JP2011085020A - Atmosphere learning device for oxygen concentration sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、酸素濃度センサの大気学習装置に関し、詳しくは、内燃機関の排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサの出力値の大気学習を実施する大気学習装置に関するものである。 The present invention relates to an atmospheric learning device for an oxygen concentration sensor, and more particularly to an atmospheric learning device for performing atmospheric learning of an output value of an oxygen concentration sensor that detects an oxygen concentration in exhaust gas of an internal combustion engine.
従来、内燃機関から排出される排ガスを対象に同ガス中の酸素濃度(空燃比)を検出する酸素濃度センサ(いわゆるA/Fセンサ)が知られている。この酸素濃度センサは、排ガス中の酸素濃度に応じてセンサ素子に流れる素子電流が変化するよう構成されている。内燃機関においては、センサ素子に流れる素子電流の計測結果を基に空燃比制御が実施される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an oxygen concentration sensor (so-called A / F sensor) that detects an oxygen concentration (air-fuel ratio) in an exhaust gas discharged from an internal combustion engine is known. This oxygen concentration sensor is configured such that the element current flowing through the sensor element changes according to the oxygen concentration in the exhaust gas. In the internal combustion engine, air-fuel ratio control is performed based on the measurement result of the element current flowing through the sensor element.
酸素濃度センサでは、製造ばらつきや経年変化等に起因して出力誤差が生じることがある。そこで、従来、車両減速時等の燃料カット期間において、同期間に酸素濃度センサで計測した計測値を大気の酸素濃度に相当する値とみなして酸素濃度センサの出力値と酸素濃度との関係の較正を行う、いわゆる酸素濃度センサの大気学習を実施することが提案されている(例えば特許文献1参照)。 In the oxygen concentration sensor, an output error may occur due to manufacturing variation, secular change, and the like. Therefore, conventionally, during a fuel cut period such as when the vehicle is decelerated, the measurement value measured by the oxygen concentration sensor during the same period is regarded as a value corresponding to the oxygen concentration in the atmosphere, and the relationship between the output value of the oxygen concentration sensor and the oxygen concentration It has been proposed to perform atmospheric learning of a so-called oxygen concentration sensor that performs calibration (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、燃料カットの実行開始後、排気通路が大気状態になるまでには十分な掃気時間を要するため、大気学習の完了前に燃料カット期間が終了してしまうことがあり、内燃機関による車両の駆動中に大気学習を好適に実施するための十分な時間を確保できるとは必ずしも言えない。その一方で、大気学習が実行されないと、センサ出力値と酸素濃度との関係の較正を行うことができず、その結果、酸素濃度の検出精度が低下することが懸念される。 However, after the start of the fuel cut, a sufficient scavenging time is required for the exhaust passage to be in the atmospheric state. Therefore, the fuel cut period may end before the air learning is completed. It cannot be said that a sufficient time for suitably performing atmospheric learning during driving can be secured. On the other hand, if atmospheric learning is not performed, the relationship between the sensor output value and the oxygen concentration cannot be calibrated, and as a result, there is a concern that the detection accuracy of the oxygen concentration is lowered.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、酸素濃度センサの大気学習を適正に実施することができ、ひいては酸素濃度の検出精度を向上させることができる酸素濃度センサの大気学習装置を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can perform atmospheric learning of an oxygen concentration sensor appropriately, and consequently improve atmospheric oxygen concentration detection accuracy. The main purpose is to provide a device.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
本発明は、内燃機関の燃焼室へのガスの吸入又は排出の状態を調整する開閉弁と、前記内燃機関の排気通路において排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとを有する内燃機関に適用され、前記排気通路が大気状態にあるときの前記酸素濃度センサの出力値に基づいて同センサ出力値の大気学習を実施する酸素濃度センサの大気学習装置に関するものである。そして、請求項1に記載の発明は、前記内燃機関の運転停止要求があったことを判定する停止要求判定手段と、前記停止要求判定手段により運転停止要求ありと判定された場合に前記開閉弁を所定の開弁状態に制御する開閉弁制御手段と、前記開閉弁制御手段により前記開閉弁を前記開弁状態に制御した後、前記大気学習を実行する学習実行手段と、を備えることを特徴とする。
The present invention is applied to an internal combustion engine having an on-off valve that adjusts the state of intake or exhaust of gas into a combustion chamber of the internal combustion engine and an oxygen concentration sensor that detects an oxygen concentration in exhaust gas in an exhaust passage of the internal combustion engine. In addition, the present invention relates to an atmosphere learning device for an oxygen concentration sensor that performs atmosphere learning of the sensor output value based on an output value of the oxygen concentration sensor when the exhaust passage is in an atmospheric state. The invention according to
酸素濃度センサの大気学習は一般に、内燃機関の運転中において、その運転状態が、排気通路内に大気状態を形成可能な状態(例えば燃料カット)になるのを待って実施される。また、排気通路内を大気状態にするには、上記運転状態が所定時間継続される必要がある。ところが、内燃機関の運転状態は都度変化するため、上記運転状態が十分に長い時間継続されず、結果として大気学習を実施できないことが考えられる。 In general, the learning of the atmosphere of the oxygen concentration sensor is performed while the internal combustion engine is in operation until the operating state becomes a state (for example, fuel cut) in which an atmospheric state can be formed in the exhaust passage. Further, in order to bring the exhaust passage into an atmospheric state, the above operating state needs to be continued for a predetermined time. However, since the operating state of the internal combustion engine changes from time to time, it is considered that the above operating state is not continued for a sufficiently long time, and as a result, atmospheric learning cannot be performed.
その点に鑑み、本発明では、内燃機関の運転停止要求があった場合、開閉弁を所定の開弁状態に制御することで内燃機関の排気系を通過するガスの量を増加し、これにより排気通路の掃気を行った後、大気学習を実行する。内燃機関の運転停止後であれば、機関運転状態の変化の影響を受けないため、排気通路の掃気に必要な時間を十分に確保でき、酸素濃度センサ周辺を大気状態とした状況下で大気学習を実行することができる。したがって、本発明によれば、大気学習を適正に実施することができ、ひいては酸素濃度の検出精度を向上させることができる。 In view of that, in the present invention, when there is a request to stop the operation of the internal combustion engine, the amount of gas passing through the exhaust system of the internal combustion engine is increased by controlling the on-off valve to a predetermined valve open state, thereby After scavenging the exhaust passage, atmospheric learning is performed. After the operation of the internal combustion engine is stopped, it is not affected by changes in the engine operating state, so that sufficient time can be secured for scavenging the exhaust passage, and atmospheric learning is performed in a state where the oxygen concentration sensor is in the atmospheric state. Can be executed. Therefore, according to the present invention, it is possible to properly carry out air learning, and consequently improve the accuracy of oxygen concentration detection.
