[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

技術領域

本發明涉及根據空燃比傳感器的輸出來控制內燃機的內燃機的控制裝置。

背景技術

以往以來，在內燃機的排氣通路設置空燃比傳感器并基于該空燃比傳感器的輸出來控制向內燃機供給的燃料量的內燃機的控制裝置廣為人知(例如，參照專利文獻1～6)。另外，在該控制裝置中所使用的空燃比傳感器也廣為人知。

該空燃比傳感器大體分為1元件型空燃比傳感器(例如，專利文獻2、4)和2元件型空燃比傳感器(例如，專利文獻1、3、5)。在1元件型空燃比傳感器中，僅設置有一個元件，該元件包括氧離子能夠通過的固體電解質層和在其兩側面上設置的兩個電極。其中一方的電極暴露于大氣，另一方的電極經由擴散限速層暴露于排氣。在這樣構成的1元件型空燃比傳感器中，對配置在固體電解質層的兩側面上的兩個電極間施加電壓，并且與此相伴，在固體電解質層的兩側面間，根據這些側面間的氧濃度比而產生氧離子的移動。通過檢測因該氧離子的移動而產生的電流來檢測排氣的空燃比(以下，也稱作“排氣空燃比”)(例如，專利文獻2)。

另一方面，在2元件型空燃比傳感器中，設置有兩個元件，該元件包括氧離子能夠通過的固體電解質層和在其兩側面上設置的兩個電極。其中一方的元件(基準元件)構成為檢測電壓(電動勢)根據被測氣體室內的排氣中的氧濃度而變化。另外，另一方的元件(泵元件)根據泵電流而對被測氣體室內的排氣進行氧的泵入和泵出。特別是，泵元件的泵電流被設定成為了使在基準元件中檢測到的檢測電壓與目標電壓值一致而進行氧的泵入和泵出，通過檢測該泵電流來檢測排氣空燃比。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特開2002-357589號公報

專利文獻2：日本特開2005-351096號公報

專利文獻3：日本特開2004-258043號公報

專利文獻4：日本特開2000-356618號公報

專利文獻5：日本特開2003-329637號公報

專利文獻6：日本特開平8-232723號公報

專利文獻7：日本特開2009-162139號公報

專利文獻8：日本特開2001-234787號公報

發明內容

如專利文獻1～5所記載的空燃比傳感器通常構成為具有圖2中實線A所示的輸出特性。即，在這樣的空燃比傳感器中，排氣空燃比越大(即越稀)，則來自空燃比傳感器的輸出電流越大。另外，這樣的空燃比傳感器還構成為在排氣空燃比為理論空燃比時輸出電流成為零。

但是，圖2中的斜率、即輸出電流的增加量相對于排氣空燃比的增加量的比率(以下，稱為“輸出電流變化率”)即使經過同樣的生產工序也未必相同，即使是同一型式的空燃比傳感器也會在個體間產生不均。另外，即使在同一空燃比傳感器中，輸出電流變化率也會因歷時劣化等而變化。其結果，即使使用同一型式的傳感器，根據所使用的傳感器、使用期間等，輸出電流變化率也會如圖2中虛線B所示那樣變小，或者如單點劃線C所示那樣變大。

因此，即使使用同一型式的空燃比傳感器進行同一空燃比的排氣的計測，空燃比傳感器的輸出電流也會根據所使用的傳感器、使用期間等而不同。例如，在空燃比傳感器具有如實線A所示的輸出特性的情況下，進行了空燃比為af₁的排氣的計測時的輸出電流成為I₂。但是，在空燃比傳感器具有如虛線B或單點劃線C所示的輸出特性的情況下，進行了空燃比為af₁的排氣的計測時的輸出電流分別成為I₁和I₃，成為與上述I₂不同的輸出電流。

因此，在這樣的空燃比傳感器中，雖然能夠準確地檢測理論空燃比和相對于理論空燃比是濃還是稀，但在排氣的空燃比不是理論空燃比時，則無法準確地檢測其絕對值(即濃程度、稀程度)

因此，鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種內燃機的控制裝置，該內燃機的控制裝置使用了即使在排氣的空燃比不是理論空燃比時也能檢測排氣的空燃比的絕對值的空燃比傳感器。

用于解決問題的手段