JPH10176577A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JPH10176577A JPH10176577A JP8337314A JP33731496A JPH10176577A JP H10176577 A JPH10176577 A JP H10176577A JP 8337314 A JP8337314 A JP 8337314A JP 33731496 A JP33731496 A JP 33731496A JP H10176577 A JPH10176577 A JP H10176577A
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- oxygen sensor
- output
- pressure
- oxygen
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸素センサの出力に基づいて内燃機関を制御
する装置において酸素センサの個々の圧力依存性を補正
する。 【解決手段】 吸気圧の前回の値Ｐｉ′と今回の値Ｐｉ
との差に対する、Ｄの前回の値Ｄ′と今回の値Ｄと差、
すなわち、（Ｄ−Ｄ′）／（Ｐｉ−Ｐｉ′）が、０より
も大きい場合はｄを予め定めた補正幅δだけ減じた値、
すなわち、ｄ−δを新しいｄの値にし、（Ｄ−Ｄ′）／
（Ｐｉ−Ｐｉ′）が、０よりも小さい場合はｄを予め定
めた補正幅δだけ増やした値、すなわち、ｄ＋δを新し
いｄの値にする。
する装置において酸素センサの個々の圧力依存性を補正
する。 【解決手段】 吸気圧の前回の値Ｐｉ′と今回の値Ｐｉ
との差に対する、Ｄの前回の値Ｄ′と今回の値Ｄと差、
すなわち、（Ｄ−Ｄ′）／（Ｐｉ−Ｐｉ′）が、０より
も大きい場合はｄを予め定めた補正幅δだけ減じた値、
すなわち、ｄ−δを新しいｄの値にし、（Ｄ−Ｄ′）／
（Ｐｉ−Ｐｉ′）が、０よりも小さい場合はｄを予め定
めた補正幅δだけ増やした値、すなわち、ｄ＋δを新し
いｄの値にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の制御装
置、特に吸気管に設けた酸素センサの出力に基づいて制
御する内燃機関の制御装置に関する。
置、特に吸気管に設けた酸素センサの出力に基づいて制
御する内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の吸気系に酸素センサを設け、
該酸素センサの出力に基づいて機関の制御因子を制御す
る装置が公知である。例えば、特開昭６０−１３８２６
３号公報ではＥＧＲガス導入口よりも下流の吸気管内に
酸素センサを設け、該酸素センサの出力に応じＥＧＲ弁
開度をフィードバック制御する装置を開示している。と
ころで、酸素センサは周囲の圧力、すなわち、検出する
気体の圧力によって出力が変化するという圧力依存性が
あり、例えば、同じ空気（酸素濃度２１％）に対して
も、標準大気圧の空気の場合と、それ以外の空気の場合
とでは、酸素センサの出力は異なる。ところが、上記公
報の装置ではこの圧力依存性を考慮していないため、正
しく酸素濃度をとらえることができない。
該酸素センサの出力に基づいて機関の制御因子を制御す
る装置が公知である。例えば、特開昭６０−１３８２６
３号公報ではＥＧＲガス導入口よりも下流の吸気管内に
酸素センサを設け、該酸素センサの出力に応じＥＧＲ弁
開度をフィードバック制御する装置を開示している。と
ころで、酸素センサは周囲の圧力、すなわち、検出する
気体の圧力によって出力が変化するという圧力依存性が
あり、例えば、同じ空気（酸素濃度２１％）に対して
も、標準大気圧の空気の場合と、それ以外の空気の場合
とでは、酸素センサの出力は異なる。ところが、上記公
報の装置ではこの圧力依存性を考慮していないため、正
しく酸素濃度をとらえることができない。
【０００３】そこで、圧力に応じて予め設定した補正値
で、酸素センサの出力を補正するようにした装置が特開
昭６２−２８４９５０号公報に開示されている。ところ
が、前記圧力依存性はセンサ素子の拡散律速層（図２参
照）の厚さや、細孔の径等によって決まり、製造ばらつ
きや、目詰まり等の経年変化によって変化する。したが
って、特開昭６２−２８４９５０号公報の装置のように
予め設定した補正値による補正では酸素センサの圧力依
存性に対して充分な補正をおこなうことができない。
で、酸素センサの出力を補正するようにした装置が特開
昭６２−２８４９５０号公報に開示されている。ところ
が、前記圧力依存性はセンサ素子の拡散律速層（図２参
照）の厚さや、細孔の径等によって決まり、製造ばらつ
