JPH08296483A - 内燃機関の排気ガスを低減する方法 - Google Patents
内燃機関の排気ガスを低減する方法Info
- Publication number
- JPH08296483A JPH08296483A JP8009160A JP916096A JPH08296483A JP H08296483 A JPH08296483 A JP H08296483A JP 8009160 A JP8009160 A JP 8009160A JP 916096 A JP916096 A JP 916096A JP H08296483 A JPH08296483 A JP H08296483A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- exhaust gas
- fuel
- engine
- switch point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 35
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 4
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1494—Control of sensor heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加熱排気ガス酸素センサの劣化又は故障を検
知してエンジンへの供給燃料量を制御し、排気ガス浄化
を図る。 【解決手段】 混合気内の酸素含有量の判定の基準とな
る第１スイッチ点を電子式エンジン制御装置２４に記憶
させておく。加熱排気ガス酸素（ＨＥＧＯ）センサ３２
の加熱素子３４の電流を検知し、その電流が加熱素子の
劣化を示す第１電流閾値を超えているときは、エンジン
制御装置２４は第１スイッチ点を基準としてエンジン１
２へ供給する燃料量の標準的制御を行う。検知された電
流が第１電流閾値以下のときは、エンジン制御装置２４
に記憶されている第１スイッチ点を第２スイッチ点に変
更し、その第２スイッチ点を基準としてエンジン１２へ
供給する燃料量の制御を行う。
知してエンジンへの供給燃料量を制御し、排気ガス浄化
を図る。 【解決手段】 混合気内の酸素含有量の判定の基準とな
る第１スイッチ点を電子式エンジン制御装置２４に記憶
させておく。加熱排気ガス酸素（ＨＥＧＯ）センサ３２
の加熱素子３４の電流を検知し、その電流が加熱素子の
劣化を示す第１電流閾値を超えているときは、エンジン
制御装置２４は第１スイッチ点を基準としてエンジン１
２へ供給する燃料量の標準的制御を行う。検知された電
流が第１電流閾値以下のときは、エンジン制御装置２４
に記憶されている第１スイッチ点を第２スイッチ点に変
更し、その第２スイッチ点を基準としてエンジン１２へ
供給する燃料量の制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排出ガスの浄化方
法に関し、より具体的には、加熱排気ガス酸素（ＨＥＧ
Ｏ）センサの加熱素子の部分的又は全面的な故障時に、
排出ガスを浄化する方法に関するものである。
法に関し、より具体的には、加熱排気ガス酸素（ＨＥＧ
Ｏ）センサの加熱素子の部分的又は全面的な故障時に、
排出ガスを浄化する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車から排出される一定の複数ガスの
排出量を低減する法律が議会を通過したことにより、自
動車メーカーは、種々の浄化装置を導入するようになっ
た。それらの浄化装置は、排出ガス排出量と燃料消費量
とを最少化し、あらゆる運転条件下での最適駆動を可能
