[發明專利]內燃機的控制裝置

有效

• 申請號: 201380071606.8
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN104956058B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 林下剛;青木圭一郎
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D45/00
• 分類號: F02D45/00;G01N27/41
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 段承恩,楊光軍

1.一種內燃機的控制裝置，具備：空燃比傳感器，其設置于內燃機的排氣通路；和內燃機控制裝置，其基于該空燃比傳感器的傳感器輸出電流來控制內燃機，其中，

所述空燃比傳感器具備：被測氣體室，其供作為空燃比檢測對象的排氣流入；基準元件，其基準元件輸出電流根據該被測氣體室內的排氣的空燃比而變化；以及泵元件，其根據泵電流，對所述被測氣體室內的排氣進行氧的泵入和泵出，

所述基準元件構成為：基準元件輸出電流成為零的施加電壓根據所述被測氣體室內的排氣的空燃比而變化，并且，若在所述被測氣體室內的排氣的空燃比為理論空燃比時使該基準元件的施加電壓增大，則基準元件輸出電流隨之而增大，

在通過所述空燃比傳感器檢測排氣空燃比時，所述基準元件的施加電壓固定為一定電壓，該一定電壓是與在所述被測氣體室內的排氣的空燃比為理論空燃比時基準元件輸出電流成為零的電壓不同的電壓，且是在所述被測氣體室內的排氣的空燃比為不同于理論空燃比的空燃比時基準元件輸出電流成為零的電壓，

所述空燃比傳感器還具備：泵電流控制裝置，其控制泵電流以使得所述基準元件輸出電流成為零；和泵電流檢測裝置，其檢測該泵電流將其作為所述傳感器輸出電流。

2.根據權利要求1所述的內燃機的控制裝置，

所述基準元件具備：第一電極，其暴露于所述被測氣體室內的排氣；第二電極，其暴露于基準氣氛；以及固體電解質層，其配置在所述第一電極與所述第二電極之間，

所述空燃比傳感器還具備擴散限速層，該擴散限速層被配置成使得排氣經由該擴散限速層而到達所述第一電極。

3.根據權利要求2所述的內燃機的控制裝置，

所述擴散限速層被配置成使得所述被測氣體室內的排氣經由該擴散限速層到達所述第一電極。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的內燃機的控制裝置，

所述基準元件構成為按各排氣空燃比具有界限電流區域，所述界限電流區域是所述基準元件輸出電流成為界限電流的電壓區域，

所述一定電壓是排氣空燃比為理論空燃比時的所述界限電流區域內的電壓。

5.根據權利要求1～3中任一項所述的內燃機的控制裝置，

所述基準元件構成為：按各排氣空燃比，關于所述施加電壓與基準元件輸出電流的關系具有比例區域、水分解區域以及中間區域，所述比例區域是基準元件輸出電流與施加電壓的增大成比例地增大的電壓區域，所述水分解區域是由于產生了水的分解因而基準元件輸出電流根據施加電壓的變化而變化的電壓區域，所述中間區域是所述比例區域與水分解區域之間的電壓區域，

所述一定電壓是排氣空燃比為理論空燃比時的所述中間區域內的電壓。

6.根據權利要求1～3中任一項所述的內燃機的控制裝置，

所述一定電壓設為在排氣空燃比比理論空燃比高1％時基準元件輸出電流成為零的電壓與在所述被測氣體室內的排氣的空燃比比理論空燃比低1％時基準元件輸出電流成為零的電壓之間的電壓。

7.根據權利要求1～3中任一項所述的內燃機的控制裝置，

所述基準元件構成為：按各排氣空燃比，關于所述施加電壓與基準元件輸出電流的關系，直到第一屈曲點為止，基準元件輸出電流隨著施加電壓的增大而增大，從第一屈曲點到第二屈曲點，基準元件輸出電流隨著施加電壓的增大而增大，從第二屈曲點起，基準元件輸出電流隨著施加電壓的增大而增大，并且，在第一屈曲點與第二屈曲點之間的電壓區域中，相對于施加電壓的增加量的基準元件輸出電流的增加量比其他電壓區域小，

所述一定電壓設為排氣空燃比為理論空燃比時的所述第一屈曲點與第二屈曲點之間的電壓。

8.根據權利要求2或3所述的內燃機的控制裝置，

所述基準元件，按各排氣空燃比具有電流增大區域和電流微增區域，所述電流增大區域是基準元件輸出電流隨著施加電壓的增大而增大的電壓區域，所述電流微增區域是由于設置了所述擴散限速層因而相對于施加電壓的增加量的基準元件輸出電流的增加量比所述電流增大區域小的電壓區域，

所述一定電壓是排氣空燃比為理論空燃比時的所述電流微增區域內的電壓。

9.根據權利要求2或3所述的內燃機的控制裝置，

所述擴散限速層由氧化鋁形成，

所述一定電壓設為0.1V以上且0.9V以下。