传感器的特性补正装置制造方法

文档序号:5240169
传感器的特性补正装置制造方法
【专利摘要】一种传感器的特性补正装置,其具备特性检测单元、计算单元、差异检测单元以及补正单元。特性检测单元对设置于内燃机(2)的排气路径(4)的催化剂(6)的上游的第一传感器(10、20)的特性、和设置于催化剂(6)下游的作为空燃传感器(12)的第二传感器的特性进行检测。计算单元根据第一传感器的特性而对第一空燃比进行计算,且根据第二传感器的特性而对第二空燃比进行计算。差异检测单元对内燃机(2)启动后且催化剂(6)处于未活化的状态时的第一特性和第二特性之间的差异、或第一空燃比和第二空燃比之间的差异进行检测。补正单元根据差异,而对第一传感器和/或第二传感器的特性进行补正,以使第一空燃比与第二空燃比成为相同。
【专利说明】传感器的特性补正装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种传感器的特性补正装置。更具体而言,涉及一种对分别被设置于配置在内燃机的排气路径中的催化剂前后的传感器的特性进行补正的特性补正装置。
【背景技术】
[0002]例如,在专利文献I中,公开了一种具有分别配置于催化剂前后的空燃比传感器的、空燃比控制装置的故障检测装置。在该装置中,根据催化剂前后的空燃比传感器的输出差,而对设置于上游的空燃比传感器的故障或催化转换器的故障进行判断。此外,在该装置中,根据基准输出而对下游侧的空燃比传感器的输出进行补正,并利用下游侧的空燃比传感器而对上游侧的空燃比传感器的输出进行补正。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平6-280662号公报
[0006]专利文献2:日本特开2003-041990号公报
[0007]专利文献3:日本特开2010-007534号公报
[0008]专利文献4:日本特开2008-057481号公报

【发明内容】

[0009]发明所要解决的课题
[0010]但是,在由于空燃比传感器的制造误差或劣化等而使催化剂前后的空燃比传感器的特性产生了误差的情况下,空燃比传感器间的输出误差将对各个控制参数造成影响。因此,在根据前后的空燃比传感器的输出而实施的催化剂故障检测中,可能产生正常、异常判断的S/N比变小的情况。因此,需要一种能够在催化剂前后的传感器之间对特性的偏差、或由此产生的空燃比的偏差进行补正的系统。
[0011]关于这一点,在专利文献I的系统中,在催化剂前设置有极限电流式的空燃比传感器,而在催化剂后设置有电动势式的空燃比传感器。在此,难以在电动势式的空燃比传感器和极限电流式的空燃比传感器之间,对特性的偏差进行修正。
[0012]因此,本发明以解决上述课题为目的,提供一种传感器的特性补正装置,其以能够在设置于催化剂前后的、用于对空燃比进行检测的两个传感器之间对偏差进行补正的方式而进行了改良。
[0013]用于解决课题的方法
[0014]为了实现上述目的,本发明为一种传感器的特性补正装置,其具备特性检测单元、计算单元、差异检测单元以及补正单元。特性检测单元对设置于内燃机的排气路径的催化剂的上游的第一传感器的特性、和设置于催化剂下游的作为空燃传感器的第二传感器的特性进行检测。计算单元根据第一传感器的特性而对第一空燃比进行计算,且根据第二传感器的特性而对第二空燃比进行计算。差异检测单元对内燃机启动后且催化剂处于未活化的状态时的第一特性和第二特性之间的差异、或第一空燃比和第二空燃比之间的差异进行检测。补正单元根据差异,而对第一传感器和/或第二传感器的特性进行补正,以使第一空燃比与第二空燃比成为相同。
[0015]在此,能够将第一传感器设为空燃比传感器。在这种情况下,可以采用如下方式,即,特性检测单元对第一传感器和第二传感器各自的输出进行检测,以作为第一传感器的特性及第二传感器的特性,差异检测单元对第一传感器的输出和第二传感器的输出之间的差异进行检测。在这种情况下,可以采用如下结构,即,补正单元根据差异而对第一传感器和/或第二传感器的输出进行补正。
[0016]此外,在特性检测单元对各自的输出进行检测以作为特性的情况下,可以采用如下的结构,即,补正单元根据该输出的差异,而对输出进行补正,且进一步对第一传感器和/或第二传感器的响应性进行补正。
[0017]或者,可以采用如下结构,S卩,将第一传感器设为空燃比传感器,特性检测单元对第一传感器及第二传感器各自的响应性进行检测,以作为第一传感器的特性及第二传感器的特性。在这种情况下,可以采用如下方式,即,差异检测单元对第一传感器的响应性和第二传感器的响应性之间的差异进行检测,补正单元根据差异而对第一传感器和/或第二传感器的响应性进行补正。
[0018]另外,在上述的发明中可以采用如下结构,S卩,补正单元以第二传感器的特性为基准,而对第一传感器的特性进行补正,以使第一空燃比与第二空燃比成为相同。
[0019]或者,可以采用如下结构,S卩,将第一传感器设为气缸压力传感器,差异检测单元对第一空燃比和第二空燃比之间的差异进行检测。在这种情况下,可以采用如下方式,即,补正单元根据差异而对第一空燃比进行补正。
[0020]此外,在将第一传感器设为气缸压力传感器的情况下,可以采用如下结构,S卩,差异检测单元在内燃机处于存在废弃再循环的运行状态的情况、和处于不存在废弃再循环的运行状态的情况的各个运行状态下,对第一空燃比和第二空燃比之间的差异进行检测。在这种情况下,可以采用如下结构,即,补正单元对存在废弃再循环的运行状态下的差异、和不存在废弃再循环的运行状态下的差异进行比较,并对存在废弃再循环的运行状态下的、相对于废弃再循环量的补正量进行计算。
[0021]此外,可以采用如下结构,S卩,将第一传感器设为气缸压力传感器,传感器的补正装置具备空燃比控制单元,所述空燃比控制单元在内燃机启动后且催化剂处于未活化的状态下,将内燃机的空燃比控制为预定的过浓空燃比。在这种情况下,可以采用如下方式,即,差异检测单元对被控制为过浓空燃比时的第一空燃比和第二空燃比之间的差异进行检测。
[0022]在以上的发明中,可以采用如下结构,S卩,传感器的补正装置还具备空燃比控制单元,所述空燃比控制单元在内燃机启动后且催化剂处于未活化的状态下,将内燃机的空燃比控制为预定的过浓空燃比或过稀空燃比。在这种情况下,可以采用如下方式,即,差异检测单元对被控制为过浓空燃比或过稀空燃比时的第一传感器和第二传感器的特性之间的差异、或第一空燃比和第二空燃比之间的差异进行检测。
[0023]发明效果
[0024]根据本发明,能够利用在催化剂未活化时,催化剂前后的废气的浓度一致的情况,而对第一传感器和第二传感器的特性之间的差异、或基于此而得到的空燃比之间的差异进行检测,并根据该差异进行补正,以使基于两个传感器而得到的空燃比一致。由此,即使在由于传感器的劣化等而使特性或所计算出的空燃比产生差异的情况下,也能够对上述特性或所计算出的空燃比进行补正,以使其在催化剂前后的传感器之间一致。因此,能够以更高的精度来执行催化剂劣化判断等处理。