にし、更に、蒸発ガスの放出を最少化し、故障発生時に
はシステムを診断するというものである。
排出量を低減する法律が議会を通過したことにより、自
動車メーカーは、種々の浄化装置を導入するようになっ
た。それらの浄化装置は、排出ガス排出量と燃料消費量
とを最少化し、あらゆる運転条件下での最適駆動を可能
にし、更に、蒸発ガスの放出を最少化し、故障発生時に
はシステムを診断するというものである。
【０００３】自動車メーカーによって開発された浄化方
式には、クランク室換気方式（ＰＣＶ）と、排気ガス再
循環方式（ＥＧＲ）と、燃料蒸発ガス制御方式（ＥＥ
Ｃ）とが含まれる。これらの方式は、自動車の気化器、
燃料タンク、クランク室等の区域からの排出ガスの放出
を阻止するのに効果的である。
式には、クランク室換気方式（ＰＣＶ）と、排気ガス再
循環方式（ＥＧＲ）と、燃料蒸発ガス制御方式（ＥＥ
Ｃ）とが含まれる。これらの方式は、自動車の気化器、
燃料タンク、クランク室等の区域からの排出ガスの放出
を阻止するのに効果的である。
【０００４】しかし、炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素
（ＣＯ）の排出を低減するには、別の方式が必要であっ
た。これらの化合物は、燃料が、エンジンのシリンダ内
で燃焼するさいに発生し、排気ガスと一緒に大気中に放
出される。これら化合物を中和するため、触媒コンバー
タが開発された。触媒コンバータは、１９７５年以降に
製造され、事実上すべてのガソリンエンジン車両に搭載
可能である。
（ＣＯ）の排出を低減するには、別の方式が必要であっ
た。これらの化合物は、燃料が、エンジンのシリンダ内
で燃焼するさいに発生し、排気ガスと一緒に大気中に放
出される。これら化合物を中和するため、触媒コンバー
タが開発された。触媒コンバータは、１９７５年以降に
製造され、事実上すべてのガソリンエンジン車両に搭載
可能である。
【０００５】法律により定められた排気ガス基準値を更
に満たすために、自動車メーカーは、排気ガス中の酸素
を検出するセンサを開発し、これを排気ガス通路に配置
した。この排気ガス酸素センサは、排気ガス中の酸素含
有量のフィードバック信号を発し、この信号によって、
エンジンへ供給する燃料／空気混合気を濃厚にするか希
薄にするかを決定できる。このフィードバック信号は、
車内の燃料制御装置へ伝えられ、この装置で、燃料制御
信号により、ほぼ化学量論的混合比若しくは理論空燃比
に切り替えられる。この燃料制御信号は、エンジンへ供
給する混合気の制御に利用され、これにより、自動車の
テールパイプから排出される排気成分量を制御し、最少
化する。化学量論的混合気は、ほぼ空気１４．７に対し
てガソリン１の重量比である。
に満たすために、自動車メーカーは、排気ガス中の酸素
を検出するセンサを開発し、これを排気ガス通路に配置
した。この排気ガス酸素センサは、排気ガス中の酸素含
有量のフィードバック信号を発し、この信号によって、
エンジンへ供給する燃料／空気混合気を濃厚にするか希
薄にするかを決定できる。このフィードバック信号は、
車内の燃料制御装置へ伝えられ、この装置で、燃料制御
信号により、ほぼ化学量論的混合比若しくは理論空燃比
に切り替えられる。この燃料制御信号は、エンジンへ供
給する混合気の制御に利用され、これにより、自動車の
テールパイプから排出される排気成分量を制御し、最少
化する。化学量論的混合気は、ほぼ空気１４．７に対し
てガソリン１の重量比である。
【０００６】排気ガス酸素センサは、正確な信号を発し
得るには、６７０°Ｆ以上の温度で操作する必要があ
る。この操作温度に達する時間を短縮するために、セン
サには、抵抗加熱素子が付加されている。しかし、セン
