JP5798059B2 - Engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、加熱用ヒータが付設された排気センサ(A/Fセンサ)が排気管(排気通路)に配備されているエンジンの制御装置に係り、特に、排気管に溜まる凝縮水量を、新たにセンサ類を設けることを必要とせずに正確に推定し得て、凝縮水による排気センサの損傷を、大きなコストアップを招くことなく確実に防止することができるようにしたものに関する。 The present invention relates to an engine control device in which an exhaust sensor (A / F sensor) provided with a heater for heating is arranged in an exhaust pipe (exhaust passage). In particular, the amount of condensed water accumulated in the exhaust pipe is newly increased. The present invention relates to a sensor that can be accurately estimated without requiring sensors and that can reliably prevent damage to an exhaust sensor due to condensed water without causing a significant increase in cost.
近年、環境負荷軽減のため、エンジン(エンジン)から排出される排気ガスを浄化することが求められており、そのためには、燃焼に供せられる混合気の空燃比を適正な範囲に制御することが要求される。 In recent years, in order to reduce the environmental load, it has been required to purify exhaust gas discharged from the engine (engine). For that purpose, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture used for combustion must be controlled within an appropriate range. Is required.
従来より、空燃比を適正範囲に制御すべく、排気ガス中の酸素濃度を検出して、酸素量が略ゼロとなるように燃料供給量をフィードバック制御すること等が行われている。酸素濃度を検出するには、酸素濃度比率に応じて電圧を生じる酸素センサや、酸素濃度をリニアに検出できるリニア空燃比センサ等の排気センサが使用されている。 Conventionally, in order to control the air-fuel ratio within an appropriate range, the oxygen concentration in the exhaust gas is detected, and the fuel supply amount is feedback-controlled so that the oxygen amount becomes substantially zero. In order to detect the oxygen concentration, an exhaust sensor such as an oxygen sensor that generates a voltage according to the oxygen concentration ratio or a linear air-fuel ratio sensor that can linearly detect the oxygen concentration is used.
しかしながら、酸素センサ(の酸素濃度検知素子)が正常に動作(活性化)する温度は300℃以上、リニア空燃比センサ(の酸素濃度検知素子)が正常に動作(活性化)する温度は600℃以上であるので、センサの検知素子をヒータ等の加熱手段で強制加熱して活性温度を越えるまで昇温させる必要がある。 However, the temperature at which the oxygen sensor (the oxygen concentration detecting element) normally operates (activates) is 300 ° C. or higher, and the temperature at which the linear air-fuel ratio sensor (the oxygen concentration detecting element) operates normally (activates) is 600 ° C. As described above, it is necessary to forcibly heat the detection element of the sensor with a heating means such as a heater until the temperature exceeds the activation temperature.
そのため、従来より、前記センサに検知素子加熱用のヒータを付設し(センサ内部の検知素子の近傍にヒータを配在するのが普通である)、検知素子をヒータで加熱することが行われている。 For this reason, conventionally, a heater for detecting element heating is attached to the sensor (a heater is usually arranged in the vicinity of the detecting element inside the sensor), and the detecting element is heated by the heater. Yes.
しかしながら、エンジン始動後において、できるだけ早くセンサの検知素子を活性化させるには、前記ヒータによる前記検知素子の急速加熱が必要となるが、急速加熱を行うと、そのときの温度上昇に伴う熱応力によって検知素子にクラック、素子割れ等と称される不具合が生じて適正に酸素濃度を検出することができなくなることがあり、最悪の場合は検知素子が破損して全く機能しなくなってしまうこともあった。 However, in order to activate the detection element of the sensor as soon as possible after starting the engine, rapid heating of the detection element by the heater is necessary. However, if rapid heating is performed, thermal stress accompanying the temperature rise at that time May cause a defect called cracking, element cracking, etc. in the sensing element, making it impossible to detect the oxygen concentration properly. In the worst case, the sensing element may be damaged and not function at all. there were.
センサの検知素子にクラック、素子割れ等が発生する原因としては以下のようなことが考えられる。 Possible causes of cracks, element cracks, and the like in the detection element of the sensor are as follows.
通常、エンジンにおいては、燃料噴射弁から噴射された燃料が吸気中に気化混合せしめられ、その混合気が燃焼室で燃焼して、その燃焼廃ガス(排気ガス)が排気管等で形成される排気管に排出されるが、その際、排気ガスによって排気管が暖められる。排気ガスの発熱量は、燃料噴射量、すなわち、吸入空気量に比例するので、吸入空気量の積算値が発熱量になる。 Normally, in an engine, fuel injected from a fuel injection valve is vaporized and mixed in the intake air, the mixture is burned in a combustion chamber, and the combustion waste gas (exhaust gas) is formed in an exhaust pipe or the like. While being discharged to the exhaust pipe, the exhaust pipe is warmed by the exhaust gas. Since the heat generation amount of the exhaust gas is proportional to the fuel injection amount, that is, the intake air amount, the integrated value of the intake air amount becomes the heat generation amount.
また、エンジンの排気ガスには、燃料と吸入空気との燃焼反応によって生成された水蒸気が含まれている。この水蒸気を含んだ排気ガスが排気管内で冷やされると、排気管内で排気ガス中の水蒸気が凝縮して凝縮水が生成される。より詳しくは、排気管(壁面)温度が露点以上であれば水蒸気となって排出されるが、排気管温度が露点以下であれば排気管壁面に水滴となって結露する。 Further, engine exhaust gas contains water vapor generated by a combustion reaction between fuel and intake air. When the exhaust gas containing water vapor is cooled in the exhaust pipe, the water vapor in the exhaust gas is condensed in the exhaust pipe to generate condensed water. More specifically, if the exhaust pipe (wall surface) temperature is equal to or higher than the dew point, water vapor is discharged. If the exhaust pipe temperature is equal to or lower than the dew point, water droplets are condensed on the exhaust pipe wall surface.
特に、排気管が湾曲していて上部にガスが溜まりやすい構造であると、水蒸気は湾曲部の上部に溜まり、エンジン停止後、排気管温度が低下してくると、その溜まった水蒸気は水分となって結露する。そのため、センサが湾曲部に取り付けられていると、検知素子表面にも水分が付着しやすい。この検知素子表面に付着した水分が前記素子割れ等の不具合が発生する主たる原因であるが、それを説明する前に、現在実用に供されている加熱用ヒータが付設された排気センサの一例(後述の本発明の実施形態においても使用されているリニア空燃比センサ)を図3(A)、(B)を参照しながら説明する。 In particular, if the exhaust pipe is curved and gas is likely to accumulate at the top, water vapor will accumulate at the top of the curved part, and when the exhaust pipe temperature decreases after the engine stops, the accumulated water vapor will Condensation. For this reason, when the sensor is attached to the curved portion, moisture tends to adhere to the surface of the detection element. Moisture adhering to the surface of the detection element is a main cause of the occurrence of defects such as element cracking. Before explaining this, an example of an exhaust sensor equipped with a heater for heating that is currently in practical use ( A linear air-fuel ratio sensor (also used in an embodiment of the present invention described later) will be described with reference to FIGS. 3 (A) and 3 (B).