きや、目詰まり等の経年変化によって変化する。したが
って、特開昭６２−２８４９５０号公報の装置のように
予め設定した補正値による補正では酸素センサの圧力依
存性に対して充分な補正をおこなうことができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
み、酸素センサの出力に基づいて内燃機関を制御する装
置において酸素センサの個々の圧力依存性に応じて酸素
センサ出力を補正することのできるようにすることを目
的とする。
み、酸素センサの出力に基づいて内燃機関を制御する装
置において酸素センサの個々の圧力依存性に応じて酸素
センサ出力を補正することのできるようにすることを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、吸気バルブから吸入される気体の酸素濃度を検出す
る酸素センサと、酸素センサの出力をもとに機関の制御
因子の指令値を算出する機関制御因子指令値算出手段
と、指令値にもとづき機関の制御因子を制御する制御手
段と、酸素センサ近傍の吸入気体の圧力を検出する吸入
気体圧力検出手段と、酸素センサの較正をおこなうか否
かを判定する酸素センサ較正判定手段と、酸素センサの
較正をおこなうと判定されたときに酸素センサの出力と
吸入気体圧力検出手段の出力から酸素センサの対圧力変
化率を算出する酸素センサ変化率算出手段と、酸素セン
サ変化率算出手段の算出した酸素センサの対圧力変化率
にもとづき酸素センサ出力を補正する酸素センサ出力補
正手段とを具備することを特徴とする内燃機関の制御装
置を具備する内燃機関の制御装置が提供される。この様
に構成された内燃機関の制御装置では、酸素センサの出
力が酸素センサ変化率算出手段の算出した酸素センサの
対圧力変化率にもとづき酸素センサ出力補正手段により
正確に補正され、正確に補正された酸素センサ出力に基
づき機関制御因子指令値算出手段が機関の制御因子の指
令値が算出され、この指令値にもとづき制御手段が機関
の制御因子を制御する。
ば、吸気バルブから吸入される気体の酸素濃度を検出す
る酸素センサと、酸素センサの出力をもとに機関の制御
因子の指令値を算出する機関制御因子指令値算出手段
と、指令値にもとづき機関の制御因子を制御する制御手
段と、酸素センサ近傍の吸入気体の圧力を検出する吸入
気体圧力検出手段と、酸素センサの較正をおこなうか否
かを判定する酸素センサ較正判定手段と、酸素センサの
較正をおこなうと判定されたときに酸素センサの出力と
吸入気体圧力検出手段の出力から酸素センサの対圧力変
化率を算出する酸素センサ変化率算出手段と、酸素セン
サ変化率算出手段の算出した酸素センサの対圧力変化率
にもとづき酸素センサ出力を補正する酸素センサ出力補
正手段とを具備することを特徴とする内燃機関の制御装
置を具備する内燃機関の制御装置が提供される。この様
に構成された内燃機関の制御装置では、酸素センサの出
力が酸素センサ変化率算出手段の算出した酸素センサの
対圧力変化率にもとづき酸素センサ出力補正手段により
正確に補正され、正確に補正された酸素センサ出力に基
づき機関制御因子指令値算出手段が機関の制御因子の指
令値が算出され、この指令値にもとづき制御手段が機関
の制御因子を制御する。
【０００６】請求項２の発明によれば、請求項１の制御
装置において、酸素センサの較正をおこなうか否かを判
定する酸素センサ較正判定手段が、前記酸素センサの上
流に設けられたＥＧＲ弁が全閉にされてからの経過時間
が予め定めた所定値を超えたかどうかを判定する手段で
ある内燃機関の制御装置が提供される。この様に構成さ
れた内燃機関の制御装置ではＥＧＲ弁が全閉にされてか
らの経過時間が予め定めた所定値を超え吸気管に空気
（酸素濃度が既知の値＝２１％）が流れる時に補正計算
がおこなわれ、補正計算が正しくおこなわれる。
装置において、酸素センサの較正をおこなうか否かを判
定する酸素センサ較正判定手段が、前記酸素センサの上
流に設けられたＥＧＲ弁が全閉にされてからの経過時間
が予め定めた所定値を超えたかどうかを判定する手段で
ある内燃機関の制御装置が提供される。この様に構成さ
れた内燃機関の制御装置ではＥＧＲ弁が全閉にされてか
らの経過時間が予め定めた所定値を超え吸気管に空気
（酸素濃度が既知の値＝２１％）が流れる時に補正計算
がおこなわれ、補正計算が正しくおこなわれる。
【０００７】請求項３の発明によれば、請求項１の制御
装置において、酸素センサの較正をおこなうか否かを判
定する酸素センサ較正判定手段が、内燃機関の燃料噴射
を停止するフューエルカット装置が燃料噴射を停止して
からの経過時間が予め定めた所定値を超えたかどうかを