[0025]在此,关于作为第一传感器而使用空燃比传感器,并对催化剂未活化时的两个空燃比传感器的输出的差异进行检测的情况,能够根据该检测值而对输出特性进行补正,以使输出特性在两个空燃比传感器之间相同。此外,关于对催化剂未活化时的两个空燃比传感器间的输出的差异或响应性的差异进行检测的情况,也能够根据该检测值,而对两个空燃比传感器之间的响应性进行补正。
[0026]此外,设置于催化剂的上游的第一空燃比传感器以高浓度且高温的废气为检测对象。另一方面,设置于催化剂的下游的第二空燃比传感器以低浓度且低温的废气为检测对象。因此,第二空燃比传感器与第一空燃比传感器相比不易产生劣化。关于这一点,在该发明中,关于以第二空燃比传感器的特性为基准而对第一空燃比传感器的特性进行补正的情况,能够更加准确地对空燃比传感器的特性进行补正。
[0027]此外,利用被预先设定的计算系数等,而对基于气缸压力传感器的输出而得到的空燃比进行计算。但是,在这种情况下,会由于内燃机的运行状态或燃料性状、随时间的变化等而使空燃比产生误差。关于这一点,在本发明中,关于将第一传感器设为气缸压力传感器的情况,通过利用催化剂活化前的状态,从而能够根据催化剂下游侧的空燃比传感器的输出,而对基于作为第一传感器的气缸压力传感器而得到的空燃比进行补正。因此,即使在不于催化剂上游设置空燃比传感器的情况下,也能够通过气缸压力传感器而以较高的精度对空燃比进行检测。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]图1为用于对本发明的实施方式I中的系统的整体结构进行说明的示意图。
[0029]图2为用于对内燃机的启动后的运行状态的变化、和基于催化剂前后的空燃比传感器各自的输出而得到的空燃比的变化进行说明的图。
[0030]图3为用于对内燃机2启动后且催化剂处于未活化的状态下的、催化剂前后的空燃比传感器各自的极限电流的运行情况进行说明的图。
[0031]图4为用于对本发明的实施方式I中的、补正前后的两个空燃比传感器的输出的关系进行说明的图。
[0032]图5为用于对在本发明的实施方式I中控制装置所执行的控制程序进行说明的流程图。
[0033]图6为用于对在本发明的实施方式2中控制装置所执行的控制程序进行说明的流程图。
[0034]图7为表示在使实际空燃比发生变化的情况下的、基于传感器输出而得到的空燃比的变化的图。
[0035]图8为用于对在本发明的实施方式3中控制装置所执行的控制程序进行说明的图。
[0036]图9为用于对空燃比传感器的极限电流与响应性之间的关系进行说明的图。[0037]图10为用于对在本发明的实施方式4中控制装置所执行的控制程序进行说明的流程图。
[0038]图11为用于对本发明的实施方式5的系统的整体结构进行说明的示意图。
[0039]图12为用于对根据气缸压力传感器的输出而检测出的空燃比、与根据空燃比传感器的输出而检测出的空燃比之间的偏差及其补正进行说明的图。
[0040]图13为用于对在本发明的实施方式5中控制装置所执行的控制程序进行说明的流程图。
[0041]图14为用于对在本发明的实施方式6中控制装置所执行的控制程序进行说明的流程图。
[0042]图15为用于对在本发明的实施方式6的其他示例中设定补正用空燃比的范围进行说明的图。
[0043]图16为用于对本发明的实施方式7的系统的整体结构进行说明的示意图。
[0044]图17为对在本发明的实施方式7中控制装置所执行的控制程序进行说明的流程图。
【具体实施方式】
[0045]以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。另外,在各个附图中,对于相同或者相当的部分,标记相同的符号,且简化或省略其说明。
[0046]实施方式1.[0047] 图1为,用于对本发明的实施方式I中的系统的整体结构进行说明的示意图。图1的系统以搭载于车辆等中的方式而被使用。在图1中,在内燃机2的排气路径4中,设置有催化剂6、8。
[0048]在排气路径4的与催化剂6相比靠上游侧的位置处,设置有空燃比传感器10 (第一传感器)。在排气路径4的与催化剂6相比靠下游侧、且与催化剂8相比靠上游的位置处,设置有空燃比传感器12 (第二传感器)。两个空燃比传感器10、12为极限电流式的传感器,并输出极限电流(IL),以作为与成为检测对象的废气的空燃比相对应的输出。另外,为了便于说明,在以下的实施方式中,还将催化剂6的上游侧的空燃比传感器10称为“Fr传感器10”,并将下游侧的空燃比传感器12称为“Rr传感器12”。
[0049]图1的系统具备控制装置14。控制装置14对内燃机2的系统整体进行综合控制。在控制装置14的输出侧连接有各种致动器,在输入侧连接有空燃比传感器10、12等各种传感器。控制装置14接收传感器信号而对废气的空燃比及发动机转速、其他内燃机2的运行所需要的各种信息进行检测,且按照预定的控制程序而对各个致动器进行操作。另外,虽然与控制装置14相连接的致动器及传感器存在多个,但在本说明书中,省略其说明。
[0050]在该系统中由控制装置14所执行的控制中,包括对作为空燃比传感器10、12的特性的传感器输出的补正。空燃比传感器10、12的输出补正是在内燃机2启动后且催化剂6处于未活化的状态下被执行的。
[0051]图2为,用于对内燃机2启动后的运行状态的变化、和基于空燃比传感器10、12各自的输出而得到的空燃比的变化进行说明的图。图3为,用于对在内燃机2启动后且催化剂6处于未活化的状态下的、空燃比传感器10、12各自的极限电流的运行情况进行说明的图。在图2中,(a)表示根据Rr传感器12的输出而检测出的空燃比(第二空燃比),(b)表示根据Fr传感器10的输出而检测出的空燃比(第一空燃比),(c)表示催化剂6的温度,(d)表示车速。此外,在图3中,(a)表示Rr传感器12的极限电流,(b)表示Fr传感器10的极限电流。
[0052]在图2中,催化剂6在时刻tl达到活化温度。在催化剂6活化后,Fr传感器10的输出根据在从内燃机2排出的净化前的废气的空燃比而发生变化。另一方面,Rr传感器12以催化剂6活化后且被净化了的废气作为检测对象。因此,基于Rr传感器12的输出而得到的空燃比稳定地表示大致固定值(理论空燃比附近的值)。
[0053]另一方面,在时刻tl之前、即在催化剂6处于未活化的状态下,废气未被净化,从而未净化的废气也向催化剂6下游侧流出。也就是说,尽管存在与Fr传感器10和Rr传感器12之间的容量相对应的延迟,但Fr传感器10和Rr传感器12均以未净化的相同的废气为检测对象。