サが劣化するにつれて、加熱素子の効率は低下する。加
えて、この加熱素子は、つねに、開回路、不十分な接続
部、組配線コネクタの腐食等、電気系統に問題が生じや
すい。
得るには、６７０°Ｆ以上の温度で操作する必要があ
る。この操作温度に達する時間を短縮するために、セン
サには、抵抗加熱素子が付加されている。しかし、セン
サが劣化するにつれて、加熱素子の効率は低下する。加
えて、この加熱素子は、つねに、開回路、不十分な接続
部、組配線コネクタの腐食等、電気系統に問題が生じや
すい。
【０００７】加熱排気ガス酸素（ＨＥＧＯ）センサが劣
化又は故障した場合、使用ＨＥＧＯセンサの種類に応じ
て、希薄又は濃厚のバイアス信号が、ＨＥＧＯセンサの
フィードバック信号に付加される。ＨＥＧＯセンサが劣
化又は故障し、濃厚バイアス信号がフィードバック信号
に付加された場合、燃料制御装置は、エンジンへの燃料
供給量を低減し、その結果、混合気はより希薄になり、
ＣＯ及びＨＣの発生に最も悪影響が少ない燃焼時にも、
ＮＯX の発生は増加する。このため、法律に定められた
排出基準値を満たすことができない。逆に、使用ＨＥＧ
Ｏセンサが故障し、希薄バイアス信号が付加された場合
は、燃料制御装置が、エンジンへの燃料供給量を増加さ
せ、その結果、混合気はより濃厚になり、排気ガス中の
ＣＯの発生が増加する。
化又は故障した場合、使用ＨＥＧＯセンサの種類に応じ
て、希薄又は濃厚のバイアス信号が、ＨＥＧＯセンサの
フィードバック信号に付加される。ＨＥＧＯセンサが劣
化又は故障し、濃厚バイアス信号がフィードバック信号
に付加された場合、燃料制御装置は、エンジンへの燃料
供給量を低減し、その結果、混合気はより希薄になり、
ＣＯ及びＨＣの発生に最も悪影響が少ない燃焼時にも、
ＮＯX の発生は増加する。このため、法律に定められた
排出基準値を満たすことができない。逆に、使用ＨＥＧ
Ｏセンサが故障し、希薄バイアス信号が付加された場合
は、燃料制御装置が、エンジンへの燃料供給量を増加さ
せ、その結果、混合気はより濃厚になり、排気ガス中の
ＣＯの発生が増加する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、広くは、ＨＥＧＯセンサの機能不全を検知し、
それに応じてエンジンへの燃料供給量を制御する方法を
提供することにある。更に、本発明の別の目的は、ＨＥ
ＧＯセンサの加熱素子の部分的及び／又は全面的な故障
時に、内燃機関からの排気ガスを低減する方法を提供す
ることにある。
目的は、広くは、ＨＥＧＯセンサの機能不全を検知し、
それに応じてエンジンへの燃料供給量を制御する方法を
提供することにある。更に、本発明の別の目的は、ＨＥ
ＧＯセンサの加熱素子の部分的及び／又は全面的な故障
時に、内燃機関からの排気ガスを低減する方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記及びその他の目的、
特徴、利点を実現するにあたって、本発明は、ＨＥＧＯ
センサの機能不全を検知し、エンジンからの排気ガスを
低減する方法を提供するものである。本発明によるこの
方法には、ＨＥＧＯセンサの加熱素子の電流を検知し、
電流信号を発生させる第１の段階が含まれている。更
に、この方法には、加熱素子の電流が、電流信号値に基
づく所定の第１電流閾値以下であるか否かを検知する段
階が含まれている。この第１閾値は加熱素子の故障を示
し、これにより、濃厚又は希薄のバイアス信号が、燃料
制御装置に導入される。最後に、この方法には、加熱素
子の電流が前記第１閾値以下の場合、校正可能のスイッ
チ点を変更し、燃料のバイアスに対して補償を行う段階
が含まれている。校正可能のスイッチ点は、電子制御装
置が利用するパラメータであり、燃料供給装置がエンジ