判定する手段である内燃機関の制御装置が提供される。
この様に構成された内燃機関の制御装置ではフューエル
カット装置が燃料噴射を停止してからの経過時間が予め
定めた所定値を超えると、排気ガスが空気と同じ空燃比
になるので、ＥＧＲ弁が全閉でなくても吸気管には空気
（酸素濃度が既知の値＝２１％）が流れ補正計算が正し
くおこなわれる。
装置において、酸素センサの較正をおこなうか否かを判
定する酸素センサ較正判定手段が、内燃機関の燃料噴射
を停止するフューエルカット装置が燃料噴射を停止して
からの経過時間が予め定めた所定値を超えたかどうかを
判定する手段である内燃機関の制御装置が提供される。
この様に構成された内燃機関の制御装置ではフューエル
カット装置が燃料噴射を停止してからの経過時間が予め
定めた所定値を超えると、排気ガスが空気と同じ空燃比
になるので、ＥＧＲ弁が全閉でなくても吸気管には空気
（酸素濃度が既知の値＝２１％）が流れ補正計算が正し
くおこなわれる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明の構成を模式的に
示す図である。エンジン１は排気過給機２を備えるディ
ーゼルエンジンである。エンジン１には吸気バルブ３か
ら導入される吸気が通る吸気管４と排気バルブ５から排
出された排気を外部に導く排気管６が取り付けられてい
て、排気管６を通る排気ガスの一部がＥＧＲパイプ７を
通って還流ガス導入口８から吸気管４内に還流するよう
にされていて、その量はＥＧＲ弁９により調整される。
実施の形態を説明する。図１は本発明の構成を模式的に
示す図である。エンジン１は排気過給機２を備えるディ
ーゼルエンジンである。エンジン１には吸気バルブ３か
ら導入される吸気が通る吸気管４と排気バルブ５から排
出された排気を外部に導く排気管６が取り付けられてい
て、排気管６を通る排気ガスの一部がＥＧＲパイプ７を
通って還流ガス導入口８から吸気管４内に還流するよう
にされていて、その量はＥＧＲ弁９により調整される。
【０００９】吸気管４の還流ガス導入口８よりも下流に
は、吸気バルブから吸い込まれる吸気の酸素濃度を検出
する酸素センサ１０が配設されている。さらに酸素セン
サ１０の近傍には、酸素センサ１０の近傍の吸気の圧力
を検出する圧力センサ１１が配設されている。１２は燃
料噴射ポンプであって、燃料噴射ポンプ１２は燃料タン
ク（図示しない）から吸い上げた燃料を加圧して燃料噴
射弁１３に圧送し、燃料噴射弁１３は圧送されてきた燃
料を副室１４内に所定のタイミングで噴射して自着火さ
せる。
は、吸気バルブから吸い込まれる吸気の酸素濃度を検出
する酸素センサ１０が配設されている。さらに酸素セン
サ１０の近傍には、酸素センサ１０の近傍の吸気の圧力
を検出する圧力センサ１１が配設されている。１２は燃
料噴射ポンプであって、燃料噴射ポンプ１２は燃料タン
ク（図示しない）から吸い上げた燃料を加圧して燃料噴
射弁１３に圧送し、燃料噴射弁１３は圧送されてきた燃
料を副室１４内に所定のタイミングで噴射して自着火さ
せる。
【００１０】２０は電子制御ユニット（以下ＥＣＵとい
う）であり、互いに接続された入力インターフェイス２
１、ＣＰＵ２２、ＲＡＭ２３、ＲＯＭ２４、出力インタ
ーフェイス２５を有するデジタルコンピュータである。
ＥＣＵ２０は酸素センサ１０、圧力センサ１１から送ら
れてくる信号をもとに電磁弁１５を作用させ、真空ポン
プ１６に蓄えられた負圧のＥＧＲバルブ９のダイアフラ
ム室への供給を制御して、還流ガス量を制御する。その
他、ＥＣＵ２０は燃料噴射弁１４の開閉の制御等各種の
制御をおこない、そのために色々なセンサを備えている
が本発明に関係ないものについては省略してある。
う）であり、互いに接続された入力インターフェイス２
１、ＣＰＵ２２、ＲＡＭ２３、ＲＯＭ２４、出力インタ
ーフェイス２５を有するデジタルコンピュータである。
ＥＣＵ２０は酸素センサ１０、圧力センサ１１から送ら
れてくる信号をもとに電磁弁１５を作用させ、真空ポン
プ１６に蓄えられた負圧のＥＧＲバルブ９のダイアフラ
ム室への供給を制御して、還流ガス量を制御する。その
他、ＥＣＵ２０は燃料噴射弁１４の開閉の制御等各種の
制御をおこない、そのために色々なセンサを備えている
が本発明に関係ないものについては省略してある。
【００１１】図２に示すのは酸素センサの素子の構造で
あって、素子１００は、ジルコニアから成る固体電解質
１０１と、その両面に形成される白金から成る陽極１０
２と、陰極１０３と、陰極の外側に形成される多孔質の
拡散律速層１０４と、素子を活性状態に保つために素子
を一定温度、例えば約７００℃、に加熱するヒータ１０