[0054]因此,如果在Fr传感器10和Rr传感器12之间未产生特性的偏差,则可以认为,如图3所不,在催化剂6未活化时,Fr传感器10和Rr传感器12的输出表不相同的运行情况。反之,当在催化剂6未活化时Fr传感器10和Rr传感器12的输出产生了偏差的情况下,可以认为,该偏差不是由被检测气体的空燃比的差而引起的,而是由两传感器10、12之间的特性的偏差而引起的。
[0055]根据以上内容,在本实施方式I中,控制装置14在内燃机2启动后且催化剂6未活化时,对输出(极限电流)进行检测,以作为Fr传感器10和Rr传感器12的特性,在两者产生了偏差的情况下,对补正系数进行计算,所述补正系数为,用于对Fr传感器10的输出进行补正的系数。而后,利用该补正系数对Fr传感器10的输出进行补正,直到设定新的补正系数为止。
[0056]图4为,用于对本发明的实施方式I中的补正前后的、两个传感器10、12的输出的关系进行说明的图。在图4中,横轴表示基于Fr传感器10的输出而得到的空燃比,纵轴表示基于Rr传感器12的输出而得到的空燃比。此外,在图4中,(a)为对通过补正前的两个传感器10、12而得到的空燃比进行比较的线,(b)为对输出补正后的空燃比进行比较的线。
[0057]在图4所示的示例中,相对于Rr传感器12,根据Fr传感器10的输出而计算出的空燃比成为偏向于过浓侧的值(参照直线(a))。因此,在本实施方式I的控制中,以Rr传感器12为基准,对Fr传感器10的输出特性进行补正,以使Fr传感器10的输出特性与Rr传感器12的输出特性相一致。也就是说,在该示例中,设定将Fr传感器10的输出补正为过稀侧的输出的补正系数,以使基于Fr传感器10输出而得到的空燃比与基于Rr传感器12输出而得到的空燃比相一致(参照直线(b ))。
[0058]更具体而言,在催化剂6未活化时,对Fr传感器10的极限电流和Rr传感器12的极限电流进行检测,并如下式(I)所示那样,求出Rr传感器12的极限电流IL_Rr与Fr传感器10的极限电流IL_Fr之比(极限电流比)。
[0059]极限电流比=IL_Rr/IL_Fr...(I)
[0060]在催化剂6未活化的期间内,反复实施极限电流比的检测,并对多次的采样进行检测。在催化剂6活化后,对所检测出的极限电流比的平均值进行计算,并将该平均值设定为相对于Fr传感器10的输出的补正系数。[0061]但是,是在考虑到与Fr传感器10和Rr传感器12之间的排气路径4等的容积相对应的废气输送量的延迟的条件下,对极限电流进行比较的。也就是说,对假定为Fr传感器10和Rr传感器对相同的废气进行检测时的值进行比较。
[0062]此外,虽然极限电流相对于空气过剩率(λ ),以I比I的方式发生变化,从而具有空气过剩率越增大则极限电流也越增大的特性,但极限电流相对于空气过剩率的变化率,在空燃比与理论空燃比(λ = I)相比过浓的情况、和相比过稀的情况下有所不同。因此,在空燃比与理论空燃比相比过浓的情况和相比过稀的情况下,分别对相对于Fr传感器10的补正系数进行计算。也就是说,分为Rr传感器12的极限电流IL_Rr大于O的过稀气氛的情况下的极限电流比KljP IL_Rr在O以下的过浓气氛的情况下的极限电流比Kr,并针对各个情况,而分别计算并设定补正系数(平均值)。
[0063]此外,预先对传感器初期或随时间变化而产生的容许范围的误差进行计测,并据此将极限电流比的容许范围设为保护值Kmax。极限电流比Kl、Kr各自仅在小于Kmax的情况下,才被用于补正系数计算。
[0064]图5为,用于对在本发明的实施方式I中控制装置14所执行的控制程序进行说明的流程图。在图5的程序中,首先,判断对空燃比传感器10、12的输出补正系数进行计算的前提条件是否成立(S102)。具体的条件被预先设定为,存在内燃机2的启动指令、空燃比传感器10、12未发生故障且处于活化状态、催化剂6的推断温度低于预定的温度等,并被存储于控制装置14中。
[0065]接下来,分别对Fr传感器10的极限电流IL_Fr和Rr传感器12的极限电流IL_Rr进行检测(S104)。另外,如上文所述,在此,在考虑到与Fr传感器10和Rr传感器12之间的容积相对应的延迟的条件下,而对相对于相同的废气的极限电流进行检测。
[0066]接下来,求出空燃比传感器10、12的极限电流比(S106)。具体而言,Rr传感器12的极限电流IL_Rr与Fr传感器10的极限电流IL_Fr之比按照上式(I)而被计算出。
[0067]接下来,对催化剂6的温度进行检测(S108)。催化剂6的温度能够根据例如设置于催化剂6附近的温度传感器(未图示)的输出等来进行检测。接下来,判断是否确定催化剂活化(S110)。在此,根据催化剂6的温度是否高于活化温度来进行判断。另外,活化温度为按照催化剂6而确定的值,并被预先存储于控制装置14中。
[0068]当在步骤SllO中,未确定催化剂活化时,再次返回至步骤S104,求出Fr传感器10的极限电流IL_Fr、和Rr传感器12的极限电流IL_Rr,并在步骤S106中求出极限电流比。而后,按照步骤S108?S110,执行是否确定催化剂活化的判断。如此,在直到于步骤SllO中确定了催化剂活化为止的期间内,反复执行步骤S104?S106中的极限电流比的检测、和S108?SllO中的催化剂活化的判断的处理。
[0069]当在步骤SllO中确定了催化剂活化时,接下来,对补正系数进行计算(S112)。在此,在步骤S106中所求出的极限电流比被分为IL_Rr > O的情况(过稀的情况)和IL_Rr ( O的情况(过浓的情况),并求出各个情况下的极限电流比的平均值。这两个平均值被设定为补正系数。另外,在该计算中,被设定为,不使用大于保护值Kmax的极限电流比。而后,结束此次的处理。在直到设定了新的补正系数为止的期间内,所设定的补正系数被用作为对Fr传感器10的输出进行补正的补正系数。
[0070]如以上所说明的那样,在实施方式I中,利用催化剂6未活化时、即催化剂6前后的空燃比传感器10、12的输出原本应当一致的时刻,对Fr传感器10的输出的补正系数进行计算。因此,能够在两个空燃比传感器10、12之间对输出特性的差进行补正,从而能够执行更加精密的空燃比控制及催化剂劣化判断。
[0071]另外,在本实施方式I中,对以Rr传感器12的输出为基准而对相对于Fr传感器10的输出补正进行计算的情况进行了说明。由于Fr传感器10被暴露于从内燃机2排出的高浓度且高热的废气中,因此中毒的影响较大从而容易劣化。与此相对,由于Rr传感器12以被催化剂6净化了的低浓度且低温的气体为检测对象,因此认为,与Fr传感器10相比不易产生劣化。因此,通过对以Rr传感器12为基准的补正系数进行检测,从而能够实施更加准确的补正。
