JP4679646B2 - 車載エンジン制御装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の従来装置においては、被測定ガス中の酸素濃度に応じた第1ポンプ電流と、同じくNOx濃度に応じた第2ポンプ電流とが流れるセンサ本体の一端に、ケーブルを介してコネクタが接続されている。
また、誤差補正値の読み取りを初期化の際に行うことにより、誤った組み合わせでセンサに大きなダメージを与える可能性がなく、センサと制御回路との組み合わせの自由度を増やすことができる。
すなわち、特許文献1に記載のガス濃度検出装置によれば、検出装置側でラベル抵抗の抵抗値を検出し、ソフトウエア手段によって多段階の補正を可能にしているものの、排気ガスに含まれる酸素濃度とNOx濃度とを高精度に検出するために、ガスセンサの固体バラツキ変動を補正するためのラベル抵抗の両端を、コネクタを介して検出装置に接続しているので、コネクタの端子数と配線本数とが増加するという課題があった。
ラベル抵抗の抵抗値は、多段階に変化する数値列の中の1つを基準として、所定の誤差範囲にあるものが数値列の中から選択使用される。
負端電位測定回路は、固定抵抗の両端電圧を多チャンネルAD変換器に入力する回路である。
マイクロプロセッサは、排気ガスセンサの検出信号出力の値と、ラベル抵抗の抵抗値と、変換データの値とに応動して、所定の空燃比が得られるように、燃料噴射量の制御を行うように構成されている。
さらに、ラベル抵抗の抵抗値は、ラベル抵抗の正端電位と負端電位とを測定して既知抵抗の抵抗値を用いて算出されるとともに、適用されるラベル抵抗の抵抗値は、多段階の数値列の中の1つを基準として、所定の誤差範囲にあるものが使用されるので、ラベル抵抗の抵抗値が環境温度によって変化しても、また電源線の電圧変動が発生しても、所定の変動幅以内のものであれば、適用される補正係数を正確に特定することができるという効果がある。
以下、図面を参照しながら、この発明の好適な実施の形態について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る車載エンジン制御装置の全体構成を示すブロック図である。
図1において、電子制御ユニットからなる車載エンジン制御装置100Aは、マイクロプロセッサ(CPU)120Aを主体として構成されており、車載バッテリ101からの給電電圧VB0により動作する。
出力接点103aは、励磁コイル103bが付勢されたことにより閉路して、出力接点103aから第1の電源線141を介して車載エンジン制御装置100Aに給電する。
出力接点104aは、励磁コイル104bが付勢されたことにより閉路して、電気負荷108に給電する。
電熱ヒータ107は、排気ガスセンサ105Aの温度を速やかに所定の活性温度にするために設けられている。
分圧抵抗113a、113bは、互いに直列接続されており、第1の給電電圧VB1から給電されて、分圧点の電圧を第1のモニタ電圧Vb1としてマイクロプロセッサ120Aに入力している。
電熱ヒータ107は、開閉素子117からの通電デューティに応じた平均電圧が印加されることにより、排気ガスセンサ105Aの温度を所定の活性温度に制御する。
マイクロプロセッサ120A内の各素子121A、122〜124は、たとえば1つの集積回路素子として集約されている。
図2において、横軸は空燃比A/F(空気/燃料の重量比)、縦軸は検出信号出力Ip(排気ガスセンサ105Aに供給されたポンプ電流の値)であり、実線曲線は標準出力特性200を示し、1点鎖線曲線は下限出力特性201を示し、破線曲線は上限出力特性202を示している。
したがって、マイクロプロセッサ120Aは、ポンプ電流供給回路(図示せず)に直列接続された電流検出抵抗Rs(図示せず)の両端電圧Vpとして、バイアス電圧Vgを印加し、正の値に変換した補正入力信号電圧Vinが多チャンネルAD変換器124に入力されるように構成されている。
図2において、標準出力特性200は、多数の排気ガスセンサの検出信号出力特性の平均値として算出された結果であり、近似算式またはデータテーブルである換算データとして、不揮発プログラムメモリ121Aに格納されている。
なお、標準出力特性200におけるポンプ電流の校正値Ippの近似算式としては、たとえば、以下の式(2)を用いることができる。
また、上限出力特性202は、許容される固体バラツキ変動の上限となる排気ガスセンサ105Aの検出信号出力特性であり、たとえば、標準出力特性200の120%の値である。
図4は排気ガスセンサ105Aの変換データ表を示している。