５で構成される。陽極１０２と陰極１０３の間には所定
の電圧が印加され、酸素イオンを陽極から陰極へ流そう
とするが、拡散律速層１０４によって制限される酸素分
子の量が吸気管内の酸素濃度に応じて変化するので、両
電極間を流れるイオン電流（限界電流）を計測すること
によって吸気管内の酸素濃度が検出できる。
あって、素子１００は、ジルコニアから成る固体電解質
１０１と、その両面に形成される白金から成る陽極１０
２と、陰極１０３と、陰極の外側に形成される多孔質の
拡散律速層１０４と、素子を活性状態に保つために素子
を一定温度、例えば約７００℃、に加熱するヒータ１０
５で構成される。陽極１０２と陰極１０３の間には所定
の電圧が印加され、酸素イオンを陽極から陰極へ流そう
とするが、拡散律速層１０４によって制限される酸素分
子の量が吸気管内の酸素濃度に応じて変化するので、両
電極間を流れるイオン電流（限界電流）を計測すること
によって吸気管内の酸素濃度が検出できる。
【００１２】図３は、色々な酸素センサについて、吸気
の酸素濃度が一定の時の吸気管内圧力の変化に対する酸
素センサの出力の変化を示す図であって、横軸は吸気管
内圧力（絶対圧）であり、縦軸は標準大気圧における出
力を基準とした場合のセンサの出力比である。図３に示
されるように、センサによって吸気管内圧力の変化に対
する出力の変化の仕方は異なる。
の酸素濃度が一定の時の吸気管内圧力の変化に対する酸
素センサの出力の変化を示す図であって、横軸は吸気管
内圧力（絶対圧）であり、縦軸は標準大気圧における出
力を基準とした場合のセンサの出力比である。図３に示
されるように、センサによって吸気管内圧力の変化に対
する出力の変化の仕方は異なる。
【００１３】上記の様に、センサによって吸気管内圧力
の変化に対する出力の変化の仕方は異なるのは、Ｏｉを
吸気管内の酸素濃度（０〜２１％）、Ｉｐを酸素センサ
イオン電流、Ｐａを標準大気圧、Ｐｉを吸気管内圧力と
したときに、イオン電流Ｉｐと酸素濃度Ｏｉの間に以下
の式（１）の関係があり、 Ｏｉ＝Ｉｐ×Ｃ×（ｄ＋Ｐａ／Ｐｉ）／（ｄ＋１）…（１） ここで、ｄとＣが、それぞれ酸素センサの拡散律速層の
厚さや、細孔の径等で決まるために、製造上のばらつ
き、経時変化等により変化し、各酸素センサによってそ
れぞれ値が異なるためである。
の変化に対する出力の変化の仕方は異なるのは、Ｏｉを
吸気管内の酸素濃度（０〜２１％）、Ｉｐを酸素センサ
イオン電流、Ｐａを標準大気圧、Ｐｉを吸気管内圧力と
したときに、イオン電流Ｉｐと酸素濃度Ｏｉの間に以下
の式（１）の関係があり、 Ｏｉ＝Ｉｐ×Ｃ×（ｄ＋Ｐａ／Ｐｉ）／（ｄ＋１）…（１） ここで、ｄとＣが、それぞれ酸素センサの拡散律速層の
厚さや、細孔の径等で決まるために、製造上のばらつ
き、経時変化等により変化し、各酸素センサによってそ
れぞれ値が異なるためである。
【００１４】逆に、ｄとＣの値がわかれば、酸素センサ
イオン電流Ｉｐと吸気管内圧力Ｐｉから酸素濃度を正確
に算出することができる。そこで、以下に、センサ固有
のｄの値を求める方法について説明する。ここで、Ｄ＝
Ｉｐ×（ｄ＋Ｐａ／Ｐｉ）／（ｄ＋１）とすると、この
Ｄの計算に用いるｄとセンサ自体の実際のｄの値ｄｓと
の関係によって、Ｄは図４に示す様に変化する。すなわ
ち、ｄ＞ｄｓならば、Ｄは吸気管内圧力Ｐｉの増加と共
に減少（右下がり）し、ｄ＜ｄｓならば、Ｄは吸気管内
圧力Ｐｉの増加と共に増加（右上がり）する。ｄ＝ｄｓ
ならば、Ｄは吸気管内圧力Ｐｉの増加に対し変化しな
い。
イオン電流Ｉｐと吸気管内圧力Ｐｉから酸素濃度を正確
に算出することができる。そこで、以下に、センサ固有
のｄの値を求める方法について説明する。ここで、Ｄ＝
Ｉｐ×（ｄ＋Ｐａ／Ｐｉ）／（ｄ＋１）とすると、この
Ｄの計算に用いるｄとセンサ自体の実際のｄの値ｄｓと
の関係によって、Ｄは図４に示す様に変化する。すなわ
ち、ｄ＞ｄｓならば、Ｄは吸気管内圧力Ｐｉの増加と共
に減少（右下がり）し、ｄ＜ｄｓならば、Ｄは吸気管内
圧力Ｐｉの増加と共に増加（右上がり）する。ｄ＝ｄｓ
ならば、Ｄは吸気管内圧力Ｐｉの増加に対し変化しな
い。
【００１５】そこで、Ｄの値の吸気管内圧力Ｐｉの変化
に対する変化を見ることによって、計算に用いるｄとセ
ンサ自体の実際のｄの値ｄｓとの関係を判定し、Ｄが吸
気管内圧力Ｐｉの増加と共に減少（右下がり）していれ
ば、ｄを減らしてｄｓに近づけ、Ｄが吸気管内圧力Ｐｉ
の増加と共に増加（右下がり）していれば、ｄを増やし
てｄｓに近づけることによって、ｄをセンサ固有の値に
することができる。
に対する変化を見ることによって、計算に用いるｄとセ
ンサ自体の実際のｄの値ｄｓとの関係を判定し、Ｄが吸