[0072]但是,该发明并不限定于以Rr传感器12的输出为基准的方式。例如,也可以以Fr传感器10为基准,在这种情况下,也能够在两个空燃比传感器10、12之间对输出特性的偏差进行补正。此外,例如,也可以在Fr传感器10和Rr传感器12之间对极限电流之差或比进行检测并求出平均值之后,对它们进行分配,从而设为相对于Fr传感器10、Rr传感器12的各个传感器的补正系数。这一点在以下的实施方式中也是相同的。
[0073]此外,在本实施方式I中,对分为极限电流IL_Rr > O和IL_Rr ( O的情况,并针对各个情况而对补正系数进行检测的情况进行了说明。但是,本发明并不限定于此,也可以针对整个区域以一致的方式对极限电流比或极限电流差进行检测,并一致地对补正系数进行计算。这一点在以下的实施方式中也是相同的。
[0074]此外,在本实施方式I中,对多次检测极限电流并将该极限电流之比的平均值设为补正系数的情况进行了说明。但是,本发明并不限定于此。例如,也可以将极限电流的检测设为一次,并将其用于补正系数的计算。而且,补正系数并不限定于极限电流之比,也可以设定为,极限电流IL_Rr与IL_Fr之差、或根据极限电流IL_Rr与IL_Fr之间的差异(差或比等)而计算出的值。这一点 在以下的实施方式中也是相同的。
[0075]实施方式2.[0076]本实施方式2的系统具有与图1所示的系统相同的结构。本发明的实施方式2的控制装置14除了在为了实施补正系数计算,而实施催化剂活化前的空燃比传感器10、12的极限电流的检测的情况下,将空燃比控制为补正系数计算用的空燃比这一点以外,实施与实施方式I相同的控制。
[0077]具体而言,在本实施方式2中,作为补正系数计算用的空燃比(以下,设为“补正用空燃比”),而预先设定几个不同的空燃比,并存储于控制装置14中。具体而言,补正用空燃比例如设为,作为实际使用范围的14.0-15.2的范围内的值,并且以在该范围内空燃比大幅向过浓或过稀波动的方式而被选择并设定。
[0078]在补正系数计算中,首先,以将补正用空燃比中的一个过浓空燃比作为目标空燃比的方式而对空燃比进行控制。在该过浓空燃比的情况下,对极限电流比Kr进行检测。同样,针对于补正用空燃比中的其他的过稀或过浓空燃比中的各个空燃比,而求出极限电流比Kl或Kr。如此,针对所设定的全部补正用空燃比,而求出极限电流比Kl、Kr。而且,对该极限电流比K1、Kr各自的平均值进行计算,该平均值被设为Fr传感器10的补正系数。
[0079]图6为,用于对在本发明的实施方式2中控制装置14所执行的控制程序进行说明的流程图。图6的程序除了在步骤S102和S104之间具有步骤S202的处理这一点、和在步骤SllO之后具有步骤S204的处理这一点以外,为与图5的程序相同的程序。
[0080]具体而言,在步骤S102中确定了前提条件的成立后,将目标空燃比设定为补正用空燃比中的、未检测出极限电流比的空燃比,并执行空燃比的控制(S202 )。
[0081]接下来,分别对当前的空燃比下的Fr传感器10的极限电流IL_Fr及Rr传感器12的极限电流IL_Rr进行检测(S104)。而后,按照上述(I)式,对极限电流比Kr或Kl进行计算(S106)。
[0082]而后,执行对催化剂温度的检测和对催化剂活化的判断(S108~S110),在未确定催化剂活化时,判断针对于预先设定的全部补正用空燃比的极限电流比的计算是否完成(S204)。在未确定极限电流比的计算完成时,再次返回至S202,目标空燃比被设定为补正用空燃比中的、尚未检测出极限电流比的其他空燃比,并对空燃比的控制进行控制。在该状态下,执行极限电流的检测、和极限电流比的计算(S104~S106)。
[0083]另一方面,当在步骤SllO中确定了催化剂活化时,或者在步骤S204中确定了极限电流比的计算完成时,接下来,对补正系数进行计算(S112)。具体而言,补正系数是分为空燃比为过浓时的极限电流比Kr、和空燃比被控制为过稀时的极限电流比K1,并作为各自的平均值而被计算出的。在此,也设定有相对于极限电流比的保护值Kmax,大于该保护值的极限电流比不被用于补正系数的计算。
[0084]如以上所说明的那样,在本实施方式2中,在实施补正系数的计算时,以使空燃比在从过浓到过稀的范围内大幅波动的方式而对空燃比进行控制。由此,利用较大程度地体现了 Fr传感器10、Rr传感器12这两个空燃比传感器的运行情况的差异的情况下的值,从而能够计算出更加恰当的补正系数。
[0085]另外,在本实施方式2中,对将补正用空燃比设为14.0~15.2的范围内的多个空燃比的情况进行了说明。但是 ,在本发明中,补正用空燃比的设定范围并不限定于此。但是,为了更加显著地体现极限电流的差,空燃比优选为尽可能地大幅波动,并且,优选为实际使用范围内的空燃比变化。因此,优选为,在空燃比14.1~15.1、或者14.0~15.2等的范围内,以尽可能地使空燃比大幅波动的方式,来设定多个补正用空燃比。
[0086]实施方式3.[0087]实施方式3的系统具有与图1的系统相同的结构。在实施方式1、2中,针对作为空燃比传感器10、12的特性的输出(极限电流),而实施补正系数的计算,与此相对,实施方式3的系统在针对作为两个传感器10、12的特性的响应性,而对补正值进行计算这一点上,执行与实施方式1、2不同的控制。
[0088]图7为,表示使空燃比以阶梯状大幅变化的情况下的、基于两个传感器10、12的输出而得到的空燃比的变化的图。在图7中,(a)表示发生变化的实际的空燃比,(b)表示基于Fr传感器10的输出而得到的空燃比,(c)表示基于Rr传感器12的输出而得到的空燃比。
[0089]如图7所示,当以使空燃比发生较大变化的方式进行控制时,废气首先到达Fr传感器10,如(b)所示,基于Fr传感器10而得到的空燃比如图示那样开始发生变化,逐渐升高并最终产生与实际的空燃比(以下,设为“实际空燃比”)相对应的输出。另一方面,废气带着与排气路径4等的容积相对应的延迟而到达Rr传感器12。而后,如(c)所示,Rr传感器12的输出开始发生变化,逐渐增高并最终产生与实际空燃比相对应的输出。[0090]在此,在Fr传感器10的响应性与Rr传感器12的响应性产生了偏差的情况下,可以认为,从Fr传感器10的输出根据空燃比而开始发生变化起直到产生与实际空燃比相对应的输出为止的时间、与从Rr传感器12的输出开始发生变化起直到产生与实际空燃比相对应的输出为止的时间之间产生了偏差。
[0091]因此,在本实施方式3中,针对Fr传感器10、Rr传感器12,分别对其输出从成为与实际空燃比的3%相对应的输出起,到成为与63%相对应的输出为止的时间进行检测,以作为响应时间T_Fr、T_Rr。而后,对Fr传感器10的响应时间T_Fr与Rr传感器12的响应时间T_Rr之比进行检测,并对响应时间的补正值进行计算。