図3(A)に示されるリニア空燃比センサ10は、排気管109に取り付けられた筒状のホルダ11及び排気管109内に挿入されたプロテクタ12を有し、プロテクタ12内に酸素濃度検知素子20が配設されている。プロテクタ12には幾つかの穴14が形成されており、この穴14から排気ガスが出入りするようになっている。
A linear air-
検知素子20は、図3(B)に示される如くに、上下の保護層23、24を含む多層構造となっており、その下面側に電熱線式ヒータ30を内蔵するヒータ部29が配設されている。
As shown in FIG. 3 (B), the
検知素子20は、検知電極21と基準電極22とを有し、これら検知電極21と基準電極22に挟まれた拡散層25に、所定の電流を流して、排気管109を流れる排気ガスの酸素濃度に応じて、検知電極21側と基準電極22側との酸素濃度比が一定となるように、酸素を移動させる。このときの電流値が排気管109側の酸素濃度に比例することになるので、電流値を測定することで排気管内(排気ガス)の酸素濃度を検出することができる。酸素濃度は、燃焼の際に反応しなかった酸素であり、空燃比に対応する。よって、空燃比に応じて図4に示される如くの電流特性を持つ。
The
前記検知素子20が正常に機能するには、酸素がイオンとして移動できる温度(600℃以上)まで加熱する必要がある。排気ガスが600℃以上であれば、排気ガスによる加熱が可能であるが、通常の運転では排気ガス温度は600℃以下であり、ヒータ30による加熱が必要である。
In order for the
一方、ヒータ30による加熱は、検知素子20に対して一様な温度分布にならず、ヒータ近傍部分(内部)20iが高く、ヒータ30から離れた表面部分20sが低くなるため、その温度差によって熱応力が生じる。温度差は検知素子20の熱抵抗に応じて変わる。熱抵抗が大きいと、熱は内部にたまり、温度差が大きくなる。よって、ヒータ30の温度を一定とすると、図6に示される如くに、ヒータ30への通電直後(エンジン始動直後)にヒータ近傍部分(内部)20iの温度が高くなり、表面部分20sとの温度差が最大となる。
On the other hand, the heating by the
水分が検知素子表面20sに付着していると、素子表面20sは水分の潜熱があるので、加熱されても水分が蒸発する間は100°Cに維持され、そのため、温度差はさらに拡大する。水分蒸発中の検知素子表面20sの温度上昇率は略ゼロであるが、水分が無くなった直後からは急速に上昇するので、温度上昇率が極めて大きくなる。このような検知素子20の内部20iと表面20sとの間の温度差及び急速な温度上昇に伴う熱応力により、検知素子20にクラック、素子割れ等の不具合が発生すると考えられる。
If moisture adheres to the
このような排気センサ(の検知素子)に素子割れ等の不具合が発生することの対策として、従来においては、例えば特許文献1に所載のように、排気管の外部に温度センサを配設し、該温度センサにより排気管内の温度を推定し、その温度に基づいて排気管内に凝縮水が存在し得る状況か否かを判断し、凝縮水が存在し得る状況であれば、排気管を燃焼バーナで熱せられた熱媒体によって加熱することが提案されている。 As a countermeasure against the occurrence of problems such as element cracks in such an exhaust sensor (detection element thereof), a temperature sensor has conventionally been arranged outside the exhaust pipe as described in Patent Document 1, for example. The temperature sensor estimates the temperature in the exhaust pipe, determines whether or not the condensed water can exist in the exhaust pipe based on the temperature, and if the condensed water can exist, burns the exhaust pipe It has been proposed to heat with a heat medium heated by a burner.
しかしながら、前記従来技術のような対策では、温度センサや排気管における排気センサより上流側部分を加熱する排気管加熱手段等を新たに設ける必要があるため、その分製造コストが嵩んでしまうという問題があった。 However, in the countermeasures as in the prior art, it is necessary to newly provide an exhaust pipe heating means for heating an upstream portion of the temperature sensor or the exhaust pipe from the exhaust sensor, which increases the manufacturing cost accordingly. was there.
本発明は、上記問題を解消すべくなされたもので、その目的とするところは、新たにセンサ類や加熱手段等を設けることを必要とせずに、排気管に溜まる凝縮水量を正確に推定し得て、凝縮水による排気センサの素子割れ等を、大きなコストアップを招くことなく確実に防止することのできるエンジンの制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to accurately estimate the amount of condensed water accumulated in the exhaust pipe without the need to newly provide sensors or heating means. Thus, it is an object of the present invention to provide an engine control device that can reliably prevent element cracking or the like of an exhaust sensor due to condensed water without causing a significant increase in cost.
上記目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの制御装置は、排気管内の凝縮水量に基づいて排気センサの検知素子加熱用ヒータに対する通電制御を行うようにされ、燃料噴射量と吸入空気量とに基づいて燃焼により発生する水蒸気量を算出する水蒸気量算出手段と、排気ガスの温度を推定又は検出する排気ガス温度取得手段と、前記排気管の温度を推定又は検出する排気管温度取得手段と、前記水蒸気量と前記排気ガス温度と前記排気管温度とに基づいて前記排気管内で生じる凝縮水量を推定する凝縮水量推定手段と、を備えている。そして、前記ヒータに対する通電制御は、前記凝縮水量推定手段により推定された凝縮水量推定値と予め設定されている被水耐力上限値とを比較し、その比較結果に基づいて前記ヒータに対する通電を制御するものであり、エンジンを始動した際に、前記凝縮水量推定値が前記被水耐力上限値を越えている場合は、前記凝縮水量推定値が前記被水耐力上限値以下になるまでは、前記ヒータへの通電を禁止又は制限することを特徴としている。 In order to achieve the above object, an engine control device according to the present invention is configured to perform energization control on a heater for detecting element heating of an exhaust sensor on the basis of the amount of condensed water in an exhaust pipe, and a fuel injection amount and an intake air amount. A water vapor amount calculating means for calculating the amount of water vapor generated by combustion based on the above, an exhaust gas temperature acquiring means for estimating or detecting the temperature of the exhaust gas, and an exhaust pipe temperature acquiring means for estimating or detecting the temperature of the exhaust pipe And a condensate amount estimation means for estimating the amount of condensate generated in the exhaust pipe based on the water vapor amount, the exhaust gas temperature, and the exhaust pipe temperature . In the energization control for the heater, the condensate amount estimation value estimated by the condensate amount estimation unit is compared with a preset water yield strength upper limit value, and the energization control for the heater is controlled based on the comparison result. When the engine is started and the estimated amount of condensed water exceeds the water yield strength upper limit value, until the condensed water amount estimated value becomes equal to or less than the water yield strength upper limit value, It is characterized by prohibiting or restricting energization to the heater .