気管内圧力Ｐｉの増加と共に減少（右下がり）していれ
ば、ｄを減らしてｄｓに近づけ、Ｄが吸気管内圧力Ｐｉ
の増加と共に増加（右下がり）していれば、ｄを増やし
てｄｓに近づけることによって、ｄをセンサ固有の値に
することができる。
【００１６】一方、Ｃの値の補正は、上記のようにｄを
センサ固有の値にしてＤ＝Ｉｐ×（ｄ＋Ｐａ／Ｐｉ）／
（ｄ＋１）を計算し、このＤに暫定的に設定したＣの値
を乗算して求めた酸素濃度Ｏｉを、標準大気圧Ｐａにお
ける酸素濃度Ｏａと比較してＯｉ＞ＯａならばＣの値を
減じ、Ｏｉ＜ＯａならばＣの値を増やしてＯｉがＯａに
なるようにすることによりおこなう。
センサ固有の値にしてＤ＝Ｉｐ×（ｄ＋Ｐａ／Ｐｉ）／
（ｄ＋１）を計算し、このＤに暫定的に設定したＣの値
を乗算して求めた酸素濃度Ｏｉを、標準大気圧Ｐａにお
ける酸素濃度Ｏａと比較してＯｉ＞ＯａならばＣの値を
減じ、Ｏｉ＜ＯａならばＣの値を増やしてＯｉがＯａに
なるようにすることによりおこなう。
【００１７】以下に、上記の考え方に基づく補正を含め
た本発明の酸素センサの出力の補正の計算について説明
する。先ず、図５に示すのは８ｍｓ毎に酸素センサの濃
度Ｏｉを求めるルーチンのフローチャートである。ステ
ップ５１では各パラメータを読み込み、ステップ５２で
上述のＤ＝Ｉｐ×（ｄ＋Ｐａ／Ｐｉ）／（ｄ＋１）を計
算し、ステップ５３でステップ５２でもとめたＤにＣを
乗算して酸素センサの濃度Ｏｉを求めて終了する。
た本発明の酸素センサの出力の補正の計算について説明
する。先ず、図５に示すのは８ｍｓ毎に酸素センサの濃
度Ｏｉを求めるルーチンのフローチャートである。ステ
ップ５１では各パラメータを読み込み、ステップ５２で
上述のＤ＝Ｉｐ×（ｄ＋Ｐａ／Ｐｉ）／（ｄ＋１）を計
算し、ステップ５３でステップ５２でもとめたＤにＣを
乗算して酸素センサの濃度Ｏｉを求めて終了する。
【００１８】そして、図６、７に示すのが、ｄとＣの補
正をおこなうルーチンであって、本実施例においては１
ｓｅｃ毎に実行され、その結果が、図５のルーチンに折
り込まれる。ステップ１では各パラメータを読み込む。
次に、この補正計算は吸気管内の酸素濃度が既知の値に
あるときにおこなうことが必要であるので、その様な条
件にあるかどうかを判定する。酸素濃度が既知の値とな
る場合としては、空気のみが吸入される場合がある。そ
の場合として、ＥＧＲ弁が閉じている場合がある。
正をおこなうルーチンであって、本実施例においては１
ｓｅｃ毎に実行され、その結果が、図５のルーチンに折
り込まれる。ステップ１では各パラメータを読み込む。
次に、この補正計算は吸気管内の酸素濃度が既知の値に
あるときにおこなうことが必要であるので、その様な条
件にあるかどうかを判定する。酸素濃度が既知の値とな
る場合としては、空気のみが吸入される場合がある。そ
の場合として、ＥＧＲ弁が閉じている場合がある。
【００１９】そこで、ステップ６２ではＥＧＲ弁が全閉
状態とされてからの経過時間Ｔｅｇｒが予め定めた所定
の時間Ｔｘ以上続いているかどうかを判定する。しか
し、空気のみが吸入される場合としては、その他に、フ
ューエルカットされている場合がある。これは、フュー
エルカットされていると燃焼室内で燃焼がおこなわれな
いので排気ガスも空気と同じ酸素濃度を有するからであ
る。そこで、ステップ６３ではフューエルカットされて
からの経過時間Ｔｆｃが予め定めた所定の時間Ｔｙ以上
続いているかどうかを判定する。
状態とされてからの経過時間Ｔｅｇｒが予め定めた所定
の時間Ｔｘ以上続いているかどうかを判定する。しか
し、空気のみが吸入される場合としては、その他に、フ
ューエルカットされている場合がある。これは、フュー
エルカットされていると燃焼室内で燃焼がおこなわれな
いので排気ガスも空気と同じ酸素濃度を有するからであ
る。そこで、ステップ６３ではフューエルカットされて
からの経過時間Ｔｆｃが予め定めた所定の時間Ｔｙ以上
続いているかどうかを判定する。
【００２０】そして、ステップ６２または６３でいずれ
もＮＯであった場合は補正計算をおこなうのに適してい
ないためそのまま終了する。ステップ６２、または６３
でＹＥＳと判定された場合は、ステップ６４に進む。ス
テップ６４では、吸気圧Ｐｉの今回取り込んだ値Ｐｉと
前回の値Ｐｉ′の差が予め定めた所定の値ｐよりも大き
いかどうかを判定し、ＮＯであった場合は、ステップ７
１に飛ぶ。これは、後述のステップ６６，６７におい
て、（Ｄ−Ｄ′）／（Ｐｉ−Ｐｉ′）、すなわち、図４
の傾きの判定をおこなうので、Ｐｉ−Ｐｉ′を大きくと
らないと精度が低下するためである。
もＮＯであった場合は補正計算をおこなうのに適してい