[0092]另外,在本实施方式3中,空燃比的阶梯变化在空燃比14.1-15.1之间、或14.0 —15.2之间,从过浓向过稀的变化、和从过稀向过浓的变化的各种情况下被实施,并求出针对于各种情况的补正值。
[0093]图8为,用于对在本发明的实施方式3中控制装置14所执行的控制程序进行说明的图。在图8的程序中,首先,当在S102中确定了前提条件的成立时,空燃比以阶梯状急剧地发生变化的方式,而被控制为预先设定的过浓或过稀空燃比(S302)。
[0094]接下来,对Fr传感器10的响应时间T_Fr、和Rr传感器12的响应时间T_Rr进行检测(S304 )。具体而言,对Fr传感器10、Rr传感器12分别在产生与实际空燃比的3 %相对应的输出信号之后,到产生与实际空燃比的63%相对应的输出信号为止的时间进行检测,以作为各自的响应时间。
[0095]接下来,对Fr传感器10的响应时间T_Fr、和Rr传感器12的响应时间T_Rr之差进行计算(S306)。
[0096]接下来,对催化剂6的温度进行检测(S108),并判断是否确定催化剂活化(S110)。在未确定催化剂活化时,接下来,针对所设定的过浓空燃比、过稀空燃比的各个空燃比,而判断响应时间的检测是否完成(S308)。在未确定响应时间的检测完成时,再次返回至步骤S302,并被设定为下一个目标空燃比,并以使空燃比再次以阶梯状发生变化的方式对空燃比进行控制。而后,执行相对于该阶梯变化的响应时间的检测(S304)、和响应时间的差的计算(S306)。
[0097]另一方面,当在SllO中确定了催化剂活化时,或者在S308中确定了检测的完成时,接下来,执行与响应性相关的补正值的补正。具体而言,针对使空燃比变化为过浓的情况下的两个传感器10、12的响应时间之差、和变化为过稀的情况下的响应时间之差的各个差,而计算平均值。该平均值被用作为Fr传感器10的响应性的补正值。
[0098]如以上所说明的那样,在本实施方式3中,能够在如于Fr传感器10和Rr传感器12之间,响应性发生了偏差的这种情况下,对响应性的偏差进行补正。由此,能够使作为空燃比传感器的特性的响应性相一致,从而能够以更高的精度来实施催化剂劣化判断等控制。
[0099]另外,在本实施方式3中,也是对以Rr传感器12为基准而对相对于Fr传感器10的响应性的补正值进行计算的情况进行了说明。但是,与实施方式1、2相同,也可以相反地以Fr传感器10为基准,或者也可以对所求出的补正值进行分配,从而对Fr传感器10、Rr传感器12这两个传感器的响应性进行补正。
[0100]此外,在本实施方式3中,对下述情况进行了说明,S卩,对空燃比相对于实际空燃比而显示出3%的变化起,到完成63%的变化为止的时间进行检测,以作为响应时间的情况。但是,在本发明中,作为响应时间的范围并不限定于此。例如,设为从显示出5%、或10%的变化时起,并代替63%而将其他值设为响应时间的范围的上限值等,该范围可以进行适当设定。
[0101]此外,并不限定于如上述那样将某一范围的变化的时间设为响应时间的方式。例如,也可以将从使空燃比发生变化起,到各个传感器10、12的传感器的输出表示与该空燃比相对应的值为止的时间,用作为响应时间。但是,在这种情况下,关于Rr传感器12的响应时间,需要去除与从Fr传感器10到Rr传感器12的气体输送时间相对应的时间而进行计算。
[0102]实施方式4.[0103]实施方式4的系统具有与图1的系统相同的结构。在实施方式4中,除了求出相对于Fr传感器10和Rr传感器12的极限电流的补正系数,并且根据该极限电流,而对用于对两个传感器10、12的响应性进行补正的补正值进行检测这一点以外,实施与实施方式I的系统相同的控制。
[0104]图9为,用于对空燃比传感器的极限电流和响应性之间的关系进行说明的图,横轴表示极限电流,纵轴表示响应性。此外,在图9中,极限电流IL为相对于14~15左右的某一空燃比(固定值)的极限电流,响应性为,在使空燃比变化为该空燃比(固定值)时,直到开始该空燃比的3%的变化为止的时间。
[0105]如图9所示,在14~15左右的实际使用范围内的某一空燃比下,极限电流的输出的特性与响应性的特性具有1:1的关系,越是具有极限电流增大(表示过稀侧的输出)趋势的传感器的情况,响应性也越具有加快的趋势。
[0106]因此,在本实施方式4中,利用该性质,按照在实施方式I中所求出的补正系数,而对与响应性相关的补正值进行 计算。相对于极限电流的补正系数、和相对于响应性的补正值之间的关系预先通过实验等而被求出,并以映射表的形式而被存储于控制装置14中。在实际的控制中,控制装置14按照该映射表,根据相对于极限电流的补正系数,而设定相对于响应性的补正值。
[0107]图10为,用于对在本发明的实施方式中控制装置14所执行的控制程序进行说明的流程图。图10的程序除了在步骤S112之后具有步骤S402这一点以外,与图4的程序相同。
[0108]在图10的程序中,如在实施方式I中所说明的那样,当相对于Fr传感器10的极限电流的补正系数的计算完成时,接下来,根据各个补正系数,而分别对与Fr传感器10的响应性相关的补正值进行计算(S402)。相对于响应性的补正值、与极限电流的补正系数之间的关系被预先确定为映射表,并被存储于控制装置14中。在此,按照该映射表,而求出与响应性相关的补正值。
[0109]如上文所述,根据本实施方式4,能够利用相对于极限电流的补正系数,而更加简单地对相对于Fr传感器10的响应性的补正值进行计算。因此,能够容易地使两个传感器
10、12的多个特性相一致,从而能够进一步提闻对催化剂6的故障检测等的精度。
[0110]另外,在本实施方式4中,也是对以Rr传感器12的输出为基准而对相对于Fr传感器10的输出及响应性的补正值进行计算的情况进行了说明。但是,如上文所述,也可以以Fr传感器10为基准而对Rr传感器12进行补正,此外,还可以对两个传感器10、12的输出及响应性进行补正。
[0111]此外,在本实施方式4中,对根据Fr传感器10的输出补正系数来计算与响应性相关的补正系数的情况进行了说明。但是,在本发明中,与响应性相关的补正系数并不限定于根据输出补正系数而计算出的系数。如上文所述,响应性与极限电流IL具有相关性。因此,与响应性相关的补正系数只需为根据Fr传感器10的输出与Rr传感器12的输出之间的差异而计算出的系数即可。 [0112]实施方式5.[0113]图11为,用于对本发明的实施方式5的系统的整体结构进行说明的示意图。实施方式5的系统除不具有催化剂6上游侧的Fr传感器10,而具有气缸压力传感器20这一点以外,具有与图1的系统相同的结构。
[0114]具体而言,内燃机2具备多个气缸,在各个气缸上具备气缸压力传感器(第一传感器)20。气缸压力传感器20为,产生与压力相对应的输出的传感器。各个气缸压力传感器20与控制装置14相连接。控制装置14能够接收各个气缸压力传感器20的输出信号,从而对各个气缸的燃烧室内的燃烧压力进行检测。