ここで、内燃機関の運転停止要求後における開閉弁の制御は、その運転停止要求があった後であれば、内燃機関の回転停止前に開始してもよいし、内燃機関の回転停止後に開始してもよい。 Here, the control of the on-off valve after the request for stopping the operation of the internal combustion engine may be started before the stop of the rotation of the internal combustion engine, or after the stop of the rotation of the internal combustion engine as long as the request for stopping the operation is made. May be.
具体的には、請求項2に記載の発明のように、前記開弁状態として、前記内燃機関の停止後に前記内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブが同時開放される状態でのバルブ開放量の合計が所定の掃気促進量になるよう前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくともいずれかの開弁態様を制御するとよい。なお、バルブ開放量の制御は、例えば機関出力軸(クランク軸)に対するカム軸の回転位相を変更することにより行ってもよいし、バルブリフト量を変更することにより行ってもよい。また、吸気バルブ及び排気バルブの開閉は、内燃機関の回転力によって行う機関駆動式の機構により行ってもよいし電動式の機構により行ってもよい。 Specifically, as in the invention according to claim 2, as the valve open state, the total valve opening amount in a state where the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine are simultaneously opened after the internal combustion engine is stopped. It is preferable to control the opening mode of at least one of the intake valve and the exhaust valve so that a predetermined scavenging acceleration amount is obtained. The valve opening amount may be controlled, for example, by changing the rotational phase of the cam shaft relative to the engine output shaft (crankshaft) or by changing the valve lift amount. In addition, the intake valve and the exhaust valve may be opened and closed by an engine-driven mechanism that is driven by the rotational force of the internal combustion engine or by an electric mechanism.
吸気バルブ及び排気バルブのバルブ開放量の合計に基づいて開閉弁の開弁態様を制御する構成(請求項2)について具体的には、請求項3に記載の発明のように、前記開弁状態として、前記吸気バルブの開弁期間と前記排気バルブの開弁期間とがオーバーラップするバルブオーバーラップ量を調整することにより前記バルブ開放量の合計を前記掃気促進量に制御するとよい。バルブオーバーラップ量を制御することによりバルブ開放量の合計を増加させることができ、ひいては排気系の掃気を効率よく実施することができる。 Specifically, with respect to the configuration for controlling the opening mode of the on-off valve based on the sum of the valve opening amounts of the intake valve and the exhaust valve (Claim 2), the valve opening state as in the invention of Claim 3 The total valve opening amount may be controlled to the scavenging acceleration amount by adjusting a valve overlap amount in which the intake valve opening period and the exhaust valve opening period overlap. By controlling the valve overlap amount, the total valve opening amount can be increased, and as a result, scavenging of the exhaust system can be performed efficiently.
排気通路に残留する排ガスと新気とを入れ替える(掃気を行う)場合、排ガスと新気との入れ替えを効率的に実施可能な状況であり掃気状態が良好であれば、比較的短時間で排気通路が大気状態になる。これに対し、入れ替えの際の効率が低く掃気状態がさほど良好でない状況であれば、排気通路が大気状態になるまでの時間が長くなる。したがって、掃気を効率よく実施できる場合とそうでない場合とで掃気の実施時間を同じにすると、掃気を効率よく実施できない場合において、排気通路が大気状態になっていないにもかかわらず大気学習が実施されることが考えられる。 When the exhaust gas remaining in the exhaust passage and the fresh air are replaced (scavenging), the exhaust gas and the fresh air can be efficiently replaced. If the scavenging state is good, the exhaust can be performed in a relatively short time. The passage becomes atmospheric. On the other hand, if the efficiency at the time of replacement is low and the scavenging state is not so good, the time until the exhaust passage becomes an atmospheric state becomes long. Therefore, if the scavenging time is the same when scavenging can be performed efficiently and when it is not, scavenging cannot be performed efficiently, and air learning is performed even though the exhaust passage is not in an atmospheric state. It is thought that it is done.
その点に鑑み、請求項4に記載の発明では、前記内燃機関の回転停止後における前記排気通路の掃気状態を検出する掃気状態検出手段と、前記掃気状態検出手段により検出された掃気状態に基づいて、前記運転停止要求以後の所定タイミングから前記大気学習を実行するまでの所要時間を設定する時間設定手段とを備える構成とする。この構成によれば、大気学習を実行するまでの所要時間を排気通路の掃気促進の程度に応じて設定することにより、排気通路の掃気を効率的に実施できない状況であっても、排気通路が確実に大気状態になるのを待ってから大気学習を実行することができる。 In view of this point, the invention according to claim 4 is based on the scavenging state detecting means for detecting the scavenging state of the exhaust passage after the rotation of the internal combustion engine is stopped, and the scavenging state detected by the scavenging state detecting means. And a time setting means for setting a required time from the predetermined timing after the operation stop request to the execution of the atmospheric learning. According to this configuration, by setting the time required for executing the air learning according to the degree of the scavenging promotion of the exhaust passage, even if the exhaust passage is not efficiently scavenged, the exhaust passage Atmospheric learning can be executed after waiting for certainty that the atmospheric condition is reached.
なお、「運転停止要求以後の所定タイミングから前記大気学習を実行するまでの所要時間」について、該所要時間の始点である所定タイミングは、運転停止要求以後であって大気学習の実行開始タイミングよりも前であれば特に限定しない。例えば、所定タイミングを、開閉弁が所望の開弁状態になったタイミングとしてもよいし、内燃機関の運転停止要求があったタイミングとしてもよい。あるいは、内燃機関の回転停止のタイミングとしてもよい。 Note that, with regard to “the required time from the predetermined timing after the operation stop request to the execution of the atmospheric learning”, the predetermined timing that is the starting point of the required time is after the operation stop request and the execution start timing of the atmospheric learning. If it is before, it will not specifically limit. For example, the predetermined timing may be a timing when the on-off valve is in a desired valve opening state, or may be a timing when a request for stopping the operation of the internal combustion engine is made. Or it is good also as the timing of the rotation stop of an internal combustion engine.
掃気状態に応じて上記所要時間を可変設定する構成(請求項4)では、請求項5に記載の発明のように、前記内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくともいずれかのバルブタイミングを可変制御する機関駆動式の可変バルブ機構を備える内燃機関に適用され、前記開閉弁制御手段が、前記開弁状態として、前記吸気バルブの開弁期間と前記排気バルブの開弁期間とがオーバーラップするバルブオーバーラップ量を前記可変バルブ機構により調整し、前記掃気状態検出手段が、前記掃気状態として前記内燃機関の回転停止後の前記バルブオーバーラップ量を検出し、前記時間設定手段が、前記掃気状態検出手段により検出したバルブオーバーラップ量に基づいて前記所要時間を設定する構成とするとよい。 In the configuration in which the required time is variably set according to the scavenging state (Claim 4), the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine is variably controlled as in the invention according to Claim 5. The valve is applied to an internal combustion engine having an engine-driven variable valve mechanism, and the opening / closing valve control means has the valve opening period in which the valve opening period of the intake valve and the valve opening period of the exhaust valve overlap as the valve open state. The amount of overlap is adjusted by the variable valve mechanism, the scavenging state detection means detects the valve overlap amount after rotation of the internal combustion engine as the scavenging state, and the time setting means detects the scavenging state The required time may be set based on the valve overlap amount detected by the means.