ンに供給する混合気が、希薄か濃厚かを示すものであ
る。
特徴、利点を実現するにあたって、本発明は、ＨＥＧＯ
センサの機能不全を検知し、エンジンからの排気ガスを
低減する方法を提供するものである。本発明によるこの
方法には、ＨＥＧＯセンサの加熱素子の電流を検知し、
電流信号を発生させる第１の段階が含まれている。更
に、この方法には、加熱素子の電流が、電流信号値に基
づく所定の第１電流閾値以下であるか否かを検知する段
階が含まれている。この第１閾値は加熱素子の故障を示
し、これにより、濃厚又は希薄のバイアス信号が、燃料
制御装置に導入される。最後に、この方法には、加熱素
子の電流が前記第１閾値以下の場合、校正可能のスイッ
チ点を変更し、燃料のバイアスに対して補償を行う段階
が含まれている。校正可能のスイッチ点は、電子制御装
置が利用するパラメータであり、燃料供給装置がエンジ
ンに供給する混合気が、希薄か濃厚かを示すものであ
る。
【００１０】好ましくは、本発明による方法は、更に、
加熱素子の電流が、電流信号値に基づく所定の第２電流
閾値以下であるか否かを検知し、加熱素子の電流がこの
第２閾値以下であれば、故障信号を発する段階を含むよ
うにする。
加熱素子の電流が、電流信号値に基づく所定の第２電流
閾値以下であるか否かを検知し、加熱素子の電流がこの
第２閾値以下であれば、故障信号を発する段階を含むよ
うにする。
【００１１】本明細書は、更に、前記及びその他の目
的、特徴、利点を実現すべく、前記方法の各段階を実施
する装置を開示する。その装置は、ＨＥＧＯの加熱素子
の電流を検知し、電流信号を発するセンサを有してい
る。この装置は、更に、センサに接続された制御装置を
有している。この制御装置は、加熱素子の電流が、電流
信号に基づく所定の第１閾値以下かどうかを検知し、こ
の閾値以下であれば、スイッチ点を替え、燃料供給装置
のバイアスに対して補償を与えるものである。
的、特徴、利点を実現すべく、前記方法の各段階を実施
する装置を開示する。その装置は、ＨＥＧＯの加熱素子
の電流を検知し、電流信号を発するセンサを有してい
る。この装置は、更に、センサに接続された制御装置を
有している。この制御装置は、加熱素子の電流が、電流
信号に基づく所定の第１閾値以下かどうかを検知し、こ
の閾値以下であれば、スイッチ点を替え、燃料供給装置
のバイアスに対して補償を与えるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する当たって
の最良の様態につき、添付図面を参照して説明する。
の最良の様態につき、添付図面を参照して説明する。
【００１３】図１は、全体を符号１０で示した本発明の
装置のブロック図である。装置１０は、排気マニホール
ド１４と触媒コンバータ１６とを有するエンジン１２を
含んでいる。
装置のブロック図である。装置１０は、排気マニホール
ド１４と触媒コンバータ１６とを有するエンジン１２を
含んでいる。
【００１４】エンジン１２が混合気を燃焼させると、排
気ガスが、エンジン１２から排気マニホールド１４内へ
流入する。次いで、排気ガスは、排気マニホールド１４
から触媒コンバータ１６へ流入する。触媒コンバータ１
６内では、通常はプラチナとパラジウムである触媒が、
ＨＣとＣＯとを水蒸気と２酸化炭素とにそれぞれ変換す
る。この変換には極端な高温が必要であるが、極端な高
温は、排気ガス内の窒素と反応する。その結果、大気中
のスモッグの原因となる有毒ガスＮＯX が発生する。
気ガスが、エンジン１２から排気マニホールド１４内へ
流入する。次いで、排気ガスは、排気マニホールド１４
から触媒コンバータ１６へ流入する。触媒コンバータ１
６内では、通常はプラチナとパラジウムである触媒が、
ＨＣとＣＯとを水蒸気と２酸化炭素とにそれぞれ変換す