ないためそのまま終了する。ステップ６２、または６３
でＹＥＳと判定された場合は、ステップ６４に進む。ス
テップ６４では、吸気圧Ｐｉの今回取り込んだ値Ｐｉと
前回の値Ｐｉ′の差が予め定めた所定の値ｐよりも大き
いかどうかを判定し、ＮＯであった場合は、ステップ７
１に飛ぶ。これは、後述のステップ６６，６７におい
て、（Ｄ−Ｄ′）／（Ｐｉ−Ｐｉ′）、すなわち、図４
の傾きの判定をおこなうので、Ｐｉ−Ｐｉ′を大きくと
らないと精度が低下するためである。
【００２１】ステップ６４でＹＥＳの場合は、ステップ
６５に進む。このステップ６５も精度の低下を防止する
ためのものであって、吸気圧Ｐｉが変化中でないかどう
かを確認する。これは、例えば、詳述はしないが、別の
サブルーチンにおいて、この１ｓｅｃ毎の計算の行われ
るタイミングの、予め定めた所定の時間前、例えば、２
００ｍｓ前の値を取り込み、その後の２００ｍｓの間
で、取り込んだ値に対して予め定めた所定の幅を超えた
場合にフラグＸＰＳを立てるようにしておき、このフラ
グＸＰＳ＝０である場合に、変化中でないと判定する。
ステップ６５でＹＥＳと判定された場合には、ステップ
６６に進み、ＮＯと判定された場合はステップ７１に飛
ぶ。
６５に進む。このステップ６５も精度の低下を防止する
ためのものであって、吸気圧Ｐｉが変化中でないかどう
かを確認する。これは、例えば、詳述はしないが、別の
サブルーチンにおいて、この１ｓｅｃ毎の計算の行われ
るタイミングの、予め定めた所定の時間前、例えば、２
００ｍｓ前の値を取り込み、その後の２００ｍｓの間
で、取り込んだ値に対して予め定めた所定の幅を超えた
場合にフラグＸＰＳを立てるようにしておき、このフラ
グＸＰＳ＝０である場合に、変化中でないと判定する。
ステップ６５でＹＥＳと判定された場合には、ステップ
６６に進み、ＮＯと判定された場合はステップ７１に飛
ぶ。
【００２２】ステップ６６では吸気圧の前回の値Ｐｉ′
と今回の値Ｐｉとの差に対する、Ｄの前回の値Ｄ′と今
回の値Ｄと差、すなわち、（Ｄ−Ｄ′）／（Ｐｉ−Ｐ
ｉ′）が、０よりも大きいかどうかを判定し、その結
果、ＹＥＳと判定された場合はステップ６８に進んでｄ
を予め定めた補正幅δだけ減じた値、すなわち、ｄ−δ
を新しいｄの値にしてステップ７０に進む。ステップ６
６でＮＯと判定された場合はステップ６７に進んで（Ｄ
−Ｄ′）／（Ｐｉ−Ｐｉ′）が、０よりも小さいかどう
かを判定し、その結果、ＹＥＳと判定された場合はステ
ップ６９に進んでｄを予め定めた補正幅δだけ増やした
値、すなわち、ｄ＋δを新しいｄの値にしてててステッ
プ７０に進む。
と今回の値Ｐｉとの差に対する、Ｄの前回の値Ｄ′と今
回の値Ｄと差、すなわち、（Ｄ−Ｄ′）／（Ｐｉ−Ｐ
ｉ′）が、０よりも大きいかどうかを判定し、その結
果、ＹＥＳと判定された場合はステップ６８に進んでｄ
を予め定めた補正幅δだけ減じた値、すなわち、ｄ−δ
を新しいｄの値にしてステップ７０に進む。ステップ６
６でＮＯと判定された場合はステップ６７に進んで（Ｄ
−Ｄ′）／（Ｐｉ−Ｐｉ′）が、０よりも小さいかどう
かを判定し、その結果、ＹＥＳと判定された場合はステ
ップ６９に進んでｄを予め定めた補正幅δだけ増やした
値、すなわち、ｄ＋δを新しいｄの値にしてててステッ
プ７０に進む。
【００２３】この、ステップ６６〜６９の作動が、前述
した、Ｄの値の吸気管内圧力Ｐｉの変化に対する変化を
見ることによって、計算に用いるｄとセンサ自体の実際
のｄの値ｄｓとの関係を判定し、Ｄが吸気管内圧力Ｐｉ
の増加と共に減少（右下がり）していれば、ｄを減らし
てｄｓに近づけ、Ｄが吸気管内圧力Ｐｉの増加と共に増
加（右下がり）していれば、ｄを増やしてｄｓに近づけ
ることによって、ｄをセンサ固有の値にするという部分
に相当する。
した、Ｄの値の吸気管内圧力Ｐｉの変化に対する変化を
見ることによって、計算に用いるｄとセンサ自体の実際
のｄの値ｄｓとの関係を判定し、Ｄが吸気管内圧力Ｐｉ
の増加と共に減少（右下がり）していれば、ｄを減らし
てｄｓに近づけ、Ｄが吸気管内圧力Ｐｉの増加と共に増
加（右下がり）していれば、ｄを増やしてｄｓに近づけ
ることによって、ｄをセンサ固有の値にするという部分
に相当する。
【００２４】ステップ７０では、次回の計算のために今
回のＤの値をＤ′に、今回ＰｉをＰｉ′にして、ステッ
プ７１〜７４に進み、前述した考え方に従って、Ｃの補
正の計算をおこなう。ステップ７１では補正されたｄの
値とＣの暫定値を利用して計算された酸素濃度Ｏｉが標
準大気圧における酸素濃度Ｏａよりも大きいかどうかを
判定し、ＹＥＳの場合はステップ７３に進み今回読み込
んだＣから予め定めた補正幅γだけ減じた値、すなわち