本発明によれば、通常エンジンに備えられているセンサ類により検出ないし推定されるパラメータ、具体的には、燃料噴射量と吸入空気量とから求められる水蒸気量、排気ガス温度、及び排気管温度に基づいて凝縮水量を推定し、該凝縮水量に基づいて排気センサの検知素子加熱用ヒータに対する通電制御を行うようにされるので、新たにセンサ類や加熱手段等を設けることを必要とせずに、排気管に溜まる凝縮水量を正確に把握することができるとともに、排気センサの加熱用ヒータの通電制御を適切に行うことができ、その結果、凝縮水による排気センサの素子割れ等を、大きなコストアップを招くことなく確実に防止することができる。
上記した以外の、課題、構成、及び効果は、以下の実施形態により明らかにされる。
According to the present invention, parameters normally detected or estimated by sensors provided in the engine, specifically, the water vapor amount, exhaust gas temperature, and exhaust pipe temperature obtained from the fuel injection amount and the intake air amount. The amount of condensed water is estimated based on the amount of water, and the energization control is performed on the heater for detecting element of the exhaust sensor based on the amount of condensed water, so that there is no need to newly provide sensors or heating means. In addition to being able to accurately grasp the amount of condensed water accumulated in the exhaust pipe, it is possible to properly control the energization of the heater for heating the exhaust sensor. It can be surely prevented without incurring an increase.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following embodiments.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る制御装置が適用されたヒータ付き排気センサを備えた車載用エンジンの概略構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an in-vehicle engine having an exhaust sensor with a heater to which a control device according to the present invention is applied.
図示のエンジン100は、例えば直列4気筒ガソリンエンジンであって、水温センサ110が配設されたシリンダ107の頭部(燃焼室)に点火コイル103から点火電圧を印加される点火プラグ102が配設され、また、クランク軸及び吸排気動弁機構に関連してクランク角センサ111及びカム角センサ112が設けられ、吸気系(吸気通路108)には、燃料噴射弁101、電制スロットル弁104、スロットル(開度)センサ113、吸気管圧力センサ114、エアフローセンサ115、吸気温度(外気温とみなせる)を検出する吸気温センサ121等が配設され、排気系(排気管109)には、前述した図3に示される如くのリニア空燃比センサ10、排気ガス温度を検出する排気温センサ122、触媒118等が配在されている。前記燃料噴射弁101には、燃料タンク125から燃料ポンプ117及び燃圧制御弁126を介して一定圧に調圧された燃料が圧送されるようになっている。
The illustrated
そして、本実施形態の制御装置においては、前記リニア空燃比センサ10内に設けられた検知素子加熱用ヒータ30(図3参照)の通電(ON/OFF及び温度(発熱量)の)制御、前記燃料噴射弁101による燃料噴射量や燃料噴射時期の制御、前記点火プラグ102による点火時期の制御等を行うため、コントロールユニット120が備えられている。
In the control device of the present embodiment, energization (ON / OFF and temperature (heat generation amount)) control of the detection element heating heater 30 (see FIG. 3) provided in the linear air-
コントロールユニット120は、図2に示される如くに、数値・論理演算を行うCPU401、CPU401が実行するプログラム及びデータを格納したROM402、データを一時的に記憶するRAM403、各センサ類からのアナログ信号を取り込んでデジタル信号に変換するA/D変換器404、運転状態をあらわすスイッチ類からの信号を取り込むデジタル入力回路405、パルス信号の時間間隔や所定時間内のパルス数を計数するパルス入力回路406、さらに、CPU401の演算結果に基づきアクチュエータ(燃料ポンプ117や電制スロットル弁104等)の制御を行う、デジタル出力回路407、パルス出力回路408、そして、通信回路409を備えており、これらにより、データを外部に出力し、さらに、外部からの通信コマンドによって内部状態を変更できるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
図5は、コントロールユニット120、リニア空燃比センサ10、ヒータ30の接続関係を示しており、リニア空燃比センサ10の検知素子20から得られる酸素濃度をあらわす信号(図4参照)はセンサ信号処理回路26を介してコントロールユニット120に入力される。また、ヒータ30は、トランジスタ36のON(導通)/OFF(非導通)に応じてバッテリ37から通電され、その通電量(時間)に応じて発熱し、検知素子20を加熱する。この加熱温度を制御すべく、コントロールユニット120からトランジスタ36をON/OFFするための制御信号(デューティ信号)が供給される。なお、トランジスタ36の両端の電圧値(又は電流値)は、ヒータ30の故障診断等に用いるため、コントロールユニット120に取り込まれるようになっている。
FIG. 5 shows the connection relationship between the
次に、コントロールユニット120が、エンジン始動直後において、ヒータ30で検知素子20を加熱するにあたり、検知素子20にクラック、素子割れ等の不具合を生じさせることがないようにするための制御例について説明する。
Next, a description will be given of a control example for preventing the
前述したように、燃焼によって生じた水分は、排気管(壁面)温度が露点以上であれば水蒸気となって排出されるが、排気管温度が露点以下であれば排気管109の内壁面に水滴となって結露し、検知素子20の表面20sにも水分(結露水)が付着する。
As described above, moisture generated by combustion is discharged as water vapor when the exhaust pipe (wall surface) temperature is equal to or higher than the dew point. However, when the exhaust pipe temperature is equal to or lower than the dew point, water drops on the inner wall surface of the
また、ヒータ30による加熱は、検知素子20に対して一様な温度分布にならず、ヒータ近傍部分(内部)20iが高く、ヒータ30から離れた表面部分20sが低くなるため、その温度差によって熱応力が生じる。温度差は検知素子20の熱抵抗に応じて変わる。熱抵抗が大きいと、熱は内部にたまり、温度差が大きくなる。
In addition, the heating by the
よって、ヒータ30の温度(検知素子20に対する加熱量)を一定とすると、図6に示される如くに、ヒータ30への通電直後(エンジン始動直後)にヒータ近傍部分(内部)20iの温度が高くなり、表面部分20sとの温度差が最大となる。