る。この変換には極端な高温が必要であるが、極端な高
温は、排気ガス内の窒素と反応する。その結果、大気中
のスモッグの原因となる有毒ガスＮＯX が発生する。
【００１５】部分処理された複数成分ガスは、次いで、
空気ポンプ（図示せず）からの空気によって冷却され
る。この空気ポンプは、エンジン１２に接続され、かつ
エンジン１２によって駆動される。続いて、通常はロジ
ウムである第３の触媒により、ＮＯX が、無害の窒素に
変換される。次いで、水蒸気、２酸化炭素、窒素の３種
の物質が、後尾排気管１８、マフラ２０、テールパイプ
２２を介して排出される。
空気ポンプ（図示せず）からの空気によって冷却され
る。この空気ポンプは、エンジン１２に接続され、かつ
エンジン１２によって駆動される。続いて、通常はロジ
ウムである第３の触媒により、ＮＯX が、無害の窒素に
変換される。次いで、水蒸気、２酸化炭素、窒素の３種
の物質が、後尾排気管１８、マフラ２０、テールパイプ
２２を介して排出される。
【００１６】装置１０は、また、電子式エンジン制御装
置（ＥＥＣ）２４を有している。ＥＥＣ２４は、車の駆
動条件に必要な適正な燃料／空気混合気を維持する機能
を有している。ＥＥＣ２４には、ＥＥＣ２４からの信号
にもとづき、エンジン１２へ燃料を噴射する燃料インジ
ェクタ２６が接続されている。本発明による図示の装置
１０には、単一の燃料インジェクタ２６が用いられてい
る。しかし、エンジン１２の各シリンダに燃料を噴射す
るため、複数の燃料インジェクタを備えるようにするこ
ともできる。
置（ＥＥＣ）２４を有している。ＥＥＣ２４は、車の駆
動条件に必要な適正な燃料／空気混合気を維持する機能
を有している。ＥＥＣ２４には、ＥＥＣ２４からの信号
にもとづき、エンジン１２へ燃料を噴射する燃料インジ
ェクタ２６が接続されている。本発明による図示の装置
１０には、単一の燃料インジェクタ２６が用いられてい
る。しかし、エンジン１２の各シリンダに燃料を噴射す
るため、複数の燃料インジェクタを備えるようにするこ
ともできる。
【００１７】装置１０は、更に、燃料タンク２８を有
し、この燃料タンク２８から燃料が、燃料ポンプ２９を
介して燃料インジェクタ２６へ供給される。装置１０
は、また、燃料インジェクタ２６へ送られる燃料の圧力
を制御する圧力調整器３０を有している。燃料インジェ
クタ２６によりエンジン１２へ送られない過剰燃料は、
燃料圧力調整器３０から燃料タンク２８へ戻される。
し、この燃料タンク２８から燃料が、燃料ポンプ２９を
介して燃料インジェクタ２６へ供給される。装置１０
は、また、燃料インジェクタ２６へ送られる燃料の圧力
を制御する圧力調整器３０を有している。燃料インジェ
クタ２６によりエンジン１２へ送られない過剰燃料は、
燃料圧力調整器３０から燃料タンク２８へ戻される。
【００１８】最後に、装置１０は、最適操作温度に達す
るのに要する時間を短縮する抵抗加熱素子３４を備えた
加熱排気ガス酸素（ＨＥＧＯ）センサ３２を有してい
る。ＨＥＧＯセンサ３２は、排気マニホールド１４内の
排気ガス検知し、ＥＥＣ２４へのフィードバック信号を
発生させる。
るのに要する時間を短縮する抵抗加熱素子３４を備えた
加熱排気ガス酸素（ＨＥＧＯ）センサ３２を有してい
る。ＨＥＧＯセンサ３２は、排気マニホールド１４内の
排気ガス検知し、ＥＥＣ２４へのフィードバック信号を
発生させる。
【００１９】ＥＥＣ２４に記憶された校正可能のスイッ
チ点パラメータは、ＨＥＧＯセンサ３２と関連づけら
れ、ＥＥＣ２４が混合気の酸素含有量を検出できるよう
にする。図２の（ａ）は、ＨＥＧＯセンサ３２から発せ
られる出力信号を示したグラフである。スイッチ点とし
て選定される電圧レベル、例えば４．５ボルトは、エン