[0115]此外,在实施方式5中,在控制装置14中,根据所求出的燃烧压力,而对发热量进行计算,并根据该发热量而对燃料消耗量进行计算。而且,根据进入空气量和燃料消耗量,而对空燃比进行计算。在以下的实施方式中,将根据气缸压力传感器20的输出而计算出的空燃比称为“CPS空燃比”,将根据Rr传感器12的输出而计出算的空燃比称为“AFS空燃比”。
[0116]图12为,用于对本发明的实施方式5中的补正前后的、基于两个传感器10、12的输出而得到的空燃比的关系进行说明的图。在图12中,横轴表示AFS空燃比、纵轴表示CPS空燃比。此外,在图12中,虚线表示补正后的AFS空燃比与CPS空燃比之间的关系,散点表示基于实测值的AFS空燃比与CPS空燃比之间的关系。
[0117]如图12所示,由于CPS空燃比根据情况而确定计算系数,因此,根据内燃机2的运行状态、燃料性状、或随时间的变化等而存在较大的误差。因此,在本实施方式5中,以使CPS空燃比(或者用于计算CPS空燃比的参数)与AFS空燃比相一致的方式,而对补正系数进行计算。
[0118]具体而言,补正系数设为,通过下式(2)而求出的、CPS空燃比与APS空燃比之比。
[0119]空燃比之比=CPS空燃比/ AFS空燃比..*(2)
[0120]空燃比之比通过与实施方式I的极限电流比的计算相同的方法而被计算出。即,在催化剂6处于未活化的期间内,反复实施空燃比的检测,并对多次的采样进行检测。在催化剂6活化之后,对空燃比之比的平均值进行计算,并将该平均值设定为Fr传感器10的补正系数。但是,是在考虑到与气缸压力传感器20和Rr传感器12之间的排气路径4等的容积相对应的延迟的条件下,对CPS空燃比和AFS空燃比进行比较的。也就是说,对假定为气缸压力传感器20和Rr传感器12对相同的废气进行检测时的值的进行比较。
[0121]此外,关于气缸压力传感器20的补正系数,也是在空燃比与理论空燃比相比过浓的情况和与理论空燃比相比过稀的情况下,分别进行计算的。也就是说,分为Rr传感器12的极限电流IL_Rr大于O的过稀气氛的情况下的补正系数、和IL_Rr在O以下的过浓气氛的情况下的补正系数,针对各个情况而分别计算并设定补正系数(平均值)。[0122]此外,基于CPS空燃比的输出而得到的CPS空燃比计算值受到进入空气量、发动机转速的影响。因此,在补正系数的计算中,将进入空气量分为GA1、GA2、GA3这三个区域,并将发动机转速分为NE1、NE2、NE3这三个区域,从而分为九个区域,针对每一个区域,对补正系数Kl?K9的补正系数进行计算。如上文所述,实施方式5中的补正系数以映射表的形式而被存储于控制装置中,在所述映射表中,如上所述那样,针对AFS空燃比处于过浓的情况、和处于过稀的情况下的各个情况,补正系数根据进入空气量和发动机转速的关系而被确定。
[0123]另外,与实施方式I相同,预先对传感器初期或随时间变化而产生的误差进行计测,并将据此而得到的空燃比之比的极限值设定为保护值。在补正系数的计算中,排除空燃比之比大于极限值的值。
[0124]图13为,用于对在本发明的实施方式5中控制装置14所执行的控制程序进行说明的流程图。在图13的程序中,首先,判断对气缸压力传感器20的补正系数进行计算的前提条件是否成立(S502)。具体的条件被预先设定为,存在内燃机2的启动指令、气缸压力传感器20和空燃比传感器12均未发生故障且处于活化状态、催化剂6的推断温度低于预定的温度等,并被存储于控制装置14中。
[0125]接下来,分别对CPS空燃比和AFS空燃比进行检测(S504)。在此,根据气缸压力传感器20的输出,并按照存储于控制装置中的运算式,而求出CPS空燃比。此外,同样地,按照作为Rr传感器12的输出的极限电流,而对AFS空燃比进行检测。另外,如上文所述,在此,考虑到与气缸压力传感器20和Rr传感器12之间的容积相对应的延迟,而求出相对于相同废气的空燃比。
[0126]接下来,求出CPS空燃比和AFS空燃比之比(S506)。接下来,对催化剂6的温度进行检测(S508),接下来,判断是否确定催化剂活化(S510)。
[0127]当在步骤S510中未确定催化剂活化时,再次返回至步骤S504,而求出CPS空燃比和AFS空燃比,并在步骤S506中求出CPS空燃比与AFS空燃比之比。而后,按照步骤S508?S510,执行是否确定催化剂活化的判断。如此,在直至于步骤S510中确定了催化剂活化为止的期间内,反复执行步骤S504?S510的处理。
[0128]当在步骤S510中确定了催化剂活化时,接下来,对补正系数进行计算(S512)。在此,在步骤S506中所求出的空燃比之比被分为IL_Rr > O的情况(过稀的情况)和IL_Rr ( O的情况(过浓的情况)的各个情况,而且,被分为上述的发动机转速、进入空气量的各个区域。而且,针对每一个区域,求出空燃比之比的平均值。该平均值被设定为每一个区域的补正系数。另外,在该计算中设定为,不使用大于作为保护值的极限值的空燃比之比。而后,结束本次的处理。所设定的补正系数在直到设定了新的补正系数为止的期间内,被用作为对CPS空燃比进行补正的补正系数。
[0129]如上文所述,根据本实施方式5,即使在未在催化剂6的上游设置空燃比传感器,而利用气缸压力传感器的情况下,也能够对根据气缸压力传感器20而计算出的CPS空燃比进行补正。因此,即使对于根据气缸压力传感器20的输出而对空燃比进行检测的系统而言,也能够将空燃比控制的精度确保为较高。
[0130]另外,在实施方式5中,对分为AFS空燃比过浓的情况、和过稀的情况,而且,将发动机转速、进入空气量各分为三个区域,并对针对每一个区域而设定补正系数的情况进行了说明。但是,也可以采用如下方式,即,补正系数并不如上述那样针对每个区域而进行设定,而是仅求出一个补正系数,并用作为相对于CPS空燃比的补正系数。此外,对将给CPS空燃比的计算带来影响的进入空气量、发动机转速分别分为三个区域的情况进行了说明。但是,在本发明中设定这种区域的参数并不限定于进入空气量、发动机转速,也可以使用给CPS空燃比的计算带来影响的其他参数。此外,区域也并不限定于分为三个的情况。这一点在以下的实施方式中也相同。
[0131]此外,在本实施方式6中,对多次检测空燃比并将该空燃比之比的平均值设为补正系数的情况进行了说明。但是,本发明并不限定于此。例如,也可以将空燃比的检测次数设为一次,并将该空燃比用于对补正系数的计算中。而且,补正系数并不限定于空燃比之t匕,还可以设为CPS空燃比与ADS空燃比之差、或者其他根据CPS空燃比与AFS空燃比之间的差异(差或比等)而计算出的值。这一点在以下的实施方式中也相同。