Therefore, assuming that the temperature of the heater 30 (the heating amount for the detection element 20) is constant, as shown in FIG. 6, the temperature in the vicinity of the heater (inside) 20i is high immediately after energization of the heater 30 (immediately after engine start). Thus, the temperature difference from the
水分が検知素子表面20sに付着していると、素子表面20sは水分の潜熱があるので、加熱されても水分が蒸発する間は100℃に維持され、そのため、温度差はさらに拡大する。水分蒸発中の素子表面20sの温度上昇率は略ゼロであるが、水分が無くなった直後からは急速に上昇する。
If moisture adheres to the
そこで、本実施形態においては、コントロールユニット120が、エンジン始動時における検知素子20の表面20sの水分付着状態を推定し、表面20sに水分(凝縮水)が付着している可能性があるときは、始動直後においてヒータ30の温度(加熱量)を従来のように急速に上げないで比較的低い温度に抑え、検知素子20におけるヒータ30近傍の内部20iとヒータ30から離れた表面20sとの温度差が所定値を越えないように、ヒータ30の温度を制御するウォームアップ制御を行う。
Therefore, in the present embodiment, when the
そして、前記ウォームアップ制御を、素子表面20sの水分が全て蒸発する時期(これも排気ガスの発熱量=吸入空気量の積算値等に基づいて推定する)まで継続し、水分が全て蒸発したと推定された時期以後は、検知素子20の温度を活性化温度(約600℃以上)まで上昇させるセンサ活性促進制御を行い、検知素子20が活性化温度に達した以降は、フィードバック制御により最適温度(例えば750〜760℃程度)で維持する。なお、フィードバック制御には、検知素子20の実温度が必要であるが、検知素子20の実温度は、それが400℃〜500℃に達すると、検知素子20から得られる信号に基づいて求めることができる。
Then, the warm-up control is continued until the time when all the moisture on the
前記したエンジン始動時における素子表面20sの水分付着状態は、エンジン始動時における排気管109の温度に応じて異なるので、本実施形態においては、排気管109の温度と略同じと見なすことができるエンジン冷却水温及び吸気温(いずれか一方だけでも可)に基づいて前記検知素子表面20sの水分付着状態を推定するようにされている。
Since the moisture adhesion state of the
また、コントロールユニット120は、図7(エンジン運転中における演算周期Δt当りの排気管温度変化量ΔTp算出)、図8(エンジン停止時における排気管温度推定)、図10(凝縮水量推定並びにリニア空燃比センサ10への通電制御)等に示される如くの処理(プログラム)を実行することで、排気管109内で生じる凝縮水量Mconを推定する。
In addition, the
以下、排気管109内で生じる凝縮水量Mconの推定方法について説明する。
まず、下記[数1]に示される等式の如くに、単位時間当りの吸入空気量Mair[g/s]と単位時間当りの燃料噴射量Mfue[g/s]との和が、燃料と吸入空気の燃焼反応により発生する単位時間当りの水蒸気量Mwgs[g/s]と単位時間当りの二酸化炭素量Mco2[g/s]との和に等しくなることから、該式から水蒸気量Mwgs[g/s]を算出する。
Hereinafter, a method for estimating the amount of condensed water Mcon generated in the
First, as shown in the equation shown in the following [Equation 1], the sum of the intake air amount Mail [g / s] per unit time and the fuel injection amount Mfue [g / s] per unit time is calculated as follows. Since the water vapor amount Mwgs [g / s] per unit time generated by the combustion reaction of the intake air is equal to the sum of the carbon dioxide amount Mco2 [g / s] per unit time, the water vapor amount Mwgs [ g / s] is calculated.
また、吸入空気量、エンジン回転数等に基づいて排気ガス温度Tg(例えば排気ポート近傍における排気ガス温度)を推定する。この機能が「排気ガス温度取得手段」としての役割を果たす。なお、排気ガス温度Tgを温度センサで検出するようにしても良い。さらに、後述する方法で排気管温度Tp(例えばリニア空燃比センサ10の近傍における排気管温度)を推定する。 Further, the exhaust gas temperature Tg (for example, the exhaust gas temperature in the vicinity of the exhaust port) is estimated based on the intake air amount, the engine speed, and the like. This function serves as “exhaust gas temperature acquisition means”. The exhaust gas temperature Tg may be detected by a temperature sensor. Further, the exhaust pipe temperature Tp (for example, the exhaust pipe temperature in the vicinity of the linear air-fuel ratio sensor 10) is estimated by a method described later.
そして、排気ガス温度Tgと排気管温度Tpとをパラメータとする凝縮割合Cのマップを参照して、現在の排気ガス温度Tgと排気管温度Tpとに応じた凝縮割合Cを算出する。この凝縮割合Cは、燃料と吸入空気の燃焼反応により発生する水蒸気(排気ガス中の水蒸気)のうちの排気管109内で凝縮する割合である。凝縮割合Cのマップは、予め、実験データや設計データ等に基づいて求めた排気ガス温度Tgと排気管温度Tpと凝縮割合Cとの関係を用いて作成され、コントロールユニット120のROMに記憶されている。
Then, a condensation ratio C corresponding to the current exhaust gas temperature Tg and the exhaust pipe temperature Tp is calculated with reference to a map of the condensation ratio C using the exhaust gas temperature Tg and the exhaust pipe temperature Tp as parameters. This condensation rate C is the rate of condensation in the
この後、水蒸気量Mwgsに凝縮割合Cと演算周期Δtとを乗算して演算周期Δt当りの凝縮水増加量ΔMcon[g]を次式で算出する。
ΔMcon = Mwgs × C × Δt
Thereafter, the water vapor amount Mwgs is multiplied by the condensation ratio C and the calculation cycle Δt to calculate the condensed water increase amount ΔMcon [g] per calculation cycle Δt by the following equation.
ΔMcon = Mwgs × C × Δt
この後、前回の凝縮水量推定値Mconに今回の凝縮水増加量ΔMconを加算して今回の凝縮水量推定値Mcon[g]を次式で求める。
Mcon = Mcon + ΔMcon
Thereafter, the current condensed water amount increase ΔMcon is added to the previous condensed water amount estimated value Mcon to obtain the current condensed water amount estimated value Mcon [g] by the following equation.