ジンへの混合気を制御するため、ＥＥＣ２４に記憶させ
ておく。例えば、ＨＥＧＯセンサ３２からのフィードバ
ック信号がスイッチ点を越えている場合には、排気ガス
内に不完全燃焼燃料が存在することを示し、したがっ
て、エンジン１２へ供給されている混合気が濃厚である
ことが分かる。逆に、ＨＥＧＯセンサ３２からのフィー
ドバック信号が、スイッチ点以下の場合には、排気ガス
内の酸素が過剰であることを示し、したがって、混合気
が希薄であることが分かる。かくして、ＨＥＧＯセンサ
３２からのフィードバック信号に応じて、そのつど、Ｅ
ＥＣ２４により燃料インジェクタ２６が制御され、燃料
が増減されてエンジン１２へ供給される。
チ点パラメータは、ＨＥＧＯセンサ３２と関連づけら
れ、ＥＥＣ２４が混合気の酸素含有量を検出できるよう
にする。図２の（ａ）は、ＨＥＧＯセンサ３２から発せ
られる出力信号を示したグラフである。スイッチ点とし
て選定される電圧レベル、例えば４．５ボルトは、エン
ジンへの混合気を制御するため、ＥＥＣ２４に記憶させ
ておく。例えば、ＨＥＧＯセンサ３２からのフィードバ
ック信号がスイッチ点を越えている場合には、排気ガス
内に不完全燃焼燃料が存在することを示し、したがっ
て、エンジン１２へ供給されている混合気が濃厚である
ことが分かる。逆に、ＨＥＧＯセンサ３２からのフィー
ドバック信号が、スイッチ点以下の場合には、排気ガス
内の酸素が過剰であることを示し、したがって、混合気
が希薄であることが分かる。かくして、ＨＥＧＯセンサ
３２からのフィードバック信号に応じて、そのつど、Ｅ
ＥＣ２４により燃料インジェクタ２６が制御され、燃料
が増減されてエンジン１２へ供給される。
【００２０】図３の（ａ）〜（ｃ）に示したように、Ｈ
ＥＧＯセンサ３２の加熱素子３４を通る電流と自動車か
らのＮＯX 排出量とは、逆の関係にある。図３の（ａ）
に示されているように、ＨＥＧＯセンサ３２の加熱素子
３４を通る電流が、加熱素子の作動が適正であることを
示すその相対最大値にある場合、ＮＯX 排出値はその相
対最小値にある。加熱素子３４が適正に作動していれ
ば、ＮＯX の排出量は僅かに０．３３ｇ／ｍｉｌｅ（１
マイル＝１．６０９７ｋｍ）である。
ＥＧＯセンサ３２の加熱素子３４を通る電流と自動車か
らのＮＯX 排出量とは、逆の関係にある。図３の（ａ）
に示されているように、ＨＥＧＯセンサ３２の加熱素子
３４を通る電流が、加熱素子の作動が適正であることを
示すその相対最大値にある場合、ＮＯX 排出値はその相
対最小値にある。加熱素子３４が適正に作動していれ
ば、ＮＯX の排出量は僅かに０．３３ｇ／ｍｉｌｅ（１
マイル＝１．６０９７ｋｍ）である。
【００２１】しかしながら、加熱素子３４の電流が、図
３の（ｂ）に示したように、ゼロの場合には、ＮＯX 排
出値は最大化され、約０．７６８８ｇ／ｍｉｌｅとな
り、概ね０．３７ｇ／ｍｉｌｅである当該特定エンジン
の排出基準値を上回っている。炭化水素（ＮＭＨＣ及び
ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）の排出値は、加熱素子３
４の電流値には事実上影響されない。ＨＥＧＯセンサ３
２の出力は、図２の（ｂ）に示したように、スイッチ点
から上方へ移動する。したがって、加熱素子３４の故障
により、燃料制御装置にはバイアスが与えられる。
３の（ｂ）に示したように、ゼロの場合には、ＮＯX 排
出値は最大化され、約０．７６８８ｇ／ｍｉｌｅとな
り、概ね０．３７ｇ／ｍｉｌｅである当該特定エンジン
の排出基準値を上回っている。炭化水素（ＮＭＨＣ及び
ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）の排出値は、加熱素子３
４の電流値には事実上影響されない。ＨＥＧＯセンサ３