また、電源スイッチ102が開路されると、マイクロプロセッサ120Aは、図3内の退避動作を実行してから、自己保持指令信号DR3を停止する。これにより、電源リレー103が消勢されて出力接点103aが開路し、車載エンジン制御装置100Aへの給電が停止される。
ステップ301bにおいて、判定済であれば、「YES」と判定してステップ306cに移行し、未判定であれば、「NO」と判定してステップ302に移行する。
続いて、負荷電源投入指令信号DR4や電気負荷駆動指令信号DRjの駆動を禁止した後(ステップ303a)、第1のモニタ電圧Vb1および第2のモニタ電圧Vb2をRAMメモリ122に読出して読込・判定を行い、ラベル抵抗106の判別を行う(ステップ304)。
したがって、マイクロプロセッサ120Aは、第1のモニタ電圧Vb1を読み出すことによって、第1の給電電圧VB1の値を算出することができる。
したがって、マイクロプロセッサ120Aは、式(5)に基づいてラベル抵抗106の抵抗値Rxを演算算出することができる。
具体例として、R0=1KΩ、γ=1.2を式(6)に代入すると、以下の式(7)が得られる。
以下、同様に、R2=3.0KΩを式(7)に代入すると、R3=3.8KΩとなるが、同じくE24系列の標準数値を用いると、R3=3.9KΩとなる。
ラベル抵抗106としては、たとえば図4で示された基準値Riの±2%精度のものが使用されている。
また、図4において、基準値Riに対応した補正係数Kは、以下の式(8)に基づいて割り付けられている。
したがって、算出された抵抗値Rxが、どの順位iの基準値Riに接近した値であるかを判定すれば、適用される補正係数Kが確定することになる。
この場合の補正係数Kは、K=1.0とするか、または既に選択された補正係数Kの値を変更しないで、そのままの値を適用するようになっている。
この場合も、補正係数Kは、K=1.0とするか、または既に選択された補正係数Kの値を変更しないで、そのままの値を適用するようになっている。
一方、ステップ306bにおいては、補正係数Kとして、K=1.00の基準値を選択し、RAMメモリ122の第1所定アドレスに書込む。
一方、ステップ301bから分岐したステップ306cにおいては、ステップ326a(後述する)により不揮発データメモリ123の第1所定アドレスに書込み保存されている補正係数Kの値をRAMメモリ122の第1所定アドレスに転送書込みして、ステップ321に移行する。
なお、ステップ314は、マイクロプロセッサ120Aの継続運転中に繰返して実行されることになるが、ここでは、たとえ異なる順位iが得られたとしても、補正係数Kは変更しない。
なお、標準出力特性200に関するデータテーブルに代えて、式(2)の近似式から、空燃比λ=(A/F)/14.57を算出することができる。
続いて、ステップ304と同様に、ラベル抵抗106の抵抗値Rxを算出して順位iを判定した後(ステップ324)、ステップ305と同様に、ラベル抵抗106の異常の有無を判定して(ステップ325)、異常があれば、「YES」と判定してステップ326bに移行し、正常であれば、「NO」と判定してステップ326aに移行する。
ステップ326bにおいては、補正係数Kとして、K=1.00の基準値を選択して、不揮発データメモリ123の第1所定アドレスに書込保存するか、または、不揮発データメモリ123の第1所定アドレスに既に補正係数Kが格納されている場合には、保存済の補正係数Kを変更しないでおく。
特に、ステップ324はラベル抵抗判別手段に対応し、ステップ325はラベル抵抗異常判定手段に対応し、ステップ326aは判定記憶保存手段に対応し、ステップ326bは暫定情報選択手段に対応し、ステップ327は異常発生情報保存手段に対応する。
特に、ステップ301bは保存確認手段に対応し、ステップ304はラベル抵抗判別手段に対応し、ステップ305はラベル抵抗異常判定手段に対応し、ステップ306bは暫定情報選択手段に対応する。
特に、ステップ315は定期異常判定手段に対応し、ステップ317は異常報知手段に対応し、ステップ319は空燃比校正検出手段に対応する。
この場合、第2の給電電圧VB2と第1の給電電圧VB1との間に微差が発生するが、ラベル抵抗106の抵抗値Rxは段階的に変化するので、ラベル抵抗106の順位iを誤判定することはない。
ラベル抵抗106の抵抗値Rxは、多段階に変化する数値列の中の1つを基準として、所定の誤差範囲にあるものが数値列の中から選択使用される。
変換データ121aは、排気ガスセンサ105Aの検出信号出力Ip対空燃比A/Fの標準特性200に関するデータテーブル(または、近似算式)と、判別されたラベル抵抗106に対応した補正係数Kの値に関するデータテーブル(または、近似算式)とを含む。