可変バルブ機構としては、一般に、内燃機関の回転力によって駆動されるポンプにより油圧等を制御することにより吸気バルブ又は排気バルブのバルブタイミングを可変制御する機関駆動式のものが知られている。このような機関駆動式の可変バルブ機構を備えるシステムでは、内燃機関の停止要求後において機関回転速度が低下するのに伴い可変バルブ機構の油圧が低下し、バルブタイミングが目標時期になる前にバルブタイミングの進角変化又は遅角変化が停止してしまうことが考えられる。ここで、内燃機関の停止要求後における機関回転速度の低下率は様々な運転条件によって変わり得るため、内燃機関の回転停止後のバルブオーバーラップ量にはばらつきが生じる。また、回転停止後のバルブオーバーラップ量にばらつきが生じた場合、バルブオーバーラップ量に応じて排気通路の掃気促進の程度が異なる。この点、上記構成によれば、回転停止後のバルブオーバーラップ量に応じて大気学習を実行するまでの所要時間を設定することにより、回転停止後のバルブオーバーラップ量にかかわらず、排気通路が確実に大気状態になるのを待ってから大気学習を実行することができる。 As the variable valve mechanism, an engine drive type is generally known in which the valve timing of the intake valve or the exhaust valve is variably controlled by controlling the hydraulic pressure or the like with a pump driven by the rotational force of the internal combustion engine. In such a system equipped with an engine-driven variable valve mechanism, the hydraulic pressure of the variable valve mechanism decreases as the engine rotational speed decreases after a request to stop the internal combustion engine, and before the valve timing reaches the target timing, It is conceivable that the timing advance angle change or delay angle change stops. Here, since the rate of decrease in engine speed after a request to stop the internal combustion engine can vary depending on various operating conditions, the amount of valve overlap after the rotation of the internal combustion engine stops varies. Further, when variation occurs in the valve overlap amount after the rotation is stopped, the degree of scavenging promotion in the exhaust passage varies depending on the valve overlap amount. In this regard, according to the above configuration, by setting the time required until the air learning is performed according to the valve overlap amount after the rotation stop, the exhaust passage is set regardless of the valve overlap amount after the rotation stop. Atmospheric learning can be executed after waiting for certainty that the atmospheric condition is reached.
上記の各構成において、開閉弁を、内燃機関の吸気通路の流路断面積を調節するスロットルバルブとした場合、好ましくは請求項6に記載の発明のように、前記開閉弁制御手段が、前記停止要求判定手段により運転停止要求ありと判定された場合に前記スロットルバルブを全開状態にする。こうすることで、排気通路の掃気を効率よく実施することができる。 In each of the above configurations, when the on-off valve is a throttle valve that adjusts the cross-sectional area of the intake passage of the internal combustion engine, the on-off valve control means preferably has the on-off valve control means as in the invention according to claim 6. When it is determined by the stop request determination means that there is an operation stop request, the throttle valve is fully opened. By so doing, scavenging of the exhaust passage can be performed efficiently.
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、車載多気筒エンジンに適用されるエンジン制御システムの制御装置に具体化している。当該制御システムにおいては、電子制御ユニット(以下、ECUという)を中枢として燃料噴射量の制御や点火時期の制御等を実施する。このエンジン制御システムの全体概略を示す構成図を図1に示す。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is embodied in a control device of an engine control system applied to an on-vehicle multi-cylinder engine. In this control system, an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) is used as a center to control the fuel injection amount, control the ignition timing, and the like. FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall outline of the engine control system.
図1に示すエンジン10において、吸気管11(吸気通路)の最上流部にはエアクリーナ12が設けられ、エアクリーナ12の下流側には吸入空気量を検出するためのエアフロメータ13が設けられている。エアフロメータ13の下流側には、DCモータ等のスロットルアクチュエータ15によって開度調節されるスロットルバルブ14が設けられている。スロットルバルブ14の開度(スロットル開度)は、スロットルアクチュエータ15に内蔵されたスロットル開度センサにより検出される。スロットルバルブ14の下流側にはサージタンク16が設けられ、サージタンク16には、吸気管圧力を検出するための吸気管圧力センサ17が設けられている。また、サージタンク16には、エンジン10の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド18が接続されており、吸気マニホールド18において各気筒の吸気ポート近傍には燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁19が取り付けられている。
In the
エンジン10の吸気ポート及び排気ポートには、それぞれ吸気バルブ21、排気バルブ22が設けられている。吸気バルブ21及び排気バルブ22(吸排気バルブ21,22)は、エンジン10の回転に伴い開閉する機関駆動式であり、具体的には、エンジン10の回転に伴いカム軸27,28が回転することでカム軸27,28に取り付けられたカム(図示略)が回転し、このカムの回転により開閉する。そして、吸気バルブ21の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室23内に導入され、排気バルブ22の開動作により燃焼後の排ガスが排気管24(排気通路)に排出される。
An
吸気バルブ21及び排気バルブ22には、同バルブ21,22の開閉時期(バルブタイミング)を可変とする可変バルブ機構25,26がそれぞれ設けられている。可変バルブ機構25,26では、エンジン10の回転力によって図示しない作動油ポンプが駆動され、それに伴い図示しない油圧回路の油圧が制御されることにより、吸気バルブ21及び排気バルブ22のバルブタイミングが調節される。本実施形態では、エンジン出力軸(クランク軸)に対するカム軸27,28の位相が変更されることにより、吸気バルブ21及び排気バルブ22の少なくともいずれかのバルブタイミングが変更される。また、バルブタイミングの変更により、吸気バルブ21の開弁期間と排気バルブ22の開弁期間とがオーバーラップするバルブオーバーラップ量が変更される。
