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公開番号2025079641
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-22
出願番号2023192448
出願日2023-11-10
発明の名称空燃比算出装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類F02D 45/00 20060101AFI20250515BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】空燃比の算出精度の低下が抑制された空燃比算出装置を提供することを課題とする。
【解決手段】エンジンの排気通路に設置されたセンサ素子と前記センサ素子を加熱するヒータとを含む空燃比センサに適用される空燃比算出装置であって、前記センサ素子の出力値と前記エンジンの目標空燃比とを取得する取得部と、前記センサ素子のインピーダンスを算出するインピーダンス算出部と、前記ヒータへ投入された電力積算値を算出する電力算出部と、前記出力値に基づいて空燃比を算出する空燃比算出部と、を備え、前記出力値に対応した前記空燃比が理論空燃比よりも小さいリッチ空燃比を示した場合、前記目標空燃比がリーン側ほど、前記インピーダンスが高いほど、及び前記電力積算値が小さいほど、前記空燃比算出部は前記空燃比をリーン側となるように算出する、空燃比算出装置。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
エンジンの排気通路に設置されたセンサ素子と前記センサ素子を加熱するヒータとを含む空燃比センサに適用される空燃比算出装置であって、
前記センサ素子の出力値と前記エンジンの目標空燃比とを取得する取得部と、
前記センサ素子のインピーダンスを算出するインピーダンス算出部と、
前記ヒータへ投入された電力積算値を算出する電力算出部と、
前記出力値に基づいて空燃比を算出する空燃比算出部と、を備え、
前記出力値に対応した前記空燃比が理論空燃比よりも小さいリッチ空燃比を示した場合、前記目標空燃比がリーン側ほど、前記インピーダンスが高いほど、及び前記電力積算値が小さいほど、前記空燃比算出部は前記空燃比をリーン側となるように算出する、空燃比算出装置。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記電力算出部は、前記インピーダンスが所定値以上であり且つ前記ヒータの通電の停止時間が所定時間以上経過した場合に、前記電力積算値をゼロにリセットし、
前記所定値は、前記センサ素子へのＨＣ成分の吸着を開始する前記センサ素子の温度であることを示す前記インピーダンスであり、
前記所定時間は、前記エンジンが次回に始動した際にコールドシュート現象が発生する最小時間である、請求項１の空燃比算出装置。
【請求項３】
前記電力算出部は、前記ヒータへ印加される電圧と、前記ヒータへの通電のデューティ比とに基づいて、前記電力積算値を算出する、請求項１又は２の空燃比算出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、空燃比算出装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気通路に配置されたセンサ素子とセンサ素子を加熱するヒータとを含む空燃比センサのセンサ素子の出力値に基づいて空燃比を算出する装置が知られている。ヒータによりセンサ素子を活性化温度にまで加熱している最中において、実際のガスの空燃比に対して空燃比センサの出力値がリッチ側にずれる、いわゆるコールドシュート現象が発生する場合がある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－１１４９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような現象により空燃比の算出精度が低下するおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、空燃比の算出精度の低下が抑制された空燃比算出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、エンジンの排気通路に設置されたセンサ素子と前記センサ素子を加熱するヒータとを含む空燃比センサに適用される空燃比算出装置であって、前記センサ素子の出力値と前記エンジンの目標空燃比とを取得する取得部と、前記センサ素子のインピーダンスを算出するインピーダンス算出部と、前記ヒータへ投入された電力積算値を算出する電力算出部と、前記出力値に基づいて空燃比を算出する空燃比算出部と、を備え、前記出力値に対応した前記空燃比が理論空燃比よりも小さいリッチ空燃比を示した場合、前記目標空燃比がリーン側ほど、前記インピーダンスが高いほど、及び前記電力積算値が小さいほど、前記空燃比算出部は前記空燃比をリーン側となるように算出する、空燃比算出装置によって達成できる。
【０００７】
前記電力算出部は、前記インピーダンスが所定値以上であり且つ前記ヒータの通電の停止時間が所定時間以上経過した場合に、前記電力積算値をゼロにリセットし、前記所定値は、前記センサ素子へのＨＣ成分の吸着を開始する前記センサ素子の温度であることを示す前記インピーダンスであり、前記所定時間は、前記エンジンが次回に始動した際にコールドシュート現象が発生する最小時間であってもよい。
【０００８】
前記電力算出部は、前記ヒータへ印加される電圧と、前記ヒータへの通電のデューティ比とに基づいて、前記電力積算値を算出してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、空燃比の算出精度の低下が抑制された空燃比算出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１Ａは、エンジンシステムの概略構成図であり、図１Ｂは、空燃比センサの概略構成図である。
図２は、空燃比算出制御を例示したフローチャートである。
図３Ａ及び図３Ｂは、空燃比を算出するためのマップの例示図である。
図４Ａ及び図４Ｂは、空燃比を算出するためのマップの例示図である。
図５は、電力積算値算出制御を例示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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