また、ラベル抵抗106の正端電位から負端電位を減算して得られるラベル抵抗106の両端電圧を、通電電流で除算してラベル抵抗106の抵抗値Rxを算出し、算出された抵抗値Rxが、変換データ121aとして格納されたどの順位iのラベル抵抗であるかを特定する。
したがって、電気負荷108に対する給電が停止されていて、電源線141、142Aにおける電圧降下が少ないので、車載エンジン制御装置100Aに印加された電圧を測定することによって、手軽にラベル抵抗106の正端子に印加された電圧を推定することができる。
したがって、車載エンジン制御装置100Aによって制御されない車載電気負荷に対する給電によって車載バッテリ101の電源線の電圧降下が変動しても、車載エンジン制御装置100Aに印加された電圧を測定することにより、正確にラベル抵抗106の正端子に印加された電圧を推定することができる。
また、排気ガスセンサ105Aや車載エンジン制御装置100Aを取換え交換したような場合には、一旦電源スイッチ102を投入してから遮断することによって、手軽にラベル抵抗106の判別を行うことができる。
このように、ラベル抵抗106は、標準数値列の中から選択され、ラベル抵抗106の順位iを変更すると、固定抵抗との接続点の電位は所定値以上の比率で変化するので、ラベル抵抗106の両端電位に所定範囲の測定誤差があっても、適用されたラベル抵抗106の順位iを正確に判定することができる。
空燃比校正検出手段(ステップ319)は、排気ガスセンサ105Aによって得られる空燃比に対応した検出信号出力Ipに対して、ラベル抵抗判別手段(ステップ304、324)によって特定されたラベル抵抗106の順位iに基づく補正係数Kを乗算して、校正検出信号出力Ipp(=K×Ip)を算出し、排気ガスセンサ105Aの標準出力特性200に関するデータテーブル(または、近似算式)から現在の空燃比を演算推定する。
したがって、多チャンネルAD変換器124は、正負の入力信号電圧を扱うことがないので、負電源を必要とせず、安価な回路構成にすることができる。
なお、上記実施の形態1(図1)では、排気ガスセンサ105Aに給電するための第2の電源線142Aを第1の電源リレー103に接続したが、図5のように、第2の電源線142Bを第2の電源リレー104に接続してもよい。
図5はこの発明の実施の形態2に係る車載エンジン制御装置100Bの全体構成を示すブロック図であり、前述(図1参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または符号の後に「B」を付して詳述を省略する。
なお、図5の構成においても、排気ガスセンサ105Bの出力特性は、図2に示した通りであり、排気ガスセンサ105Bの変換データは、図4のデータ表がそのまま適用されるものとする。
分圧抵抗116a、116bの接続点は、第2のモニタ電圧Vb2としてマイクロプロセッサ120Bに入力されている。
選択開閉素子116eの入力端子は、選択開閉素子116dの出力端子に接続されており、選択開閉素子116dの出力論理レベルに対して反転論理出力を発生する。
よって、選択指令信号DR2の論理レベルが「H」となっているときの、第2のモニタ電圧Vb2の値を閉路電圧Vhとすると、閉路電圧Vhは、固定抵抗116cの抵抗値R0を用いて、以下の式(11)で表される。
抵抗値Rxが算出されると、前述と同様に図4のデータ表から、ラベル抵抗106の基準値Ri、またはラベル順位i、または補正係数Kの値が確定する。
まず、図5において、電源スイッチ102が閉路して、電源リレー駆動回路111を介して励磁コイル103bが付勢されると、電源リレー103の出力接点103aを介して車載エンジン制御装置100Bに対して車載バッテリ101が接続され、制御電源110を介して、駆動電圧Vccがマイクロプロセッサ120Bに印加される。
一方、電源スイッチ102が開路されると、マイクロプロセッサ120Bは、図6内の退避動作を実行してから、自己保持指令信号DR3を停止する。これにより、第1の電源リレー103が消勢されて出力接点103aが開路し、車載エンジン制御装置100Bへの給電が停止されるようになっている。
ただし、図6内のステップ504、514、524(図3内のステップ304、314、324に対応)の内容のみが前述と異なっており、ステップ504、514、524の詳細は、図7のフローチャートに示されている。
ステップ602aで読み込まれた第2のモニタ電圧Vb2の値は、前述の式(10)で示した開放電圧VLに相当する。