Mcon = Mcon + ΔMcon
この凝縮水量推定値Mconは、コントロールユニット120のバックアップRAM(記憶手段)に記憶される。コントロールユニット120のバックアップRAMの記憶データは、図示しないIGスイッチ(イグニッションスイッチ)がオフされたエンジン停止中も保持される。エンジン再始動時に凝縮水量Mconを推定する際には、前回のエンジン停止直前に記憶した凝縮水量推定値Mcon(つまり、エンジン停止中に排気管109内に残留する凝縮水量の推定値)を初期値(前回DC分)とする。
This condensed water amount estimated value Mcon is stored in a backup RAM (storage means) of the
ところで、アクセルペダル踏み込み等により吸入空気量が増加して排気管109内を流れる排気ガス量が増加すると、排気管109内に蓄積された凝縮水が排気ガスによって吹き飛ばされて排気管109外へ排出される。
By the way, when the amount of intake air increases due to depression of the accelerator pedal or the like and the amount of exhaust gas flowing through the
そこで、本実施例では、吸入空気量Mairが所定値Mthを越えたときに、凝縮水量推定値Mconを0にリセットする。あるいは、吸入空気量Mairに応じて凝縮水量推定値Mcon を減少させるようにしても良い。これにより、吸入空気量Mairが増加して排気管109内を流れる排気ガス量が増加したときに、排気管109内に蓄積された凝縮水が排気ガスによって吹き飛ばされて排気管109外へ排出されるのに対応して、凝縮水量推定値Mconが0にリセットされるか又は減少せしめられる。
Therefore, in this embodiment, when the intake air amount Mail exceeds the predetermined value Mth, the condensed water amount estimated value Mcon is reset to zero. Alternatively, the condensed water amount estimated value Mcon may be decreased in accordance with the intake air amount Mail. As a result, when the intake air amount Mair increases and the amount of exhaust gas flowing through the
次に、排気管温度Tpの推定方法について説明する。
図9(エンジン運転中→停止期間における排気管温度Tpの推移を示すタイムチャート)に示される如くに、コントロールユニット120は、エンジン運転中(エンジン始動からIGスイッチのオフまでの期間)は、エンジン運転中の推定方法(図7参照)で排気管温度Tpを推定し、エンジン停止中(IGスイッチのオフからエンジン始動までの期間)は、エンジン停止中の推定方法(図8参照)で排気管温度Tpを推定する。
Next, a method for estimating the exhaust pipe temperature Tp will be described.
As shown in FIG. 9 (time chart showing the transition of the exhaust pipe temperature Tp during the engine operation to the stop period), the
エンジン運転中に排気管温度Tpを推定するにあたっては、図7に示される如くに、まず、排気ガスから排気管109へ伝達される受熱量を求めるための受熱側熱伝達係数Kinと、排気管109から外気へ放熱される放熱量を求めるための放熱側熱伝達係数Koutを算出する。
In estimating the exhaust pipe temperature Tp during engine operation, as shown in FIG. 7, first, the heat receiving side heat transfer coefficient Kin for obtaining the amount of heat received from the exhaust gas to the
受熱側熱伝達係数Kinを算出する際には、エンジン回転数(排気流速の代用情報)と負荷(排気圧の代用情報)とをパラメータとする補正係数αのマップを参照して、現在のエンジン回転数と負荷とに応じた補正係数αを算出する。 When calculating the heat-receiving side heat transfer coefficient Kin, the current engine is referred to by referring to a map of the correction coefficient α using the engine speed (substitution information of exhaust flow velocity) and the load (substitution information of exhaust pressure) as parameters. A correction coefficient α corresponding to the rotation speed and load is calculated.
この補正係数αは、受熱側熱伝達係数基本値Kin0を補正するための係数である。補正係数αのマップは、予め、実験データや設計データ等に基づいて求めたエンジン回転数と負荷と排気管109の受熱量との関係を用いて作成され、コントロールユニット120のROMに記憶されている。一般に、エンジン回転数が高くなって排気流速が速くなるほど排気管109の受熱量が少なくり、負荷が大きくなって排気圧が高くなるほど排気管109の受熱量が多くなるため、補正係数αのマップは、エンジン回転数が高くなるほど補正係数αが小さくなって受熱側熱伝達係数Kinが小さくなり、負荷が大きくなるほど補正係数αが大きくなって受熱側熱伝達係数Kinが大きくなるように設定されている。
The correction coefficient α is a coefficient for correcting the heat receiving side heat transfer coefficient basic value Kin0. The map of the correction coefficient α is created in advance using the relationship between the engine speed, the load, and the amount of heat received by the
この後、受熱側熱伝達係数基本値Kin0に補正係数αを乗算して受熱側熱伝達係数Kinを次式で求める。
Kin = Kin0 × α
Thereafter, the heat-receiving-side heat transfer coefficient Kin0 is multiplied by the correction coefficient α to obtain the heat-receiving-side heat transfer coefficient Kin by the following equation.
Kin = Kin0 × α
これにより、エンジン回転数(排気流速の代用情報)や負荷(排気圧の代用情報)に応じて受熱側熱伝達係数基本値Kin0を補正して受熱側熱伝達係数Kinを変化させる。 As a result, the heat-receiving-side heat transfer coefficient Kin is changed by correcting the heat-receiving-side heat transfer coefficient basic value Kin0 according to the engine speed (substitution information for the exhaust gas flow rate) and the load (substitution information for the exhaust pressure).
また、放熱側熱伝達係数Koutを算出する際には、ラジエターファン回転速度と車速とをパラメータとする補正係数βのマップを参照して、現在のラジエターファン回転速度と車速とに応じた補正係数βを算出する。 Further, when calculating the heat radiation side heat transfer coefficient Kout, a correction coefficient according to the current radiator fan rotation speed and the vehicle speed is referred to by referring to a map of the correction coefficient β using the radiator fan rotation speed and the vehicle speed as parameters. β is calculated.
この補正係数βは、放熱側熱伝達係数基本値Kout0を補正するための係数である。補正係数βのマップは、予め、実験データや設計データ等に基づいて求めたラジエターファン回転速度と車速と排気管109の放熱量との関係を用いて作成され、コントロールユニット120のROMに記憶されている。一般に、ラジエターファン回転速度や車速が速くなるほど排気管109の放熱量が多くなるため、補正係数βのマップは、ラジエターファン回転速度や車速が速くなるほど補正係数βが大きくなって放熱側熱伝達係数Koutが大きくなるように設定されている。なお、大気圧(排気管109の外側の圧力)が高くなるほど排気管109の放熱量が多くなるため、大気圧が高くなるほど補正係数βが大きくなって放熱側熱伝達係数Koutが大きくなるようにしても良い。
The correction coefficient β is a coefficient for correcting the heat radiation side heat transfer coefficient basic value Kout0. The map of the correction coefficient β is created in advance using the relationship between the radiator fan rotation speed, the vehicle speed, and the heat dissipation amount of the
この後、放熱側熱伝達係数基本値Kout0に補正係数βを乗算して放熱側熱伝達係数Koutを次式で求める。
Kout = Kout0 × β
これにより、ラジエターファン回転速度や車速に応じて放熱側熱伝達係数基本値Kout0を補正して放熱側熱伝達係数Koutを変化させる。
Thereafter, the heat radiation side heat transfer coefficient Kout is obtained by the following equation by multiplying the heat radiation side heat transfer coefficient basic value Kout0 by the correction coefficient β.
