarded as λ.
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JP (1) | JP2022070442A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023181209A1 (en) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 日立Astemo株式会社 | Excess air ratio calculation device |
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2020
- 2020-10-27 JP JP2020179511A patent/JP2022070442A/en active Pending
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WO2023181209A1 (en) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 日立Astemo株式会社 | Excess air ratio calculation device |
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