ステップ604aで読み込まれた第2のモニタ電圧Vb2の値は、前述の式(11)で示した閉路電圧Vhに相当する。
ステップ602bで読み込まれた第2のモニタ電圧Vb2の値は、前述の式(10)で示した開放電圧VLに相当する。
最後に、ステップ606、608においては、ステップ607で起動されたタイムアウト計時用のタイマをリセットしてから、サブ復帰処理(ステップ609)に移行し、図7のサブルーチンを終了する。
なお、図7において、ステップ602aは正端電位測定手段に対応し、ステップ602bは正端電位確認手段に対応し、ステップ604aは負端電位測定手段に対応する。
車載エンジン制御装置100Bは、互いに協働するマイクロプロセッサ120B、不揮発プログラムメモリ121B、RAMメモリ122、不揮発データメモリ123および多チャンネルAD変換器124を備えるとともに、ラベル抵抗106の正端電位測定回路116a、116bと、ラベル抵抗106の負端に直列接続された既知の固定抵抗116cの両端電圧を測定する負端電位測定回路とを、さらに備えている。
変換データ121bは、排気ガスセンサ105Bの検出信号出力Ipの対空燃比A/Fの標準出力特性200(図2)に関するデータテーブル(または、近似算式)と、判別されたラベル抵抗106に対応した補正係数Kの値に関するデータテーブル(または、近似算式)とを含む。
負端電位測定回路は、固定抵抗116cの両端電圧を多チャンネルAD変換器124に入力する。
正端電位確認手段(ステップ602b)は、負端電位測定手段(ステップ604a)によるラベル抵抗106の負端子電位の測定前後において、正端電位測定手段(ステップ602a)と正端電位確認手段(ステップ602b)とによって測定された正端子電位が、所定の許容誤差内で一致していることを確認する。
したがって、実際のラベル抵抗106の順位iを変更すると、計測電位は、所定倍率の等比級数よりも大きな比率で変化する。
空燃比校正検出手段(ステップ519)は、排気ガスセンサ105Bによって得られる空燃比(A/F)に対応した検出信号出力Ipに対して、ラベル抵抗判別手段(ステップ504、524)によって特定されたラベル抵抗106の順位iに基づく補正係数Kを乗算して、校正検出信号出力Ipp(=K×Ip)を算出し、排気ガスセンサ105Bの標準出力特性200(図2)に関するデータテーブル(または、近似算式)から現在の空燃比を演算推定する。
なお、上記実施の形態2(図5)では、第2の給電電圧VB2に関連した回路構成として、ラベル抵抗106に加えて、選択指令信号DR2に応答する選択開閉素子116d、116eと、選択開閉素子116eに接続された分圧抵抗116a、116bと、選択開閉素子116dに接続された固定抵抗116cとを設けたが、図8のように、ラベル抵抗106および回路構成116a〜116eを省略して、開閉指令信号DR1に応答する開閉素子117側に、ラベル抵抗109と、分圧抵抗119a、119bと、固定抵抗119cとを設けてもよい。
なお、この発明の実施の形態3においても、排気ガスセンサ105Cの出力特性は、図2に示した通りである。ただし、排気ガスセンサ105Cの変換データとしては、図4に代えて、図9のデータ表が適用される。
また、固定抵抗119cとラベル抵抗109との接続点の電圧は、分圧電圧Vb3としてマイクロプロセッサ120Cに入力されている。
したがって、閉路分圧電圧Vb4を測定することにより、式(12)を用いて閉路電圧Vonを算出することができる。
したがって、式(13)を用いれば、ラベル抵抗109の抵抗値Rxは、分圧電圧Vb3の測定値と、式(12)を用いて算出された閉路電圧Von値とから、算出することができる。
=4.5/(1+100/Ri+1)+0.5 ・・・(15)
図9において、実際に適用される基準値Riは、前述と同様に、公的規格である標準数E24に基づいている。また、判定下限値Rminは、基準値Ri−1の95%であり、判定上限値Rmaxは、基準値Riの105%となっている。
たとえば、ラベル抵抗109の抵抗値Rxが1.04KΩ未満であれば、ラベル抵抗109の短絡異常(または、正端子配線がグランド回路と混触する地絡異常)であると判定され、補正係数は、K=1.0(または、現状維持)に設定されるようになっている。
まず、図8において、電源スイッチ102が閉路し、電源リレー駆動回路111を介して励磁コイル103bが付勢されると、前述と同様に、電源リレー103の出力接点103aを介して、車載エンジン制御装置100Cに対して車載バッテリ101が接続される。これにより、制御電源110を介して、駆動電圧Vccがマイクロプロセッサ120Cに印加される。