The
エンジン10のシリンダヘッドには、気筒毎に点火プラグ29が取り付けられている。点火プラグ29には、点火コイル等よりなる点火装置(図示略)を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ29の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室23内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。
A
排気管24には、排出ガス中のCO,HC,NOx等を浄化するための三元触媒等の触媒31が設けられている。また、排気管24において、触媒31の上流側には、排ガスを検出対象として混合気の空燃比(酸素濃度)を検出するための酸素濃度センサ32が設けられている。酸素濃度センサ32について詳しくは、センサ素子への電圧印加により排出ガス中の酸素濃度に比例した広域の空燃比信号を出力する広域検出タイプのA/Fセンサである。
The
その他、本システムには、冷却水温を検出する冷却水温センサ34や、エンジンの所定クランク角毎に(例えば30°CA周期で)矩形状のクランク角信号を出力するクランク角センサ35、所定カム角毎に矩形状のカム角信号を出力するカム角センサ36等が取り付けられている。また、エンジン補機として、図示しない空調装置やオルタネータ等が設けられており、これらの補機がエンジン10の回転力によって駆動されるようになっている。
In addition, the present system includes a
ECU40は、周知の通りCPU、ROM、RAM、EEPROM等よりなるマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)41を主体として構成され、ROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、都度のエンジン運転状態に応じてエンジン10の各種制御を実施する。すなわち、ECU40のマイコン41は、前述した各種センサのほか、イグニッションスイッチ(IGスイッチ)51等から各々信号を入力し、それらの各種信号に基づいて燃料噴射量や点火時期を演算して燃料噴射弁19や点火装置の駆動を制御したり、あるいは吸排気バルブ21,22の開閉タイミングを制御したりする。
The
吸排気バルブ21,22の開閉タイミング制御について詳しくは、ECU40は、吸気管圧力センサ17や冷却水温センサ34等のエンジン運転状態を検出する各種センサの出力に基づいて吸排気バルブ21,22の目標バルブタイミングを算出するとともに、クランク角センサ35及びカム角センサ36の出力に基づいて吸排気バルブ21,22の実バルブタイミングを算出する。そして、可変バルブ機構25,26の油圧回路における油圧を制御して吸排気バルブ21,22のカム軸位相を変更することにより、実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させる。
Specifically, the
ECU40には、メインリレー52のスイッチ53を介してバッテリ54が接続されている。ECU40は、IGスイッチ51からオン信号を入力すると、メインリレー52のリレー駆動コイル55に通電してメインリレー52のスイッチ53をオンし、バッテリ54から電力供給を受ける。バッテリ54からメインリレー52を通じて供給される電力は、ECU40の他に、スロットルバルブ14等のアクチュエータにも供給される。メインリレー52は、IGスイッチ51のオフ後において、所定時間引き続きオン状態に保持されるようになっている。このメインリレー52のオン状態の期間では、IGスイッチ51のオフ後であっても、バッテリ54からECU40への電力供給が継続される。
A
本実施形態において、ECU40は、酸素濃度センサ32を対象にして、センサ出力値と酸素濃度との関係の較正を行うための処理として大気学習を実施する。大気学習について詳しくは、車両運転中にエンジン10への燃料供給が停止される期間(例えば車両減速中の燃料カット期間)では、酸素濃度センサ32の周辺が大気に準ずる酸素濃度になっていると判断し、そのときの酸素濃度センサ32の出力値に基づいてセンサ出力値と酸素濃度との関係の較正を行う処理である。より具体的には、大気学習として、例えば燃料カットの実行中であってかつ燃料カットの実行開始から所定時間が経過した時点において酸素濃度センサ32の出力値Vatmを読み取り、その読み取った出力値Vatmと、ROMに予め記憶された大気状態での基準出力値Vstdとの比から学習値Flea(=Vstd/Vatm)を算出してこれをEEPROMやバックアップRAM等のバックアップ用メモリに記憶する。そして、大気学習により求めた学習値Fleaを用いて、酸素濃度センサ32の実際の出力値Vafを、下記の式(1)により製造ばらつきや経時劣化等による出力誤差を含まない値Vleaにする。
Vlea=Vaf×Flea …式(1)
In the present embodiment, the
Vlea = Vaf × Flea (1)
しかしながら、燃料カット期間中のような車両運転中では、エンジン10の運転状態が都度変化するため、十分な長さの燃料カット期間を確保することができず、IGスイッチ51がオンされてからオフされるまでの間に大気学習を実施できないことが考えられる。具体的には、燃料カット開始直後では排気管24内に排ガスが残存しているため、燃料カットの実行開始後、排気管24内を大気状態にするには十分な掃気時間が必要になる。そのため、燃料カットが開始されたとしても、例えばアクセル操作等が行われることにより、大気学習が完了する前にその燃料カットが終了し、燃焼制御が再開されることが考えられる。この場合、センサ出力値と酸素濃度との関係の較正を行うことができない。また、大気学習が実施されない期間が長引く場合、その期間において酸素濃度センサ32による酸素濃度の検出精度が低下してしまうおそれがある。
However, during vehicle operation such as during the fuel cut period, the operating state of the
そこで、本実施形態では、エンジン10の運転停止状態において大気学習を実施することとしている。具体的には、IGスイッチ51のオフ操作等といったエンジン運転停止要求があった場合に、エンジン10の燃焼室23へのガスの吸入又は排出の状態を調整する開閉弁としての吸排気バルブ21,22及びスロットルバルブ14を、排気系の掃気促進のための所定の開弁状態に制御し、その後に大気学習を実施する。これにより、エンジン10の運転停止状態において、排気通路の掃気促進を行った後、大気学習が実施されるようにする。このとき、吸排気バルブ21,22の開弁制御として具体的には、エンジンの回転停止後に吸気バルブ21及び排気バルブ22が同時開放される状態でのバルブ開放量の合計が所定の掃気促進量になるようにする。特に本実施形態では、エンジン10の回転停止後における吸排気バルブ21,22のバルブオーバーラップ量を最大にすることで上記バルブ開放量の合計を所定の掃気促進量とし、更にスロットルバルブ14を全開状態にすることにより、エンジン10の回転停止後において排気通路の掃気ができるだけ効率よく実施されるようにする。
Therefore, in the present embodiment, atmospheric learning is performed when the
図2は、大気学習処理の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、ECU40により所定周期毎に実行される。なお、本処理は、IGスイッチ51のオフ後においてメインリレー52のオン状態が所定時間保持されるのに伴い、バッテリ54からECU40への電力供給が行われることによって実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing the processing procedure of the atmospheric learning process. This process is executed by the
図2において、まずステップS101では、開弁実行フラグFVLに値0がセットされているか否かを判定する。開弁実行フラグFVLは、IGスイッチ51のオフ後において吸排気バルブ21,22及びスロットルバルブ14を掃気促進のための所定の開弁状態にする旨の指令信号が出力されたことを示すフラグであり、同指令の出力後の場合に値1にセットされる。
In FIG. 2, first, in step S101, it is determined whether or not a
吸排気バルブ21,22及びスロットルバルブ14を所定の開弁状態にする旨の指令前であれば、ステップS101で肯定判定されてステップS102へ進み、IGスイッチ51がオン状態からオフ状態へ切り替えられたタイミングか否かを判定する。IGスイッチ51のオンからオフへの切替タイミングの場合には、ステップS103〜S106の処理を実行する。
If it is before the command to set the intake /