Kout = Kout0 × β
As a result, the heat dissipation side heat transfer coefficient Kout is changed by correcting the heat dissipation side heat transfer coefficient basic value Kout0 according to the rotational speed of the radiator fan and the vehicle speed.
このようにして、受熱側熱伝達係数Kinと放熱側熱伝達係数Koutとを算出した後、排気ガス温度Tgと排気管温度Tpとの差(Tg − Tp)に受熱側熱伝達係数Kinを乗算して排気管109の受熱量{Kin × (Tg − Tp)}を求めると共に、排気管温度Tpと外気温Taとの差(Tp − Ta)に放熱側熱伝達係数Koutを乗算して排気管109の放熱量{Kout × (Tp − Ta )}を求める。 After calculating the heat receiving side heat transfer coefficient Kin and the heat radiating side heat transfer coefficient Kout in this manner, the difference (Tg−Tp) between the exhaust gas temperature Tg and the exhaust pipe temperature Tp is multiplied by the heat receiving side heat transfer coefficient Kin. Then, the amount of heat received by the exhaust pipe 109 {Kin × (Tg−Tp)} is obtained, and the difference between the exhaust pipe temperature Tp and the outside air temperature Ta (Tp−Ta) is multiplied by the heat radiation side heat transfer coefficient Kout to obtain the exhaust pipe. The heat dissipation amount {Kout × (Tp−Ta)} of 109 is obtained.
そして、排気管109の受熱量[Kin × (Tg − Tp)]と排気管109の放熱量[Kout × (Tp − Ta)]と排気管109の熱容量Cpと演算周期Δtとを用いて次式により演算周期Δt当りの排気管温度変化量ΔTpを算出する。
ΔTp = {[Kin × (Tg − Tp)] − [Kout × (Tp − Ta)]}/Cp × Δt
この後、前回の排気管温度推定値Tpに今回の排気管温度変化量ΔTpを加算して今回の排気管温度推定値Tpを求める。
Tp =Tp + ΔTp
Then, using the heat reception amount [Kin × (Tg−Tp)] of the
ΔTp = {[Kin × (Tg−Tp)] − [Kout × (Tp−Ta)]} / Cp × Δt
Thereafter, the current exhaust pipe temperature estimated value Tp is obtained by adding the current exhaust pipe temperature change amount ΔTp to the previous exhaust pipe temperature estimated value Tp.
Tp = Tp + ΔTp
この排気管温度推定値Tpは、コントロールユニット120のバックアップRAMに記憶される。なお、エンジン再始動時に排気管温度Tpを推定する際には、後述するエンジン停止中の推定方法(図8参照)でエンジン始動直前に推定した排気管温度推定値Tpを初期値とする。
The exhaust pipe temperature estimated value Tp is stored in the backup RAM of the
一方、エンジン停止中(IGスイッチのオフから始動までの期間)に排気管温度Tpを推定するにあたっては、図8に示される如くに、まず、エンジン停止時間をパラメータとする排気管温度低下割合Dのマップを参照して、現在のエンジン停止時間に応じた排気管温度低下割合Dを算出する。この排気管温度低下割合Dのマップは、予め、実験データや設計データ等に基づいて求めたエンジン停止時間と排気管温度低下割合Dとの関係を用いて作成され、コントロールユニット120のROMに記憶されている。
On the other hand, when estimating the exhaust pipe temperature Tp while the engine is stopped (the period from when the IG switch is turned off until starting), as shown in FIG. 8, first, the exhaust pipe temperature decrease rate D with the engine stop time as a parameter is used. Referring to the map, the exhaust pipe temperature decrease rate D corresponding to the current engine stop time is calculated. The map of the exhaust pipe temperature decrease rate D is created in advance using the relationship between the engine stop time and the exhaust pipe temperature decrease rate D obtained based on experimental data, design data, etc., and stored in the ROM of the
この後、前回のエンジン停止直前の排気管温度推定値Tpzと外気温Taとの差(Tpz−Ta)に排気管温度低下割合Dを乗算し、その値を外気温Taに加算して排気管温度推定値Tpを求める。
Tp = (Tpz − Ta) × D + Ta
Thereafter, the difference (Tpz-Ta) between the exhaust pipe temperature estimated value Tpz and the outside air temperature Ta immediately before the previous engine stop is multiplied by the exhaust pipe temperature decrease rate D, and the value is added to the outside air temperature Ta to obtain the exhaust pipe. A temperature estimated value Tp is obtained.
Tp = (Tpz−Ta) × D + Ta
ところで、前述したように、リニア空燃比センサ10は、ヒータで加熱されて高温状態のときに凝縮水が付着して被水すると、センサ素子が損傷(素子割れ)してしまうことがある。
By the way, as described above, when the linear air-
これらの事情を考慮して、本実施例では、凝縮水量推定値Mconが所定の判定しきい値(後述する被水耐力上限値)M1を越えて被水する可能性が高くなったときに、リニア空燃比センサ10のヒータ制御(通電)を禁止(又は制限)すると共に、リニア空燃比センサ10のヒータの故障診断を禁止する。これにより、被水によるリニア空燃比センサ10の故障や異常動作を未然に防止すると共に、被水によってリニア空燃比センサ10のヒータが正常動作できない状態を、リニア空燃比センサ10のヒータの異常と誤診断してしまうことを未然に防止する。
In consideration of these circumstances, in this embodiment, when the condensed water amount estimated value Mcon exceeds the predetermined determination threshold value (waterproof strength upper limit value described later) M1, the possibility of receiving water increases. The heater control (energization) of the linear air-
上記した如くの排気管モデル(凝縮水量推定モデル)をECUにオンボード実装するための課題とそれを解消するための方策を以下に説明する。 A problem for mounting the exhaust pipe model (condensed water amount estimation model) as described above on the ECU on board and measures for solving the problem will be described below.