ただし、これらの通常運転制御に先立って、図10によるラベル抵抗109の測定動作が行われる。
続いて、開閉指令信号DR1の論理レベルを「H」にセットして開閉素子117を強制閉路駆動するとともに、望ましくは、指令信号DR4の論理レベルを「L」にセットして第2の電源リレー104の付勢を禁止する(ステップ803a)。
なお、プ804において、開閉素子117の閉路電圧Vonを、ほぼ一定の固定値として不揮発プログラムメモリ121Cにあらかじめ格納しておけば、閉路分圧電圧Vb4の読出しと、式(12)による閉路電圧Vonの算出は不要である。
一方、ステップ806bにおいては、補正係数Kとして既存の記憶値(後述のステップ826で保存記憶した値)が存在すれば、その値を維持し、保存記憶値が存在しなければ、K=1.00の基準値を選択して、RAMメモリ122の第1所定アドレスに書込む。
以降は、図示しない制御フローによって、排気ガスセンサ105Cの環境温度を制御するための制御モードに移行する。
なお、図2のデータテーブルは、不揮発プログラムメモリ121Cにあらかじめ格納されている。
なお、動作終了ステップ822において、マイクロプロセッサ120Cは、他の制御プログラムを実行し、所定時間までには再度動作開始ステップ800に復帰して、以下の制御フローを繰返し実行するようになっている。
続いて、ステップ807、817によりRAMメモリ122の第2および第3所定アドレスに書込まれていた異常履歴情報を、不揮発データメモリ123の第2および第3所定アドレスに累積加算して保存する(ステップ827)。
または、排気ガスセンサ105Cを保守交換した場合や、車載エンジン制御装置100C自体を保守交換した場合には、電源スイッチ102が投入された直後に新しく接続された排気ガスセンサ105Cのラベル抵抗109が直ちに判別されることになる。
また、排気ガスセンサ105Cに給電する第2の電源線142Cは、出力接点103aや出力接点104aに接続せずに、電源スイッチ102に接続することができる。
ただし、図8に示すように、排気ガスセンサ105Cに給電する第2の電源線142Cを出力接点104aに接続した場合には、ラベル抵抗判別手段(ステップ804)を実行するときに、第2の電源リレー104を消勢しておくことにより、開閉素子117を強制駆動しても、開閉素子117には電熱ヒータ107への給電電流が流れず、開閉素子117の閉路電圧Vonがほぼ一定の微小値となるので、マイクロプロセッサ120Cへの閉路分圧電圧Vb4(監視信号)の入力を省略することもできる。
また、ステップ901b、906c、924〜926bは、前述(図3参照)のステップ301b、306c、324〜326bと同様の処理である。
この場合、図8内の不揮発プログラムメモリ121Cには、図10の制御プログラムに代わって、図11の制御プログラムが格納されている。
また、ステップ925においては、ステップ905(図10内のステップ805)と同様に、ラベル抵抗109の異常の有無を判定し、異常があれば、「YES」と判定してステップ926bに移行し、正常であれば、「NO」と判定してステップ926aに移行する。
ステップ926bにおいては、補正係数Kとして、K=1.00の基準値を選択して不揮発データメモリ123の第1所定アドレスに書込保存するか、または、不揮発データメモリ123の第1所定アドレスに既に補正係数Kが格納されている場合には、保存済の補正係数Kを変更せずに維持する。
したがって、ラベル抵抗109の抵抗値Rxが環境温度によって変化しても、または、電源線の電圧変動が発生しても、所定の変動幅以内のものであれば、適用される補正係数Kを正確に特定することができる。
したがって、ヒータ用配線の電圧降下が発生せず、高精度にラベル抵抗19の抵抗値Rxを測定することができる。
異常発生情報保存手段(ステップ827、927)は、ラベル抵抗異常判定手段が、ラベル抵抗109の断線・短絡異常を判定したことを、不揮発データメモリ123に転送書込みする。
この結果として、実際のラベル抵抗106の順位iを変更すると、計測電位は、所定倍率の等比級数よりも大きな比率で変化する。
空燃比校正検出手段(ステップ819、919)は、排気ガスセンサ105Cによって得られる空燃比(A/F)に対応した検出信号出力Ipに対して、ラベル抵抗判別手段(ステップ804、904、924)によって特定されたラベル抵抗106の順位iに基づく補正係数Kを乗算して、校正検出信号出力Ipp(=K×Ip)を算出し、排気ガスセンサ105Cの標準出力特性に関するデータテーブル(または、近似算式)から、現在の空燃比を演算推定する。