すなわち、ステップS103では、スロットルバルブ14を所定の開弁状態に制御する。このとき、本実施形態では、スロットルバルブ14が全開状態になるようにする。また、ステップS104では、可変バルブ機構25,26の油圧制御によってクランク軸に対するカム軸27,28の回転位相を変更することにより、エンジン10の回転停止後における吸気バルブ21と排気バルブ22とのバルブオーバーラップ量が所定の掃気促進量(本実施形態では、最大オーバーラップ量)になるよう吸排気バルブ21,22のバルブタイミングを変更する。例えば、吸気側の可変バルブ機構25により、吸気バルブ21のバルブタイミングを進角側に変更するとともに、排気側の可変バルブ機構26により、排気バルブ22のバルブタイミングを遅角側に変更する。なお、吸気バルブ21のバルブタイミングのみを進角側に変更するか、又は排気バルブ22のバルブタイミングのみを遅角側に変更することによりバルブオーバーラップ量を所定の掃気促進量にしてもよい。
That is, in step S103, the throttle valve 14 is controlled to a predetermined valve open state. At this time, in the present embodiment, the throttle valve 14 is fully opened. In step S104, the rotational phase of the
ステップS105では、いずれかのピストンの停止位置が排気上死点又はその近傍になるよう、例えばオルタネータの駆動制御等といったエンジン停止位置制御により、エンジン10の回転停止時におけるピストンの停止位置を調整する。その後、ステップS106において、開弁実行フラグFVLに値1をセットする。
In step S105, the stop position of the piston when the rotation of the
続くステップS107では、例えばクランク角センサ35の出力値に基づいて、エンジン10の回転が停止したか否かを判定し、エンジン10の回転が停止したと判定された場合に、イグニッションオフから所定の掃気所要時間が経過したか否かを判定する。この掃気所要時間は、バルブオーバーラップ量最大かつスロットル全開の状態で排気通路の排ガスを新気に入れ替えるのに十分な時間として設定されている。
In subsequent step S107, for example, based on the output value of the
イグニッションオフから掃気所要時間が経過する前であれば、ステップS107で否定判定され、本処理を一旦終了する。一方、イグニッションオフから掃気所要時間が経過した場合には、ステップS108へ進み、大気学習を実行する。具体的には、イグニッションオフから掃気所要時間経過後の酸素濃度センサ32の出力値を、酸素濃度センサ32の周辺が大気状態であるときの出力とみなし、その出力値Vatmと基準出力値Vstdとの比から学習値Fleaを算出し、これをバックアップ用メモリに記憶する。そして、開弁実行フラグFVLを値0にリセットし、本処理を終了する。
If it is before the time required for scavenging has elapsed since the ignition was turned off, a negative determination is made in step S107, and this processing is temporarily terminated. On the other hand, if the required scavenging time has elapsed since the ignition was turned off, the process proceeds to step S108, and atmospheric learning is executed. Specifically, the output value of the
図3は、本システムの大気学習の具体的態様を示すタイムチャートである。図3において、(a)はIGスイッチ51のオン/オフの推移を示し、(b)はエンジン回転速度の推移を示し、(c)はスロットルバルブ14の開度(スロットル開度)の推移を示し、(d)は吸排気バルブ21,22のバルブオーバーラップ量の推移を示し、(e)は大気学習の実行/実行停止の推移を示している。
FIG. 3 is a time chart showing a specific mode of atmospheric learning of this system. In FIG. 3, (a) shows the transition of on / off of the
図3において、タイミングt11でIGスイッチ51がオフされると、これに伴いスロットル開度THが全開位置まで変更されるとともに、バルブオーバーラップ量OLが最大値Lmaxになるよう可変バルブ機構25,26の油圧が制御される。また、IGスイッチ51のオフに伴いエンジン回転速度NEが徐々に低下し、バルブオーバーラップ量OLが最大値Lmaxになった後のタイミング12でエンジン10の回転が停止する。そして、IGスイッチ51のオフタイミングt11から掃気所要時間TAが経過すると、そのタイミングt13で大気学習の実行が開始される。なお、大気学習の終了後において、スロットル開度THは、退避走行(リンプホーム)のための吸入空気量を確保するための所定の中間開度Tlmpに保持される。
In FIG. 3, when the
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
IGスイッチ51のオフ操作があった場合に吸排気バルブ21,22及びスロットルバルブ14を排気系の掃気促進のための所定の開弁状態に制御し、その後に大気学習を実施する構成としたため、大気学習を実行するのに際してエンジン運転状態の変化の影響を受けることがない。これにより、排気通路の掃気に必要な時間を十分に確保でき、酸素濃度センサ周辺を大気状態とした状況下で大気学習を実行することができる。したがって、大気学習を適正に実施することができ、ひいては酸素濃度の検出精度を向上させることができる。
When the
吸排気バルブ21,22の開弁状態について、エンジン10の回転停止後に吸気バルブ21及び排気バルブ22が同時開放される状態でのバルブ開放量の合計が所定の掃気促進量になるよう吸排気バルブ21,22の開弁態様を制御する構成としたため、具体的には吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期間とがオーバーラップするバルブオーバーラップ量を所定量にする構成としたため、排気系に導入される新気量を増加させることができ、ひいては排気系の掃気を効率よく実施することができる。
The intake /
吸排気バルブ21,22のバルブオーバーラップ量を最大とし、スロットルバルブ14を全開状態にする構成としたため、排気通路の掃気を効率よく実施することができる。
Since the valve overlap amount of the intake and
IGスイッチ51のオフ後にスロットル開放(スロットル全開)にするため、スロットル開放を実施しない場合に比べてエンジン惰性回転中におけるポンプロスが低減され、IGオフ後のエンジン回転速度の低下率が小さくなる。これにより、IGオフ後にバルブオーバーラップ量を増加させるための時間を確保でき、ひいては排気系の掃気を効率よく実施することができる。
Since the throttle is opened (throttle fully opened) after the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。上記第1の実施形態では、イグニッションオフから所定の掃気所要時間が経過した後に大気学習を実施する場合について説明したが、本実施形態では、エンジン10の回転停止後における排気通路内の排ガスを新気と入れ替える際の掃気状態を検出し、その検出した掃気状態に基づいて掃気所要時間を可変に設定する。そして、イグニッションオフから掃気所要時間が経過した後に大気学習を実施する。排気通路内の排ガスと新気との入れ替えに際し、掃気を効率よく実施できる場合とそうでない場合とを比較した場合、排気通路が大気状態になるのに要する時間が相違するからである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment. In the first embodiment, the case where the air learning is performed after the predetermined scavenging time has elapsed since the ignition is turned off has been described. The scavenging state at the time of switching to the gas is detected, and the required scavenging time is variably set based on the detected scavenging state. Then, air learning is performed after the required scavenging time has elapsed since the ignition was turned off. This is because, when the exhaust gas in the exhaust passage is replaced with fresh air, the time required for the exhaust passage to be in an atmospheric state is different when comparing the case where scavenging can be performed efficiently and the case where it is not.