[0132]实施方式6.[0133]本实施方式6的系统具有与图11所示的系统相同的结构。本发明的实施方式6的控制装置14除了在为了实施补正系数的计算而在催化剂6活化前实施CPS空燃比、AFS空燃比的检测时,将空燃比控制为补正系数计算用的补正用空燃比这一点以外,实施与实施方式5相同的控制。
[0134]具体而言,在本实施方式6中,与实施方式2同样,以使空燃比在14.0-15.2的范围内大幅向过浓或过稀波动的方式,而预先设定几个不同的补正用空燃比,并存储于控制装置14中。
[0135]在补正系数的计算中,首先,以将补正用空燃比中的一个过浓空燃比作为目标空燃比的方式而对空燃比进行控制。在该过浓空燃比下,对空燃比之比进行检测。同样,针对补正用空燃比中其他的过稀或过浓空燃比的各个空燃比,而求出空燃比之比。针对以这种方式设定的全部补正用空燃 比,而求出空燃比之比。而且,针对在实施方式5中所说明的进入空气量和发动机转速的每个区域,且针对过浓、过稀,而对各个空燃比之比的平均值进行计算,并将该平均值设为CPS空燃比计算中的补正系数。
[0136]图14为,用于对在本发明的实施方式6中控制装置14所执行的控制程序进行说明的流程图。图14的程序除了在步骤S502和S504之间具有步骤S602的处理这一点、和在步骤S510之后具有步骤S604的处理这一点以外,与图13的程序相同。
[0137]具体而言,在步骤S502中,在确定了前提条件的成立后,将目标空燃比设定为补正用空燃比中的、未检测出空燃比之比的空燃比,并执行空燃比的控制(S602 )。
[0138]接下来,对当前的空燃比下的CPS空燃比、AFS空燃比进行检测(S504 ),并对两者之比进行计算(S506)。而后,执行催化剂温度的检测、和催化剂活化的判断(S508~S510),在未确定催化剂活化时,判断针对预先设定的全部补正用空燃比的空燃比之比的计算是否完成(S604)。在未确定空燃比之比的计算完成时,再次返回至S602,将目标空燃比设定为补正用空燃比中的、尚未被检测出空燃比之比的其他空燃比,并对空燃比的控制进行控制。在该状态下,执行步骤S504~S506的处理。
[0139]另一方面,当在步骤S510中,确定了催化剂活化时,或者在步骤S604中确定了计算的完成时,接下来,对补正系数进行计算(S512)。具体而言,补正系数以分为表1的每个区域、空燃比处于过浓的情况、和处于过稀的情况中的每个情况的方式,而分别进行计算。在此,设定有极限值,在空燃比大于该保护值的情况下,该空燃比不被用于补正系数的计

[0140]如以上所说明的那样,在本实施方式6中,在实施补正系数的计算时,以使空燃比在从过浓到过稀的范围内大幅变动的方式对空燃比进行控制。由此,使用较大程度地体现出气缸压力传感器20和空燃比传感器12的运行情况的差时的值,从而能够计算出更加准确的补正系数。
[0141]另外,在本实施方式6中,对将补正用空燃比设为14.0~15.2的范围内的多个空燃比的情况进行了说明。但是,在本发明中,补正用空燃比的设定范围并不限定于此。关于补正用空燃比的设定范围,与实施方式2相同。
[0142]此外,还可以采用如下方式,即,不将补正用空燃比限定为过稀侧、过浓侧的整个区域,而将补正用空燃比设定尤其应当对CPS空燃比进行补正的固定区域,并以该区域为中心进行补正。图15为,表示在本发明的实施方式7中CPS空燃比容易产生误差的区域的图。
[0143]如上文所述,在基于气缸压力传感器20的CPS空燃比计算中,通过根据燃烧压力而求出的发热量来对燃料消耗量进行计算。因此,在燃料过多(空燃比过浓)的情况下,灵敏度将降低,从而CPS空燃比的检测精度容易降低(参照图15的单点划线的区域)。因此,将补正用空燃比的范围设定在过浓侧,并多次对过浓侧的采样进行检测。而且,也可以重点地对相对于空燃比处于过浓侧的区域的补正系数进行计算。
[0144]此外,以这种方式重点地对补正系数进行计算的区域并不一定限于过浓侧。例如,在对给CPS空燃比的计算带来影响的内燃机的运行条件进行特定,并针对该运行条件的每个区域,而对CPS空燃比和AFS空燃比 进行比较的情况下,只需对CPS空燃比与AFS空燃比之差超过容许范围而增大的区域进行特定,并在符合该区域的运行条件下,重点地对补正系数进行计算即可。
[0145]实施方式7.[0146]实施方式7的系统除了具有EGR (废气再循环)系统这一点以外,与实施方式5的系统具有相同的结构。图16为,用于对本发明的实施方式7中的系统整体结构进行说明的示意图。如图16所示,内燃机2具有EGR系统30。EGR系统30为,使在内燃机2的排气路径4中流通的废气的一部分经由EGR管32而再循环至进气管34的系统。在EGR管32上设置有EGR阀36。EGR阀36的开闭及其开度根据来自控制装置14的控制信号而被控制。通过对EGR阀36的控制,从而对存在(开启)EGR、不存在(关闭)EGR及EGR处于开启情况下的废气的流量等进行控制。
[0147]但是,在求取CPS空燃比时,EGR将会给空燃比检测用的参数造成较大影响。因此,在本实施方式7中,学习EGR的开启/关闭给CPS空燃比造成的影响,并以减小由EGR的影响而产生的误差的方式来设定补正系数。另外,实施方式7的系统所实施的控制除了分为EGR处于开启的情况、和处于关闭的情况而对补正系数进行检测这一点以外,执行与实施方式6的系统相同的控制。
[0148]具体而言,首先,在EGR处于关闭的运行状态下,如在实施方式6中所说明的那样,控制为预定的补正用空燃比,并对CPS空燃比、AFS空燃比进行检测,从而对补正系数进行计算。[0149]而后,设为任意导入EGR气体的运行状态,并将其他条件设为,与将EGR设为关闭时的运行条件相同。此时,对CPS空燃比和AFS空燃比进行检测。而且,在该条件下,对EGR处于关闭时的空燃比之比、和EGR处于打开时的空燃比之比进行比较,并对其变化量进行检测。根据该变化量,而对相对于EGR量的补正量T进行设定。
[0150]补正后的CPS空燃比按照下式(3)进行计算。
[0151]补正CPS 空燃比=KXCPS 空燃比 + TXEGR 量....(3)
[0152]在上式中,K为EGR处于关闭时的补正系数。此外,T为相对于EGR量的CPS空燃比的补正量。
[0153]图17为,在本发明的实施方式7中控制装置14所执行的控制程序。在图16的程序中,首先,与实施方式5相同,判断前提条件是否成立(S702),在未确定前提条件的成立时,结束本次的处理。另一方面,当在步骤S702中确定了前提条件的成立时,接下来,将空燃比设定为执行补正的补正用空燃比(S704)。关于补正用空燃比,为如实施方式6那样的预定范围内的被预先设定的预定的空燃比。此外,在此,将补正用空燃比设为过浓侧的空燃比较为有效。