マイクロプロセッサ120Cは、補正入力信号電圧Vinのデジタル変換値からバイアス電圧Vgに相当するデジタル変換値を減算し、電流検出抵抗Rsの値で除算することにより、検出信号出力Ipに比例したデジタル変換値を得るようになっている。
Claims (14)
- 空燃比を測定するための排気ガスセンサと、車載エンジンの運転状態を監視するための少なくとも吸気量を測定または推定する吸気量センサを含むセンサ群と、の動作状態に応動し、電源スイッチが投入されているときに車載バッテリから第1の電源線を介して給電されて、燃料噴射用電磁弁を含むエンジン駆動用の電気負荷群を制御する車載エンジン制御装置であって、
前記排気ガスセンサは、空燃比測定素子の特性バラツキに対する補正係数を選択するための指標となるラベル抵抗と、前記排気ガスセンサの温度を早期に活性化温度にするための電熱ヒータとを備え、
前記ラベル抵抗の一端と電熱ヒータの一端とが接続された正端子は、第2の電源線を介して前記車載バッテリに接続され、
前記ラベル抵抗の負端および前記電熱ヒータの負端は、それぞれ個別の配線によって前記車載エンジン制御装置に接続されており、
前記ラベル抵抗の抵抗値は、多段階に変化する数値列の中の1つを基準として、所定の誤差範囲にあるものが前記数値列の中から選択使用され、
前記車載エンジン制御装置は、互いに協働するマイクロプロセッサ、不揮発プログラムメモリ、RAMメモリ、不揮発データメモリおよび多チャンネルAD変換器を含むとともに、前記ラベル抵抗の正端電位測定回路と、前記ラベル抵抗の負端に直列接続された既知の固定抵抗の両端電圧を測定する負端電位測定回路とを、さらに備え、
前記不揮発プログラムメモリは、ラベル抵抗判別手段を構成する制御プログラムと、前記排気ガスセンサの検出信号出力対空燃比の標準特性に関するデータテーブルまたは近似算式、並びに判別されたラベル抵抗に対応した補正係数Kの値に関するデータテーブルまたは近似算式である変換データとを、さらに備え、
前記正端電位測定回路は、前記第1の電源線または前記第2の電源線から給電される第1または第2の給電電圧を分圧して前記多チャンネルAD変換器に入力する分圧抵抗によって構成され、
前記負端電位測定回路は、前記固定抵抗の両端電圧を前記多チャンネルAD変換器に入力する回路であり、
前記ラベル抵抗判別手段は、前記マイクロプロセッサにより算出された前記ラベル抵抗の抵抗値が、前記変換データとして格納されたどの順位のラベル抵抗であるかを特定し、
前記マイクロプロセッサは、前記排気ガスセンサの検出信号出力の値と、前記ラベル抵抗の抵抗値と、前記変換データの値とに応動して、所定の空燃比が得られるように燃料噴射量の制御を行う
ことを特徴とする車載エンジン制御装置。 - 前記正端電位測定回路は、前記第2の電源線を介して前記ラベル抵抗の正端子に印加された前記第2の給電電圧に相当する電圧として、前記第1の電源線を介して前記車載エンジン制御装置に印加された前記第1の給電電圧を分圧して、前記多チャンネルAD変換器に入力し、
前記ラベル抵抗判別手段は、前記電源スイッチが投入された直後であるか、または前記電源スイッチが遮断されてから前記車載エンジン制御装置に対して暫時給電持続されている期間であって、少なくとも前記電熱ヒータを含む前記電気負荷群の全部または一部に対する給電が行われていない時点において、ラベル抵抗の抵抗値の判定を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記車載エンジン制御装置および前記排気ガスセンサは、前記電源スイッチが閉路しているときに付勢される第1の電源リレーの出力接点を介して給電され、
前記車載バッテリから前記第1の電源リレーの出力接点までの電源線は、共通の電源線が使用されている
ことを特徴とする請求項2に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記正端電位測定回路は、前記第2の電源線を介して前記ラベル抵抗の正端子に印加された前記第2の給電電圧を分圧して、前記多チャンネルAD変換器に入力する高抵抗の分圧抵抗によって構成され、
前記負端電位測定回路は、前記マイクロプロセッサの選択指令信号に応答して前記固定抵抗を接続するとともに、前記分圧抵抗の下流側を開路して、前記固定抵抗の両端電圧を前記多チャンネルAD変換器の同一チャンネルに入力する選択開閉素子によって構成され、
前記ラベル抵抗判別手段は、前記固定抵抗を接続しない状態で前記ラベル抵抗の正端電位を測定する正端電位測定手段と、前記固定抵抗を接続してから前記固定抵抗の両端電圧を測定する負端電位測定手段とを備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記ラベル抵抗判別手段は、正端電位確認手段をさらに備え、