また特に本実施形態では、掃気状態として、エンジン回転停止後のバルブオーバーラップ量を検出し、その検出したバルブオーバーラップ量に基づいて掃気所要時間を可変設定することとしている。 In particular, in the present embodiment, as the scavenging state, the valve overlap amount after the engine rotation is stopped is detected, and the required scavenging time is variably set based on the detected valve overlap amount.
その理由は以下のとおりである。すなわち、IGスイッチ51のオフ後には、エンジン10の回転速度の低下に伴い可変バルブ機構25,26の油圧が低下する。そして、エンジン回転速度が、作動油のポンプ圧送ができなくなる回転速度まで低下すると、バルブタイミングの進角変化又は遅角変化がその時点で止まってしまい、バルブタイミングを目標時期に変更できないことが考えられる。一方で、IGオフ後のエンジン回転速度の低下速度は、機差やエンジン出力軸の回転負荷(例えば、空調装置やオルタネータ等の駆動状態)、エンジンフリクション、ポンプロスなどといった種々の運転条件によって変化し、例えばエンジン出力軸の回転負荷が大きいほど、IGスイッチ51のオフ後においてエンジン回転速度が大きく低下する。したがって、エンジン10の回転停止後のバルブオーバーラップ量は、都度の運転条件によってばらつきが生じると言える。また、バルブオーバーラップ量にばらつきが生じることにより、エンジン10の回転停止後の掃気状態にもばらつきが生じることが考えられる。そこで、本実施形態では、エンジン10の回転停止後のバルブオーバーラップ量に応じて掃気所要時間を設定することとしている。
The reason is as follows. That is, after the
図4に、エンジン回転停止後のバルブオーバーラップ量と掃気所要時間との関係の一例を示す。図4に例示するように、エンジン回転停止後のバルブオーバーラップ量が小さいほど、掃気所要時間が長くなるようにしてある。 FIG. 4 shows an example of the relationship between the valve overlap amount after the engine stops and the required scavenging time. As illustrated in FIG. 4, the required scavenging time becomes longer as the valve overlap amount after the engine rotation stops is smaller.
なお、エンジン停止後のバルブオーバーラップ量は、例えばイグニッションオフのタイミングからエンジン回転停止までに要した時間を計測し、その停止所要時間に基づいて推定する。このとき、停止所要時間が短いほど、エンジン停止後のバルブオーバーラップ量が小さくなる。また、エンジンフリクションに関するパラメータ(例えばエンジン水温)や、エンジン出力軸の回転負荷に関するパラメータ(例えばエアコンやオルタネータの駆動状態)に基づいてエンジン回転停止後のバルブオーバーラップ量を推定する。具体的には、エンジンフリクションやエンジン出力軸の回転負荷が大きいほどイグニッションオフ後のエンジン回転速度が大きく低下することに鑑み、エンジンフリクション又は回転負荷が大きいほどエンジン停止後のバルブオーバーラップ量を小さくする。あるいは、クランク角センサ35からのクランク角信号及びカム角センサ36からのカム角信号に基づいて推定してもよい。また、IGオフ時の吸気バルブタイミング、排気バルブタイミングを加味してもよい。
Note that the valve overlap amount after the engine is stopped is estimated based on, for example, the time required from the ignition-off timing to the engine rotation stop and the required stop time. At this time, the shorter the required stop time, the smaller the valve overlap amount after the engine stops. Further, the valve overlap amount after stopping the engine rotation is estimated based on a parameter related to engine friction (for example, engine water temperature) and a parameter related to the rotational load of the engine output shaft (for example, driving state of an air conditioner or an alternator). Specifically, in view of the fact that the larger the engine friction and the rotational load of the engine output shaft, the lower the engine speed after the ignition is turned off. The larger the engine friction or rotational load, the smaller the valve overlap amount after the engine stops. To do. Alternatively, it may be estimated based on the crank angle signal from the
図5は、大気学習処理の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、ECU40により所定周期毎に実行される。なお、本処理は、IGスイッチ51のオフ後においてメインリレー52のオン状態が所定時間保持されるのに伴い、バッテリ54からECU40への電力供給が行われることによって実行される。また、以下の説明では、上記図2と同様の処理については図2と同じステップ番号を付してその説明を省略する。
FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure of the atmospheric learning process. This process is executed by the
図5において、まずステップS201では、時間設定フラグFTMに値0がセットされているか否かを判定し、ステップS202では、開弁実行フラグFVLに値0がセットされているか否かを判定する。時間設定フラグFTMは、IGスイッチ51のオフ後、大気学習を実行するまでの掃気所要時間が設定済みであることを示すフラグであり、掃気所要時間が設定済みの場合に値1にセットされる。
In FIG. 5, first, in step S201, it is determined whether or not the
吸排気バルブ21,22及びスロットルバルブ14を所定の開弁状態にする旨の指令前であり、かつ掃気所要時間が設定されていない場合には、ステップS201及びS202で肯定判定される。そして、ステップS203〜206において、上記図2のステップS102〜S104,S106と同様の処理を実行する。
If it is before the command to set the intake /
続くステップS207では、例えばクランク角センサ35の出力値に基づいてエンジン10の回転が停止したか否かを判定する。エンジン10の回転が停止したと判定された場合には、ステップS208において、排気通路の掃気状態としてエンジン10の回転停止後のバルブオーバーラップ量を検出し、その検出したバルブオーバーラップ量及び図4のマップに基づいて、IGオフ後、大気学習を実行するまでの所要時間(掃気所要時間)を設定する。また、時間設定フラグFTMに値1をセットする。
In the subsequent step S207, for example, it is determined whether or not the rotation of the
ステップS209では、IGオフから掃気所要時間が経過したか否かを判定し、掃気所要時間が経過していない場合には、そのまま本処理を終了する。一方、IGオフから掃気所要時間が経過した場合には、ステップS210へ進み、大気学習を実行する。そして、時間設定フラグFTM及び開弁実行フラグFVLを値0にリセットした後、本処理を終了する。
In step S209, it is determined whether or not the required scavenging time has elapsed since the IG was turned off. If the required scavenging time has not elapsed, the present process is terminated. On the other hand, when the required scavenging time has elapsed since the IG was turned off, the process proceeds to step S210, and atmospheric learning is executed. Then, after resetting the time setting flag FTM and the valve opening execution flag FVL to the
図6は、本システムの大気学習の具体的態様を示すタイムチャートである。図6において、(a)〜(e)は上記図3と同様である。この図6では、IGオフ後において、バルブオーバーラップ量が所定の掃気促進量(ここでは最大オーバーラップ量)になる前にエンジン10の回転が停止した場合を想定している。
FIG. 6 is a time chart showing a specific mode of atmospheric learning of the present system. 6A to 6E are the same as those in FIG. In FIG. 6, it is assumed that after the IG is turned off, the rotation of the
図6において、タイミングt21でIGスイッチ51がオフされると、スロットル開度THが全開状態になるとともに、バルブオーバーラップ量OLが最大値Lmaxになるよう可変バルブ機構25,26の油圧制御によりバルブタイミングが進角側又は遅角側に変更される。IGスイッチ51のオフに伴いエンジン回転速度NEが徐々に低下し、やがて作動油のポンプ圧送ができなくなる回転速度まで低下すると、バルブタイミングの進角変化又は遅角変化がそのタイミングt22で停止され、バルブオーバーラップ量OLが最大値Lmaxよりも小さい値となる。この場合、掃気所要時間として、バルブオーバーラップ量OLを最大値Lmaxとした場合よりも長い時間TBが設定される。
In FIG. 6, when the
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
エンジン10の回転停止後における排気通路の掃気状態を検出し、その検出した掃気状態に基づいて掃気所要時間を可変に設定する構成としたため、大気学習を実行するまでの所要時間を排気通路の掃気促進の程度に応じて設定することができる。したがって、排気通路の掃気を効率的に実施できない状況であっても、排気通路が確実に大気状態になるのを待ってから大気学習を実行することができる。
