JP6185300B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明者等は、異なる制御装置(実施例と比較例)を用いて内燃機関を運転し、各内燃機関のAsh堆積後のガスセンサ(空燃比センサ)の応答性を評価(63%応答時間を測定)した。
まず、実施例の制御装置による内燃機関の運転状態を概説すると、直列V8型エンジンを用意し、そのエンジンを、回転数1074rpm、トルク40Nm、油水温40℃、BTDC(Before Top Dead Center)330°、A/F(Air/fuel ratio)14.0の条件下で50時間運転するとともに、10時間毎に上記した図3に基づくAsh除去制御を実施した。
比較例の制御装置による内燃機関の運転状態を概説すると、直列V8型エンジンを用意し、そのエンジンの運転条件として、低回転、低負荷、低水温、A/F(Air/fuel ratio)14.0の条件下で50時間運転し、Ash除去制御を実施しなかった。
図8は、実施例と比較例によるAsh堆積後のガスセンサの応答時間の測定結果を示したものである。図示するように、比較例の制御装置によって内燃機関を運転した場合には、ガスセンサの63%応答時間が、初期の63%応答時間(約600msec)に対して約2倍の時間(約1200msec)となることが確認された。一方で、実施例の制御装置で内燃機関を運転した場合には、ガスセンサの63%応答時間が、初期の63%応答時間(約600msec)と同等の時間(約700msec)となることが確認された。
本発明者等は、上記した応答時間の測定とともに、Ash堆積後のガスセンサのインナーカバーの外観を目視により確認した。その結果、実施例の制御装置で運転した内燃機関のガスセンサのインナーカバーは、比較例の制御装置で運転した内燃機関のガスセンサのインナーカバーよりもAsh堆積量が少なく、かつ、初期のガスセンサのインナーカバーと同等のAsh堆積量であることが確認された。
Claims (10)
- 排気中の特定成分のガス濃度あるいは排気の空燃比を検出するセンサ素子と、該センサ素子を覆い且つ内部に画成されたガス測定室に排気を導入するガス流通孔が開設されたカバーと、を有するガスセンサが配設された内燃機関において、前記ガスセンサの検出値の変化率が所定値よりも低い場合に、前記カバーのガス流通孔におけるガス温度が750℃以上となるように該内燃機関の運転状態を制御する制御装置であって、
前記ガスセンサの検出値の変化率が所定値よりも低いか否かを判断するとともに、前記内燃機関の運転状態の制御を所定回繰り返したか否かを判断し、前記内燃機関の運転状態の制御を所定回繰り返したにも関わらず、前記ガスセンサの検出値の変化率が所定値よりも低いと判断した場合に、前記ガスセンサの異常に関する警告を発信し、前記ガスセンサの検出値の変化率が所定値よりも低い且つ前記内燃機関の運転状態の制御を所定回繰り返していないと判断した場合に、前記ガスセンサの検出値の変化率から前記カバーのガス流通孔の目詰まり状態を推定する内燃機関の制御装置。 - 前記制御装置は、前記ガスセンサの検出値の変化率から前記カバーのガス流通孔の目詰まり状態を推定するマップを有している、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御装置は、前記ガスセンサの検出値の変化率と前記マップから推定された目詰まり状態に基づいて、内燃機関の運転状態を特定するようになっている、請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御装置は、前記ガスセンサの検出値の変化率と前記マップから推定された目詰まり状態に基づいて、前記センサ素子に設けたヒータの温度を特定するようになっている、請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御装置は、前記内燃機関の排気温度を上昇させるとともに前記センサ素子に設けたヒータの温度を上昇させることによって、前記カバーのガス流通孔におけるガス温度を上昇させるようになっている、請求項4に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御装置は、前記内燃機関の負荷を上昇させることによって前記内燃機関の排気温度を上昇させるようになっている、請求項5に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記内燃機関には、前記ガスセンサが配設される排気管と該排気管へ排出する排気を集約するエキマニとが配設され、前記排気管のうち前記ガスセンサよりもエキマニ側に排気温度を検出する排気温度センサが設けられており、
前記制御装置は、前記排気温度センサの検出値が600℃から700℃までである場合に内燃機関の運転状態を制御するようになっている、請求項1から6のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御装置は、前記排気温度センサにより検出される排気温度に基づいて前記カバーのガス流通孔におけるガス温度を推定するようになっている、請求項7に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御装置は、前記内燃機関の運転状態の制御を複数回繰り返した際の前記ガスセンサの検出値の変化率に基づいて、前記カバーのガス流通孔に灰分が堆積したか否かを判断するようになっている、請求項1から8のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御装置は、目標空燃比に要する燃料量が内燃機関の各気筒に対して噴射されるように内燃機関の各気筒に配設された燃料噴射装置を制御するとともに、特定の気筒において燃料噴射割合を増加させるように燃料噴射装置を制御する、あるいは、空燃比をリッチ・リーンに変化させるように特定の気筒に配設された燃料噴射装置を制御するようになっている、請求項1から9のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
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