前記正端電位確認手段は、前記負端電位測定手段による前記ラベル抵抗の負端子電位の測定前後において、前記正端電位測定手段と前記正端電位確認手段とによって測定された正端子電位が所定の許容誤差内で一致していることを確認する
ことを特徴とする請求項4に記載の車載エンジン制御装置。 - 空燃比を測定するための排気ガスセンサと、車載エンジンの運転状態を監視するための少なくとも吸気量を測定または推定する吸気量センサを含むセンサ群と、の動作状態に応動し、電源スイッチが投入されているときに車載バッテリから第1の電源線を介して給電されて、燃料噴射用電磁弁を含むエンジン駆動用の電気負荷群を制御する車載エンジン制御装置であって、
前記排気ガスセンサは、空燃比測定素子の特性バラツキに対する補正係数を選択するための指標となるラベル抵抗と、前記排気ガスセンサの温度を早期に活性化温度にするための電熱ヒータとを備え、
前記電熱ヒータの正端子は、第2の電源線を介して前記車載バッテリに接続され、
前記電熱ヒータの負端子は、ヒータ用配線によって前記車載エンジン制御装置に接続され、
前記ラベル抵抗の負端子は、前記電熱ヒータの負端子に接続され、
前記ラベル抵抗の正端子は、個別の信号配線によって前記車載エンジン制御装置に接続されており、
前記ラベル抵抗の抵抗値は、多段階に変化する数値列の中の1つを基準として、所定の誤差範囲にあるものが前記数値列の中から選択使用され、
前記車載エンジン制御装置は、互いに協働するマイクロプロセッサ、不揮発プログラムメモリ、RAMメモリ、不揮発データメモリおよび多チャンネルAD変換器を含むとともに、前記ラベル抵抗の正端子に直列接続されて駆動電圧が印加される既知抵抗値の固定抵抗と、前記ラベル抵抗と固定抵抗との接続点の電位を前記多チャンネルAD変換器に入力する分圧電圧測定回路と、前記マイクロプロセッサからの開閉指令信号に応答して、前記電熱ヒータの負端子をグランド回路に接続して前記電熱ヒータに給電する開閉素子とを、さらに備え、
前記不揮発プログラムメモリは、ラベル抵抗判別手段を構成する制御プログラムと、前記排気ガスセンサの検出信号出力対空燃比の標準特性に関するデータテーブルまたは近似算式、並びに判別されたラベル抵抗に対応した補正係数Kの値に関するデータテーブルまたは近似算式である変換データとを、さらに備え、
前記ラベル抵抗判別手段は、前記開閉素子を強制閉路して前記ラベル抵抗の負端子の論理レベルが低電圧レベルとなったときに、前記多チャンネルAD変換器に入力された分圧電圧の値と、前記既知の固定抵抗に印加された前記駆動電圧の値とから、前記ラベル抵抗の抵抗値を算出し、算出された前記ラベル抵抗の抵抗値が、前記変換データとして格納されたどの順位のラベル抵抗であるかを特定し、
前記マイクロプロセッサは、前記排気ガスセンサの検出信号出力の値と、前記ラベル抵抗の抵抗値と、前記変換データの値とに応動して、所定の空燃比が得られるように燃料噴射量の制御を行う
ことを特徴とする車載エンジン制御装置。 - 前記開閉素子の出力電圧は、分圧抵抗を介して前記多チャンネルAD変換器に入力されており、
前記開閉素子を強制閉路して前記ラベル抵抗の負端子の論理レベルが低電圧レベルとなったときの電圧レベルは、前記分圧抵抗の閉路分圧電圧によって測定され、
前記ラベル抵抗判別手段は、前記閉路分圧電圧から算出される前記開閉素子の閉路電圧を算出し、前記固定抵抗および前記ラベル抵抗による分圧電圧の値から、前記開閉素子の閉路電圧に比例した電圧を減算し、前記既知の固定抵抗に印加された駆動電圧の値から前記ラベル抵抗の抵抗値を算出し、算出された前記ラベル抵抗の抵抗値が、前記変換データとして格納されたどの順位のラベル抵抗であるかを特定する
ことを特徴とする請求項6に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記排気ガスセンサは、前記車載バッテリから第2の電源リレーの出力接点を介して給電され、
前記ラベル抵抗判別手段は、前記第2の電源リレーを消勢した状態で実行される
ことを特徴とする請求項6に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記不揮発プログラムメモリは、判定記憶保存手段および保存確認手段を構成する制御プログラムを、さらに含み、
前記判定記憶保存手段は、前記電源スイッチが開路されてから前記車載エンジン制御装置に対して暫時持続給電されている所定期間において、前記ラベル抵抗判別手段による前記ラベル抵抗の判別を行い、判別された前記ラベル抵抗の基準値、または前記基準値の順位、または前記基準値、に対応した補正係数の値を、前記不揮発データメモリに格納保存し、