Since the scavenging state of the exhaust passage after the rotation of the
エンジン10の停止要求後におけるエンジン回転速度の低下率が種々の運転条件によって変化することによりエンジンの回転停止後のバルブオーバーラップ量にばらつきが生じることに鑑み、エンジン停止後の排気通路の掃気状態として、エンジン10の回転停止後のバルブオーバーラップ量を検出し、その検出したバルブオーバーラップ量に基づいて掃気所要時間を設定する構成としたため、エンジン回転停止後のバルブオーバーラップ量にかかわらず、排気通路が確実に大気状態になるのを待ってから大気学習を実行することができる。
In view of the fact that the rate of decrease in engine speed after a request to stop the
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.
・上記実施形態では、IGスイッチ51のオフに伴い機関駆動式の可変バルブ機構25,26によりバルブオーバーラップ量を制御し、かつスロットルバルブ14を全開状態にする構成としたが、これを変更し、IGスイッチ51のオフ後、エンジン10の回転が停止した後にバルブオーバーラップ量を制御し、かつスロットルバルブ14を全開状態にする構成としてもよい。この場合、可変バルブ機構25は電動式のものとする。
In the embodiment described above, the valve overlap amount is controlled by the engine-driven
・バルブオーバーラップ量を制御することで、エンジン停止後に吸気バルブ21及び排気バルブ22が同時開放される状態でのバルブ開放量の合計が所定の掃気促進量になるようにしたが、バルブリフト量を制御することで該バルブ開放量の合計が所定の掃気促進量になるようにしてもよい。
-By controlling the valve overlap amount, the total valve opening amount in a state where the
・上記実施形態では、カム軸の位相を可変にすることによりバルブオーバーラップ量を変更したが、吸排気バルブ21,22のバルブリフト量を可変にすることによりバルブオーバーラップ量を変更してもよい。あるいは、カム軸の位相及びバルブリフト量の双方によってバルブオーバーラップ量を変更してもよい。
In the above embodiment, the valve overlap amount is changed by making the camshaft phase variable, but even if the valve overlap amount is changed by making the valve lift amounts of the intake and
・上記第2の実施形態では、排気通路の掃気状態としてエンジン回転停止後のバルブオーバーラップ量を検出し、その検出したバルブオーバーラップ量に基づいて掃気所要時間を可変設定する構成としたが、バルブオーバーラップ量に代えて又はこれに加え、排気通路の掃気状態としてエンジン回転停止後のバルブリフト量を検出し、その検出したバルブリフト量に基づいて掃気所要時間を可変設定する構成としてもよい。 In the second embodiment, the valve overlap amount after the engine rotation is stopped is detected as the scavenging state of the exhaust passage, and the required scavenging time is variably set based on the detected valve overlap amount. Instead of or in addition to the valve overlap amount, it is also possible to detect the valve lift amount after stopping the engine rotation as the scavenging state of the exhaust passage and variably set the required scavenging time based on the detected valve lift amount. .
・上記第2の実施形態では、IGスイッチ51のオフ後、大気学習を実行するまでの時間を掃気所要時間とし、排気通路の掃気状態に応じて掃気所要時間を設定する構成としたが、掃気所要時間を、スロットルバルブ14及び吸排気バルブ21,22の少なくともいずれかが所定の開弁状態になってから大気学習を実行するまでの時間としてもよい。あるいは、エンジン10の回転停止から大気学習を実行するまでの時間としてもよい。すなわち、掃気所要時間は、大気学習を実行するまでに排気通路を大気状態にするのに要する時間を示すものであればよく、いずれのタイミングを始点としてもよい。
In the second embodiment, the time until the atmospheric learning is performed after the
・大気学習の実施の際にスロットルバルブ14を全開状態よりも閉側(例えば全閉状態やリンプホーム開度)にして大気学習を実施してもよい。この場合、排気通路内の排気流速がスロットル全開状態に比べて小さくなる。これにより、酸素濃度センサ32周辺のガス雰囲気を安定させることができ、センサ出力を安定化させることができる。
When performing atmospheric learning, the atmospheric air learning may be performed by closing the throttle valve 14 from the fully open state (for example, the fully closed state or limp home opening). In this case, the exhaust flow velocity in the exhaust passage is smaller than that in the throttle fully opened state. Thereby, the gas atmosphere around the
・上記実施形態では、可変バルブ機構25,26を、エンジン10の回転力によって駆動される作動油ポンプにより油圧回路の油圧が制御されることでバルブタイミングを可変制御する機関駆動式としたが、可変バルブ機構25,26の構成はこれに限定しない。例えば、作動油ポンプを、エンジンの回転力によって駆動する機関駆動式に代えて電動式としてもよい。また、作動油ポンプにより油圧回路の油圧を制御することでバルブタイミングを変更する構成に代えて、例えばカム軸27,28の回転を電気的に行うことでバルブタイミングを変更する電動式の可変バルブ機構を本発明に適用してもよい。
In the above-described embodiment, the
・上記実施形態では、IGスイッチ51のオフ後、吸気バルブ21、排気バルブ22及びスロットルバルブ14の3つの開閉弁を所定の開弁状態に制御する構成としたが、それらのうち1又は2の開閉弁を所定の開弁状態に制御する構成としてもよい。この場合、開弁態様の制御対象となるバルブの可変バルブ機構が搭載されていればよい。
In the above embodiment, after the
・上記実施形態では、ガソリンエンジンについて説明したが、エンジン10はガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジンに本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, a gasoline engine has been described. However, the
10…エンジン、14…スロットルバルブ(開閉弁)、21…吸気バルブ(開閉弁)、22…排気バルブ(開閉弁)、25,26…可変バルブ機構、32…酸素濃度センサ、40…ECU(停止要求判定手段、開閉弁制御手段、学習実行手段、掃気状態検出手段、時間設定手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記内燃機関の運転停止要求があったことを判定する停止要求判定手段と、
前記停止要求判定手段により運転停止要求ありと判定された場合に前記開閉弁を所定の開弁状態に制御する開閉弁制御手段と、
前記開閉弁制御手段により前記開閉弁を前記開弁状態に制御した後、前記大気学習を実行する学習実行手段と、
を備えることを特徴とする酸素濃度センサの大気学習装置。 Applied to an internal combustion engine having an on-off valve that adjusts the state of intake or exhaust of gas into a combustion chamber of the internal combustion engine and an oxygen concentration sensor that detects an oxygen concentration in exhaust gas in an exhaust passage of the internal combustion engine, In the oxygen concentration sensor atmospheric learning device that performs atmospheric learning of the sensor output value based on the output value of the oxygen concentration sensor when the passage is in the atmospheric state,
Stop request determination means for determining that there has been a request to stop the internal combustion engine;
An open / close valve control means for controlling the open / close valve to a predetermined open state when it is determined by the stop request determination means that there is an operation stop request;
Learning control means for executing the atmospheric learning after controlling the open / close valve to the open state by the open / close valve control means;
An atmosphere learning device for an oxygen concentration sensor, comprising:
前記開閉弁制御手段は、前記開弁状態として、前記内燃機関の停止後に前記吸気バルブ及び前記排気バルブが同時開放される状態でのバルブ開放量の合計が所定の掃気促進量になるよう前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくともいずれかの開弁態様を制御する請求項1に記載の酸素濃度センサの大気学習装置。 The on-off valve is at least one of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine;
