《传感器的特性补正装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《传感器的特性补正装置.pdf(30页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103547785 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103547785 A (21)申请号 201180071082.3 (22)申请日 2011.05.24 F02D 45/00(2006.01) F02D 41/02(2006.01) F02D 41/14(2006.01) (71)申请人 丰田自动车株式会社 地址 日本爱知县 (72)发明人 青木圭一郎 佐佐木敬规 林下刚 (74)专利代理机构 北京金信立方知识产权代理 有限公司 11225 代理人 黄威 苏萌萌 (54) 发明名称 传感器的特性补正装置 (57) 摘要 一种传感器的特性补正装。
2、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。
3、特性进行补正, 以使 第一空燃比与第二空燃比成为相同。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.11.22 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2011/061882 2011.05.24 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/160651 JA 2012.11.29 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 16 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书16页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103547785 A CN 103547785 A 1/2 页 2 1. 一种传感器的特性补正。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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 权 利 要 求 书 CN 103547785 A 2 2/2 页 3 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。
8、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。
9、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。 权 利 要 求 书 CN 103547785 A 3 1/16 页 4 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 1 中, 公开了一种具有分别配置于催化剂前。
10、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 :。
11、 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 1 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。
12、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。
13、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 说 明 书 CN 103547785 A 4 2/16 页 5 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,。
14、 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, 即, 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。
15、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, 即, 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, 即, 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。
16、感器的情况下, 可以采用如下结构, 即, 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, 即, 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,。
17、 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, 即, 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。
18、, 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 说 明 书 CN 103547785 A 5 3/16 页 6 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。
19、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。
20、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。 。
21、附图说明 0028 图 1 为用于对本发明的实施方式 1 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 1 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1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。
22、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。 说 明 书 CN 103547785 A 6 4/16 页 7 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。 0。
23、039 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。
24、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 1 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。
25、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。
26、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。
27、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。 说 明 书 CN 103547785 A 7 5/16 页 8 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。
28、 6 在时刻 t1 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 t1 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 R。
29、r 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 所示, 在催化剂 6 未活化时, Fr 传感器 10 和 Rr 传感器 12 的输出表示相同的运行情 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 1 中, 控制装置 14 在内燃机 2 启动后且催化剂。
30、 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 1 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。
31、 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 1 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。
32、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 (1) 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 (1) 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。
33、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。 说 明 书 CN 103547785 A 8 6/16 页 9 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 () , 以 1 比 1 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。
34、率, 在空燃比与理论空燃比 (1) 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 0 的过稀气氛的 情况下的极限电流比 Kl、 和 IL_Rr 在 0 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、。
35、 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 1 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。
36、 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 (1) 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。
37、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 S110 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 S110 中确定了催化剂活化为止的期间内, 反复执行步骤S104S106中的极限电流比的检测、 和 S1。
38、08 S110 中的催化剂活化的判断的处理。 0069 当在步骤 S110 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_Rr0的情况 (过稀的情况) 和IL_Rr0 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。
39、施方式 1 中, 利用催化剂 6 未活化时、 即催化剂 6 前后 说 明 书 CN 103547785 A 9 7/16 页 10 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 1 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, 。
40、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。
41、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 1 中, 对分为极限电流 IL_Rr 0 和 IL_Rr 0 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 1 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。
42、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。
43、, 实施与 实施方式 1 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。
44、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 Kl、 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 说 明 书 CN 103547785 A 10 8/16 页 11 骤 S110 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。
45、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 (1) 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 (。
46、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S110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 Kl, 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。
47、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。
48、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。。
49、 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。 说。