[0154]接下来,EGR被设为关闭(S706)。在该状态下,与实施方式6相同,执行CPS空燃比的检测、AFS空燃比的检测、空燃比之比的计算(S708~S710)。接下来,EGR被设为开启(S712)。同样地,对CPS空燃比和AFS空燃比进行检测并对空燃比之比进行计算(S714~S716)。
[0155]接下来,对催化剂温度进行检测(S718),并判断是否确定催化剂活化(S720)。在未确定催化剂活化时,针对所 有的补正用空燃比,判断空燃比之比的计算是否完成(S722)。
[0156]在未确定空燃比之比的计算完成时,被控制为其他的补正用空燃比(S704),并再次反复执行步骤S706~S720的处理。另一方面,当在步骤S720中确定了催化剂活化时,或者,在步骤S722中确定了空燃比之比的计算完成时,在步骤S724中,对补正系数进行计笪
ο
[0157]而且,根据同一条件下的、EGR处于开启的情况和处于关闭的情况的空燃比之比,对相对于EGR量的补正量T进行计算(S726)。而后,结束本次的处理。
[0158]如以上所说明的那样,在实施方式7中,对EGR处于开启时的补正量进行计算。因此,即使在EGR处于开启且CPS空燃比容易产生误差的情况下,也能够更加恰当地对CPS空燃比进行补正。
[0159]另外,在本实施方式7中,对如下情况进行了说明,即,对补正用空燃比进行设定,并在EGR处于开启的情况和处于关闭的情况下对针对各个补正用空燃比的补正系数进行设定。但是,在本发明中,并不限定于此,也可以仅将补正用空燃比设为过浓侧。此外,并不限于被控制为补正用空燃比的情况,也可以就以该运行状态下的空燃比,来执行步骤S706~S724的处理。
[0160]此外,本实施方式7的EGR处于开启、关闭的情况下的补正系数的计算,例如也能够应用于实施方式5中。在这种情况下,只需采用如下方式即可,即,针对实施方式5的每个区域,对于将EGR设为开启的情况、和设为关闭的情况的各个情况而求出空燃比之比,并针对每个区域而对空燃比之比进行比较,从而针对每个区域而对相对于EGR量的补正量T进行设定。[0161]另外,在以上的实施方式中,在提到各个要素的个数、数量、量、范围等的数值时,除了特别明示的情况或在原理上明确地特定于该数值的情况以外,本发明并不限定于该提到的数值。此外,在本实施方式中所说明的结构等除了特别明示的情况或在原理上明确地特定于此结构的情况以外,并不一定为本发明所必需的结构。
[0162]符号说明
[0163]2内燃机;
[0164]6、8 催化剂;
[0165]10空燃比传感器(Fr传感器);
[0166]12空燃比传感器(Rr传感器);
[0167]14控制装置;
[0168]20气缸压力传感器;
[0169]30 EGR 系统。
【权利要求】
1.一种传感器的特性补正装置,其特征在于,具备: 特性检测单元,其对设置于内燃机的排气路径的催化剂的上游的第一传感器的特性、和设置于所述催化剂下游的作为空燃传感器的第二传感器的特性进行检测; 计算单元,其根据所述第一传感器的特性而对第一空燃比进行计算,且根据所述第二传感器的特性而对第二空燃比进行计算; 差异检测单元,其对所述内燃机启动后且所述催化剂处于未活化的状态时的所述第一特性和所述第二特性之间的差异、或所述第一空燃比和所述第二空燃比之间的差异进行检测; 补正单元,其根据所述差异,而对所述第一传感器和/或所述第二传感器的特性进行补正,以使所述第一空燃比与所述第二空燃比成为相同。
2.如权利要求1所述的比传感器的特性补正装置,其特征在于, 所述第一传感器为空燃比传感器, 所述特性检测单元对所述第一传感器和所述第二传感器各自的输出进行检测,以作为所述第一传感器的特性及所述第二传感器的特性, 所述差异检测单元对所述第一传感器的输出和所述第二传感器的输出之间的差异进行检测, 所述补正单元根据所述差异,而对所述第一传感器和/或所述第二传感器的输出进行补正。
3.如权利要求2所述的 传感器的特性补正装置,其特征在于, 所述补正单元根据所述差异,而进一步对所述第一传感器和/或所述第二传感器的响应性进行补正。
4.如权利要求1所述的传感器的特性补正装置,其特征在于, 所述第一传感器为空燃比传感器, 所述特性检测单元对所述第一传感器和所述第二传感器各自的响应性进行检测,以作为所述第一传感器的特性及所述第二传感器的特性, 所述差异检测单元对所述第一传感器的响应性和所述第二传感器的响应性之间的差异进行检测, 所述补正单元根据所述差异,而对所述第一传感器和/或所述第二传感器的响应性进行补正。
5.如权利要求2至4中的任意一项所述的传感器的特性补正装置,其特征在于, 所述补正单元以所述第二传感器的特性为基准,而对所述第一传感器的特性进行补正,以使所述第一空燃比与所述第二空燃比成为相同。
6.如权利要求1所述的传感器的特性补正装置,其特征在于, 所述第一传感器为气缸压力传感器, 所述差异检测单元对所述第一空燃比和所述第二空燃比之间的差异进行检测, 所述补正单元根据所述差异,而对所述第一空燃比进行补正。
7.如权利要求6或7所述的传感器的特性补正装置,其特征在于, 所述差异检测单元在内燃机处于存在废弃再循环的运行状态的情况、和处于不存在废弃再循环的运行状态的情况的各个运行状态下,对所述第一空燃比和所述第二空燃比之间的差异进行检测, 所述补正单元对所述存在废弃再循环的运行状态下的差异、和所述不存在废弃再循环的运行状态下的差异进行比较,并进一步对所述存在废弃再循环的运行状态下的、相对于废弃再循环量的补正系数进行计算。
8.如权利要求6或7所述的传感器的特性补正装置,其特征在于, 还具备空燃比控制单元,所述空燃比控制单元在所述内燃机启动后且所述催化剂处于未活化的状态下,将所述内燃机的空燃比控制为预定的过浓空燃比, 所述差异检测单元对被控制为所述过浓空燃比时的所述第一空燃比和所述第二空燃比之间的差异进行检测。
9.如权利要求1至7中的任意一项所述的传感器的特性补正装置,其特征在于, 还具备空燃比控制单元,所述空燃比控制单元在所述内燃机启动后且所述催化剂处于未活化的状态下,将所述内燃机的空燃比控制为预定的过浓空燃比或过稀空燃比, 所述差异检测单元对被控制为所述过浓空燃比或所述过稀空燃比时的所述第一传感器和所述第二传感器的特性之间的差异、或所述第一空燃比和所述第二空燃比之间的差异进行检测。
【文档编号】F02D41/02GK103547785SQ201180071082
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2011年5月24日 优先权日:2011年5月24日
【发明者】青木圭一郎, 佐佐木敬规, 林下刚 申请人:丰田自动车株式会社
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