The on-off valve control means sets the intake air state so that a sum of valve opening amounts when the intake valve and the exhaust valve are simultaneously opened after the internal combustion engine is stopped becomes a predetermined scavenging acceleration amount as the valve opening state. The atmosphere learning device for an oxygen concentration sensor according to claim 1, wherein the valve opening mode of at least one of the valve and the exhaust valve is controlled.
前記掃気状態検出手段により検出された掃気状態に基づいて、前記運転停止要求以後の所定タイミングから前記大気学習を実行するまでの所要時間を設定する時間設定手段と、
を備える請求項1又は2に記載の酸素濃度センサの大気学習装置。 A scavenging state detecting means for detecting a scavenging state of the exhaust passage after rotation of the internal combustion engine is stopped;
Based on the scavenging state detected by the scavenging state detection means, a time setting means for setting a required time from the predetermined timing after the operation stop request to the execution of the atmospheric learning;
An atmosphere learning device for an oxygen concentration sensor according to claim 1 or 2.
前記開閉弁制御手段は、前記開弁状態として、前記吸気バルブの開弁期間と前記排気バルブの開弁期間とがオーバーラップするバルブオーバーラップ量を前記可変バルブ機構により調整し、
前記掃気状態検出手段は、前記掃気状態として前記内燃機関の回転停止時の前記バルブオーバーラップ量を検出し、
前記時間設定手段は、前記掃気状態検出手段により検出したバルブオーバーラップ量に基づいて前記所要時間を設定する請求項4に記載の酸素濃度センサの大気学習装置。 Applied to an internal combustion engine comprising an engine-driven variable valve mechanism that variably controls the valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine;
The on-off valve control means adjusts the valve overlap amount in which the valve opening period of the intake valve and the valve opening period of the exhaust valve overlap as the valve open state by the variable valve mechanism,
The scavenging state detection means detects the valve overlap amount when the rotation of the internal combustion engine is stopped as the scavenging state,
The oxygen concentration sensor atmosphere learning device according to claim 4, wherein the time setting means sets the required time based on a valve overlap amount detected by the scavenging state detection means.
前記開閉弁制御手段は、前記停止要求判定手段により運転停止要求ありと判定された場合に前記スロットルバルブを全開状態にする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の酸素濃度センサの大気学習装置。 The on-off valve is a throttle valve that adjusts a cross-sectional area of an intake passage of the internal combustion engine;
The oxygen concentration sensor atmosphere learning according to any one of claims 1 to 5, wherein the on-off valve control unit opens the throttle valve when the stop request determination unit determines that there is an operation stop request. apparatus.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015183522A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 富士重工業株式会社 | Engine control device |
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Families Citing this family (4)
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---|---|---|---|---|
KR101393532B1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-05-09 | 기아자동차 주식회사 | System and method of diagnosing secondary air injection apparatus |
JP6286236B2 (en) * | 2014-03-10 | 2018-02-28 | 日野自動車株式会社 | Engine system abnormality determination device |
JP6558109B2 (en) * | 2014-07-25 | 2019-08-14 | 株式会社デンソー | Gas concentration detector |
US10012183B2 (en) * | 2015-04-30 | 2018-07-03 | Ford Global Technologies, Llc | System and methods for purging residual exhaust and uncombusted fuel to an exhaust catalyst |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10212999A (en) * | 1996-11-27 | 1998-08-11 | Denso Corp | Learning device of oxygen content sensor for controlling internal combustion engine and its learning method |
JP2003003903A (en) * | 2001-06-19 | 2003-01-08 | Denso Corp | Control device for internal combustion engine |
JP2007032466A (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Denso Corp | Internal combustion engine control device |
JP2008169776A (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Toyota Motor Corp | Abnormality diagnosis device for oxygen sensor |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
JP4321520B2 (en) * | 2005-12-28 | 2009-08-26 | トヨタ自動車株式会社 | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OUTPUT DEVICE |
US8086392B2 (en) * | 2009-03-31 | 2011-12-27 | GM Global Technology Operations LLC | Post oxygen sensor performance diagnostic with minimum air flow |
-
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-
2010
- 2010-10-06 US US12/898,951 patent/US20110083423A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10212999A (en) * | 1996-11-27 | 1998-08-11 | Denso Corp | Learning device of oxygen content sensor for controlling internal combustion engine and its learning method |
JP2003003903A (en) * | 2001-06-19 | 2003-01-08 | Denso Corp | Control device for internal combustion engine |
JP2007032466A (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Denso Corp | Internal combustion engine control device |
JP2008169776A (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Toyota Motor Corp | Abnormality diagnosis device for oxygen sensor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015183522A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 富士重工業株式会社 | Engine control device |
CN110566350A (en) * | 2019-09-29 | 2019-12-13 | 燕山大学 | Direct injection gasoline engine system without throttle quality regulation control |
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