上記排気管モデルが演算する凝縮水量(推定値)は、始動直後0kg(ドライ状態)からスタートするため、排気管モデルが演算する凝縮水量(推定値)と、リニア空燃比センサ10が被水しても素子割れが発生しない限界被水量(以下、被水耐力上限値と称す)と比較する手法では、図11の(A)、(B)に示される如くに、始動直後(時点t0)においては、その後に凝縮水量(推定値)が被水耐力上限値(判定しきい値M1)を越えるか否か、言い換えれば、凝縮水量の最大値が判定しきい値M1を超えるか否かが不明のため、リニア空燃比センサ10のヒータをON(通電)すべきか否かを判断できない。詳しくは、図11(A)に示される如くに、始動(t0)後、凝縮水量(推定値)が増加して、時点t1で被水耐力上限値(判定しきい値M1)を越え、時点t2で最大値となり、その後は減少に転じて時点t3で判定しきい値M1以下となるような場合には、時点t3でヒータをONすればよいが、図11(B)に示される如くに、始動後に凝縮水量(推定値)が時点t2’で最大値となるものの、被水耐力上限値(判定しきい値M1)を越えることなく減少に転じるような場合には、ヒータをONにするタイミングが掴めず(時点t0後に図11(A)のように凝縮水量が被水耐力上限値を超える場合があるかもしれないので、時点t0後においていつヒータをONにするかがわからない)、その結果、ヒータ制御を適正に行うことができないおそれがある。
Since the amount of condensed water (estimated value) calculated by the exhaust pipe model starts from 0 kg (dry state) immediately after starting, the amount of condensed water (estimated value) calculated by the exhaust pipe model and the linear air-
これを解消すべく、本発明実施例では、次のような処理を行う。
すなわち、図12、図13、図14を参照すればよくわかるように、始動時水温と始動時吸気温度(外気温)から、凝縮水量が最大となるワースト条件(ここでは、排熱が最少となるアイドル放置時)での凝縮水量(アイドル放置時凝縮水量)の最大値をマップで与える(条件Aの凝縮水量(A値)とする)。一方、上記した排気管モデルから演算される凝縮水量(推定値)を条件Bの凝縮水量(B値)とする。
In order to solve this problem, the following processing is performed in the embodiment of the present invention.
That is, as can be understood by referring to FIGS. 12, 13, and 14, the worst condition (here, the exhaust heat is the minimum) where the amount of condensed water is maximized from the starting water temperature and the starting intake air temperature (outside air temperature). The maximum value of the amount of condensed water (when the idle is left) (the amount of condensed water when the idle is left) is given on a map (the amount of condensed water (condition A)). On the other hand, the amount of condensed water (estimated value) calculated from the above-described exhaust pipe model is set as the amount of condensed water (B value) in Condition B.
排気管モデルから演算される条件Bの凝縮水量は、走行を開始すると、排熱が高くなるため、凝縮水の蒸発が早くなり、アイドル放置時に比べて、凝縮水量の減少が早くなる。 The amount of condensed water in the condition B calculated from the exhaust pipe model increases the exhaust heat when traveling is started, so that the condensed water evaporates faster and the amount of condensed water decreases more quickly than when idle.
そこで、始動後に、条件Aの凝縮水量から、正しく計算されている条件Bの凝縮水量へと切り換えを行う。その切り換えタイミングは、条件Bの凝縮水量が増加(最大値)から減少に転じた瞬間、即ち今回演算された凝縮水量が前回演算された凝縮水量より小となった時点とする(図13に示される如くに、この時点において切り換え指令が発せられる)。 Therefore, after the start-up, the amount of condensed water in condition A is switched to the amount of condensed water in condition B calculated correctly. The switching timing is the moment when the amount of condensate in Condition B starts to decrease from the increase (maximum value), that is, the time when the amount of condensate calculated this time becomes smaller than the amount of condensate calculated last time (shown in FIG. 13). A switching command is issued at this point as shown).
そして、ヒータへの通電開始タイミング判定に使用する凝縮水量として、前記排気管モデルにより演算される凝縮水量(B値)が最大値から減少に転じるまでは、ワースト条件(アイドル放置時)での凝縮水量推定値の最大値(A値)を用い、それ以後は前記排気管モデルにより演算される凝縮水量(B値)を用いるようにされ、エンジンを始動した際に、前記凝縮水量が被水耐力上限値(判定しきい値M1)を越えている場合は、前記凝縮水量が前記被水耐力上限値以下になるまでは、前記ヒータへの通電を禁止又は制限するようにされる。なお、始動時において条件Aの凝縮水量(A値)が被水耐力上限値(判定しきい値M1)以下である場合は、凝縮水量がその後に判定しきい値M1を越えることはないと考えられるので、始動直後の、例えばエンジン回転数が所定値N1を越えた時点でヒータへの通電を開始するようにされる。 Then, as the amount of condensed water used to determine the timing of starting energization of the heater, the condensation under worst conditions (when idling) is continued until the amount of condensed water (B value) calculated by the exhaust pipe model starts to decrease from the maximum value. The maximum value (A value) of the estimated water amount is used, and after that, the amount of condensed water (B value) calculated by the exhaust pipe model is used. When the upper limit value (determination threshold value M1) is exceeded, energization of the heater is prohibited or restricted until the amount of condensed water becomes equal to or lower than the upper limit value of water resistance. When the amount of condensed water (A value) in condition A is equal to or lower than the water yield strength upper limit (judgment threshold value M1) at the time of starting, it is considered that the condensed water amount will not exceed the judgment threshold value M1 thereafter. Therefore, energization of the heater is started immediately after starting, for example, when the engine speed exceeds a predetermined value N1.
より具体的には、リニア空燃比センサ10のヒータをON(通電)するタイミングの判定に用いられる凝縮水量は、図14(A)[通常始動の場合]、図14(B)[始動即走行の場合]、図14(C)[低温始動の場合]のそれぞれにおいて太い実線で示される如くのものとなる。
More specifically, the amount of condensed water used for determining the timing for turning on (energizing) the heater of the linear air-
ここで、図14(A)の通常始動の場合は、始動時において条件Aの凝縮水量(A値)が(条件Bの凝縮水量(B値)も)被水耐力上限値(判定しきい値M1)以下であるので、凝縮水量がその後に判定しきい値M1を越えることはないと考えられるので、始動直後の、例えばエンジン回転数が所定値N1を越えた時点t11においてヒータへの通電を開始するようにされる。 Here, in the case of the normal start in FIG. 14A, the condensate water amount (A value) of the condition A at the start time (also the condensate water amount (B value) of the condition B) is the upper limit of the water resistance strength (determination threshold). M1) or less, it is considered that the amount of condensed water will not exceed the determination threshold value M1 thereafter. Therefore, immediately after starting, for example, at the time t11 when the engine speed exceeds the predetermined value N1, the heater is energized. To be started.
それに対し、図14(B)の始動即走行の場合は、条件Aの凝縮水量(A値)から条件Bの凝縮水量(B値)へ切り換えたときに、凝縮水量が判定しきい値M1以下となるので、A値→B値への切換直後の時点t12においてヒータへの通電を開始するようにされる。 On the other hand, in the case of the start-up immediate running of FIG. 14B, when the amount of condensed water (A value) in the condition A is switched to the amount of condensed water (B value) in the condition B, the amount of condensed water is equal to or less than the determination threshold value M1. Therefore, energization of the heater is started at time t12 immediately after switching from the A value to the B value.