Ｃ−γを新しいＣの値にして終了する。ステップ７１で
ＮＯと判定された場合は、ステップ７２に進み、酸素濃
度Ｏｉが標準大気圧における酸素濃度Ｏａよりも小さい
かどうかを判定し、ＹＥＳの場合はステップ７４に進み
今回読み込んだＣから予め定めた補正幅γだけ増やした
値、すなわちＣ＋γを新しいＣの値にして終了する。ス
テップ７２でＮＯの場合は、補正されたｄとＣの値を利
用して計算された酸素濃度Ｏｉが標準大気圧における酸
素濃度Ｏａに等しいので、そのまま、終了する。この、
ステップ７１〜７４の作動が、前述したＣの値の補正に
相当する。
回のＤの値をＤ′に、今回ＰｉをＰｉ′にして、ステッ
プ７１〜７４に進み、前述した考え方に従って、Ｃの補
正の計算をおこなう。ステップ７１では補正されたｄの
値とＣの暫定値を利用して計算された酸素濃度Ｏｉが標
準大気圧における酸素濃度Ｏａよりも大きいかどうかを
判定し、ＹＥＳの場合はステップ７３に進み今回読み込
んだＣから予め定めた補正幅γだけ減じた値、すなわち
Ｃ−γを新しいＣの値にして終了する。ステップ７１で
ＮＯと判定された場合は、ステップ７２に進み、酸素濃
度Ｏｉが標準大気圧における酸素濃度Ｏａよりも小さい
かどうかを判定し、ＹＥＳの場合はステップ７４に進み
今回読み込んだＣから予め定めた補正幅γだけ増やした
値、すなわちＣ＋γを新しいＣの値にして終了する。ス
テップ７２でＮＯの場合は、補正されたｄとＣの値を利
用して計算された酸素濃度Ｏｉが標準大気圧における酸
素濃度Ｏａに等しいので、そのまま、終了する。この、
ステップ７１〜７４の作動が、前述したＣの値の補正に
相当する。
【００２５】上記のようにして１ｓｅｃ毎に、ｄとＣの
値は、その時の運転状態における酸素センサの固有の値
になるように更新され、常に正確な酸素濃度を検出する
ことができる。本発明では、この正確な酸素濃度にもと
づきＥＧＲ弁９の開度が制御される。図８は酸素濃度に
基づいてＥＧＲ弁９の開度を制御するルーチンのフロー
チャートである。ステップ８１では酸素濃度Ｏｉを含む
必要なパラメータを読み込むみ、ステップ８２では、酸
素センサ以外のパラメータで決められた開度Ａに対し
て、酸素濃度Ｏｉに、変換係数ｋを乗じたｋ×Ｏｉを乗
算してＥＧＲ弁９の開度が決定される。
値は、その時の運転状態における酸素センサの固有の値
になるように更新され、常に正確な酸素濃度を検出する
ことができる。本発明では、この正確な酸素濃度にもと
づきＥＧＲ弁９の開度が制御される。図８は酸素濃度に
基づいてＥＧＲ弁９の開度を制御するルーチンのフロー
チャートである。ステップ８１では酸素濃度Ｏｉを含む
必要なパラメータを読み込むみ、ステップ８２では、酸
素センサ以外のパラメータで決められた開度Ａに対し
て、酸素濃度Ｏｉに、変換係数ｋを乗じたｋ×Ｏｉを乗
算してＥＧＲ弁９の開度が決定される。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、酸素センサの出力に基
づいて内燃機関を制御する装置において個々の酸素セン
サの圧力依存性が補正され、製造ばらつきや経時変化に
関係なく正確に酸素濃度を検出することができ、酸素セ
ンサの出力におうじた内燃機関の制御が正確に実行され
る。特に、請求項３のようにすれば、ＥＧＲ弁を備えて
いて、ＥＧＲ弁が全閉でなくても補正計算をおこなうこ
とができ、補正計算をおこなうことのできる範囲を広く
とることができる。
づいて内燃機関を制御する装置において個々の酸素セン
サの圧力依存性が補正され、製造ばらつきや経時変化に
関係なく正確に酸素濃度を検出することができ、酸素セ
ンサの出力におうじた内燃機関の制御が正確に実行され
る。特に、請求項３のようにすれば、ＥＧＲ弁を備えて
いて、ＥＧＲ弁が全閉でなくても補正計算をおこなうこ
とができ、補正計算をおこなうことのできる範囲を広く
とることができる。
【図１】本発明の較正を示す図である。
【図２】酸素センサの素子部の構造を示す図である。
【図３】酸素センサの出力の圧力依存性のばらつきを示
す図である。
す図である。
【図４】補正の考え方を説明する図である。
【図５】酸素濃度を計算するルーチンのフローチャート
である。
である。
【図６】補正のルーチンのフローチャートである。
【図７】補正のルーチンのフローチャートである。
【図８】ＥＧＲ弁の開度を制御するルーチンのフローチ
ャートである。
ャートである。
１…エンジン ４…吸気管 ６…排気管 ７…ＥＧＲパイプ ９…ＥＧＲ弁 １０…酸素センサ １１…圧力センサ ２０…ＥＣＵ １００…素子 １０１…固体電解質 １０２…陽極 １０３…陰極 １０４…拡散律速層 １０５…ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 27/41 Ｇ０１Ｎ 27/46 ３２５Ｐ