前記保存確認手段は、前記電源スイッチが閉路された直後において実行され、前記判定記憶保存手段によって既に前記不揮発データメモリが前記ラベル抵抗の判別結果を記憶しているか否かを判定し、確認記憶済であれば、前記不揮発データメモリに保存されている前記記憶されている判別結果を前記RAMメモリに読出記憶し、前記不揮発データメモリに判別結果が保存されていないときには、前記ラベル抵抗判別手段を実行して、今回の判別結果を前記RAMメモリに書込記憶する
ことを特徴とする請求項1または請求項6に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記不揮発プログラムメモリは、ラベル抵抗異常判定手段と、暫定情報選択手段と、異常発生情報保存手段と、を構成する制御プログラムを、さらに含み、
前記ラベル抵抗異常判定手段は、前記ラベル抵抗判別手段によって測定された前記ラベル抵抗の抵抗値が所定の基準値から逸脱した値であったときに、前記ラベル抵抗の断線・短絡異常であると判定し、
前記暫定情報選択手段は、前記ラベル抵抗異常判定手段によって前記ラベル抵抗の断線・短絡異常が判定されたときに実行され、補正係数Kが1.0となる基準係数を選択するか、または既に選択された補正係数がある場合には、前記既存の補正係数を継続使用し、
前記異常発生情報保存手段は、前記ラベル抵抗異常判定手段が前記ラベル抵抗の断線・短絡異常を判定したことを前記不揮発データメモリに転送書込みする
ことを特徴とする請求項1または請求項6に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記不揮発プログラムメモリは、定期異常判定手段および異常報知手段を構成する制御プログラムを、さらに含み、
前記定期異常判定手段は、前記電源スイッチの閉路状態が持続している前記マイクロプロセッサの運転中において定期的に実行され、前記ラベル抵抗の抵抗値が所定の下限値未満であるか、または上限値以上であることに応答して、前記ラベル抵抗または前記ラベル抵抗の配線の短絡・断線異常の有無を判定し、
前記異常報知手段は、前記定期異常判定手段が異常判定処理を実行したときに、異常報知指令信号を発生するとともに、前記電源スイッチが遮断された直後においては、異常報知履歴情報を前記不揮発データメモリに格納保存させる
ことを特徴とする請求項1または請求項6に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記多チャンネルAD変換器を介して前記マイクロプロセッサに入力される前記ラベル抵抗と前記固定抵抗との接続点の計測電位は、前記ラベル抵抗の理論値の順位を変更すると、所定倍率の等比級数として変化する数列となり、
実際の前記ラベル抵抗の抵抗値は、公的規格に基づく標準数値列の中から選択され、
この結果として、実際の前記ラベル抵抗の順位を変更すると、前記計測電位は、前記所定倍率の等比級数よりも大きな比率で変化する
ことを特徴とする請求項1または請求項6に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記不揮発プログラムメモリは、空燃比校正検出手段を構成する制御プログラムを、さらに含み、
前記空燃比校正検出手段は、前記排気ガスセンサによって得られる空燃比に対応した検出信号出力に対して、前記ラベル抵抗判別手段によって特定されたラベル抵抗の順位に基づく補正係数を乗算して校正検出信号出力を算出し、前記排気ガスセンサの標準出力特性に関するデータテーブルまたは近似算式から現在の空燃比を演算推定する
ことを特徴とする請求項1または請求項6に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記排気ガスセンサによって得られる検出信号出力は、正負の電流値であり、
前記検出信号出力を生成する回路には、電流検出抵抗とバイアス電圧を加算する回路とが付加されており、常に正の値となる補正入力信号電圧として前記多チャンネルAD変換器に入力され、
前記マイクロプロセッサは、前記補正入力信号電圧のデジタル変換値から、前記バイアス電圧に相当するデジタル変換値を減算し、前記電流検出抵抗の値で除算することによって、前記検出信号出力に比例したデジタル変換値を得る
ことを特徴とする請求項13に記載の車載エンジン制御装置。
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