また、図14(C)の低温始動の場合は、条件Aの凝縮水量(A値)から条件Bの凝縮水量(B値)へ切り換え後においても、B値が判定しきい値M1を越えているので、A値からB値へ切り換えられた後においてB値が判定しきい値M1以下になった時点t13においてヒータへの通電を開始するようにされる。 In the case of the low temperature start in FIG. 14C, the B value exceeds the determination threshold value M1 even after the amount of condensed water (A value) in the condition A is switched to the amount of condensed water (B value) in the condition B. Therefore, after switching from the A value to the B value, energization of the heater is started at time t13 when the B value becomes equal to or less than the determination threshold value M1.
このように、ヒータへの通電開始タイミング判定に使用する凝縮水量として、前記排気管モデルにより演算される凝縮水量(B値)が最大値から減少に転じるまでは、ワースト条件(アイドル放置時)での凝縮水量推定値の最大値(A値)を用い、それ以後は前記排気管モデルにより演算される凝縮水量(B値)を用いるようにされ、エンジンを始動した際に、前記凝縮水量が被水耐力上限値(判定しきい値M1)を越えている場合は、前記凝縮水量が前記被水耐力上限値以下になるまでは、ヒータへの通電を禁止又は制限するようにされることにより、始動直後に排気管モデルから演算した凝縮水量のみで、言い換えれば誤ったヒータ通電タイミングで、リニア空燃比センサ10のヒータの通電制御をすることがなくなり、その結果、凝縮水によるリニア空燃比センサ10の素子割れ等を、大きなコストアップを招くことなく確実に防止することができる。
As described above, the amount of condensed water used for determining the start timing of energization of the heater is the worst condition (when idling) until the amount of condensed water (B value) calculated by the exhaust pipe model starts to decrease from the maximum value. The condensate water amount (B value) calculated by the exhaust pipe model is used thereafter, and the condensate water amount is reduced when the engine is started. If the water yield strength upper limit value (determination threshold M1) is exceeded, the energization of the heater is prohibited or restricted until the amount of condensed water becomes equal to or less than the water yield strength upper limit value. Immediately after start-up, only the amount of condensed water calculated from the exhaust pipe model, in other words, the heater energization control of the linear air-
1…制御装置 10…リニア空燃比センサ 20…検知素子 30…加熱用ヒータ 100…エンジン 101…燃料噴射弁 102…点火プラグ 103…点火コイル 104…スロットル弁 110…水温センサ 111…クランク角センサ 112…カム角センサ 113…スロットルセンサ 114…吸気管圧力センサ 115…エアフローセンサ 118…触媒 119…酸素センサ 120…コントロールユニット 121…吸気温センサ、122…排気温センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (7)
燃料噴射量と吸入空気量とに基づいて燃焼により発生する水蒸気量を算出する水蒸気量算出手段と、
排気ガスの温度を推定又は検出する排気ガス温度取得手段と、
前記排気管の温度を推定又は検出する排気管温度取得手段と、
前記水蒸気量と前記排気ガス温度と前記排気管温度とに基づいて前記排気管内で生じる凝縮水量を推定する凝縮水量推定手段と、を備え、
前記ヒータに対する通電制御は、前記凝縮水量推定手段により推定された凝縮水量推定値と予め設定されている被水耐力上限値とを比較し、その比較結果に基づいて前記ヒータに対する通電を制御するものであり、
エンジンを始動した際に、前記凝縮水量推定値が前記被水耐力上限値を越えている場合は、前記凝縮水量推定値が前記被水耐力上限値以下になるまでは、前記ヒータへの通電を禁止又は制限することを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine control device configured to perform energization control on a detection element heating heater of an exhaust sensor based on an amount of condensed water in an exhaust pipe,
A water vapor amount calculating means for calculating the amount of water vapor generated by combustion based on the fuel injection amount and the intake air amount;
Exhaust gas temperature acquisition means for estimating or detecting the temperature of the exhaust gas;
Exhaust pipe temperature acquisition means for estimating or detecting the temperature of the exhaust pipe;
A condensed water amount estimating means for estimating the amount of condensed water generated in the exhaust pipe based on the water vapor amount, the exhaust gas temperature, and the exhaust pipe temperature ;
In the energization control for the heater, the condensate amount estimation value estimated by the condensate amount estimation means is compared with a preset water yield strength upper limit value, and the energization control for the heater is controlled based on the comparison result. And
When the estimated amount of condensed water exceeds the water proof strength upper limit when the engine is started, the heater is energized until the condensed water amount estimated value becomes less than the water proof strength upper limit. An engine control device which is prohibited or restricted .
排気ガスの温度を推定又は検出する排気ガス温度取得手段と、
吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
外気温を検出する外気温検出手段と、
エンジン始動時に、前記排気ガス温度取得手段によって求められる排気ガス温度、前記吸入空気量検出手段によって検出される吸入空気量、及び前記外気温検出手段によって検出される外気温を用いて前記排気管内に溜まる凝縮水量を推定する凝縮水量推定手段と、を備え、
前記ヒータに対する通電制御は、前記凝縮水量推定手段により推定された凝縮水量推定値と予め設定されている被水耐力上限値とを比較し、その比較結果に基づいて前記ヒータに対する通電を制御するものであり、
エンジンを始動した際に、前記凝縮水量推定値が前記被水耐力上限値を越えている場合は、前記凝縮水量推定値が前記被水耐力上限値以下になるまでは、前記ヒータへの通電を禁止又は制限することを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine control device configured to perform energization control on a detection element heating heater of an exhaust sensor based on an amount of condensed water in an exhaust pipe,
Exhaust gas temperature acquisition means for estimating or detecting the temperature of the exhaust gas;
An intake air amount detection means for detecting an intake air amount;
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature;
When the engine is started, the exhaust gas temperature obtained by the exhaust gas temperature acquisition means, the intake air amount detected by the intake air amount detection means, and the outside air temperature detected by the outside air temperature detection means are used in the exhaust pipe. A condensate amount estimating means for estimating the amount of condensate accumulated ,
In the energization control for the heater, the condensate amount estimation value estimated by the condensate amount estimation means is compared with a preset water yield strength upper limit value, and the energization control for the heater is controlled based on the comparison result. And
When the estimated amount of condensed water exceeds the water proof strength upper limit when the engine is started, the heater is energized until the condensed water amount estimated value becomes less than the water proof strength upper limit. An engine control device which is prohibited or restricted .
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