Claims (3)
- 【請求項１】 吸気バルブから吸入される気体の酸素濃
度を検出する酸素センサと、 酸素センサの出力をもとに機関の制御因子の指令値を算
出する機関制御因子指令値算出手段と、 指令値にもとづき機関の制御因子を制御する制御手段
と、 酸素センサ近傍の吸入気体の圧力を検出する吸入気体圧
力検出手段と、 酸素センサの較正をおこなうか否かを判定する酸素セン
サ較正判定手段と、 酸素センサの較正をおこなうと判定されたときに酸素セ
ンサの出力と吸入気体圧力検出手段の出力から酸素セン
サの対圧力変化率を算出する酸素センサ変化率算出手段
と、 酸素センサ変化率算出手段の算出した酸素センサの対圧
力変化率にもとづき酸素センサ出力を補正する酸素セン
サ出力補正手段とを具備することを特徴とする内燃機関
の制御装置。 - 【請求項２】 酸素センサの較正をおこなうか否かを判
定する酸素センサ較正判定手段が、前記酸素センサの上
流に設けられたＥＧＲ弁が全閉にされてからの経過時間
が予め定めた所定値を超えたかどうかを判定する手段で
あることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御
装置。 - 【請求項３】 酸素センサの較正をおこなうか否かを判
定する酸素センサ較正判定手段が、内燃機関の燃料噴射
を停止するフューエルカット装置が燃料噴射を停止して
からの経過時間が予め定めた所定値を超えたかどうかを
判定する手段であることを特徴とする請求項１に記載の
内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8337314A JPH10176577A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8337314A JPH10176577A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176577A true JPH10176577A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18307471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8337314A Pending JPH10176577A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10176577A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001241317A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-09-07 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | 車両用ディーゼルエンジンの排気系統内の粒子フィルタの再生を補助するシステム |
| JP2002364439A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US6631632B2 (en) | 2000-07-26 | 2003-10-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intake air oxygen concentration sensor calibration device and method |
| US6739177B2 (en) | 2001-03-05 | 2004-05-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Combustible-gas sensor, diagnostic device for intake-oxygen concentration sensor, and air-fuel ratio control device for internal combustion engines |
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-
1996
- 1996-12-17 JP JP8337314A patent/JPH10176577A/ja active Pending
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