２の出力は、図２の（ｂ）に示したように、スイッチ点
から上方へ移動する。したがって、加熱素子３４の故障
により、燃料制御装置にはバイアスが与えられる。
【００２２】図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示したよう
に、スイッチ点を変更し、例えば０．５５ボルトに上昇
すると、ＮＯX 値は顕著に低下するが、ＮＭＣＨ，Ｈ
Ｃ，ＣＯの値は事実上不変である。スイッチ点を、更に
引き上げ、例えば０．５６又は０．５７ボルトにする
と、ＮＯX の発生は、更に減少し、排出基準値が満たさ
れる。
に、スイッチ点を変更し、例えば０．５５ボルトに上昇
すると、ＮＯX 値は顕著に低下するが、ＮＭＣＨ，Ｈ
Ｃ，ＣＯの値は事実上不変である。スイッチ点を、更に
引き上げ、例えば０．５６又は０．５７ボルトにする
と、ＮＯX の発生は、更に減少し、排出基準値が満たさ
れる。
【００２３】図４の流れ図には、本発明の方法に関連し
た段階の全般的な順序を示してある。この方法は、まず
混合気の酸素含有量の検知、言い換えると混合気が希薄
か濃厚かを知るのに用いられる第１スイッチ点を記憶さ
せる段階（ブロック３９）から開始される。次のブロッ
ク４０では、ＨＥＧＯセンサ３２の加熱素子３４の電流
を検知する。
た段階の全般的な順序を示してある。この方法は、まず
混合気の酸素含有量の検知、言い換えると混合気が希薄
か濃厚かを知るのに用いられる第１スイッチ点を記憶さ
せる段階（ブロック３９）から開始される。次のブロッ
ク４０では、ＨＥＧＯセンサ３２の加熱素子３４の電流
を検知する。
【００２４】次いで、条件ブロック４２では、前記電流
が、所定の第１電流閾値以下か否かを検知する。この閾
値は、エンジンからの排気ガスに影響する加熱素子３４
の劣化に対応するように実験的に決定された閾値であ
る。
が、所定の第１電流閾値以下か否かを検知する。この閾
値は、エンジンからの排気ガスに影響する加熱素子３４
の劣化に対応するように実験的に決定された閾値であ
る。
【００２５】加熱素子３４の電流が、前記第１閾値を上
回ると、ＥＥＣ２４は、ブロック４４に示したように、
標準燃料制御を行う。ＥＥＣ２４は、ＨＥＧＯセンサ３
２と関連する第１スイッチ点を利用して、所要ガソリン
量を決定し、適当な混合比を維持する。
回ると、ＥＥＣ２４は、ブロック４４に示したように、
標準燃料制御を行う。ＥＥＣ２４は、ＨＥＧＯセンサ３
２と関連する第１スイッチ点を利用して、所要ガソリン
量を決定し、適当な混合比を維持する。
【００２６】加熱素子３４の電流が第１閾値を下回った
場合は、決定ブロック４６に示したように、この電流が
所定第２電流閾値以下か否かを決定する。この第２電流
閾値は、加熱素子３４の故障に相当することが実験的に
決められた閾値、例えばゼロである。
場合は、決定ブロック４６に示したように、この電流が
所定第２電流閾値以下か否かを決定する。この第２電流
閾値は、加熱素子３４の故障に相当することが実験的に
決められた閾値、例えばゼロである。
【００２７】加熱素子３４の電流が前記第２閾値以下の
場合は、ブロック４８に示したように、運転者に故障信
号が発せられる。故障信号としては、連続点灯式または
明滅式の発光ダイオード等の視覚信号か、聴覚信号のい
ずれか、又はこの両方を用いることができる。
場合は、ブロック４８に示したように、運転者に故障信
号が発せられる。故障信号としては、連続点灯式または
明滅式の発光ダイオード等の視覚信号か、聴覚信号のい
ずれか、又はこの両方を用いることができる。
【００２８】しかし、前記電流が第２閾値より小さくな
い場合は、ブロック５０に示したように、第１スイッチ
点が第２スイッチ点に替えられる。この新たな第２スイ
ッチ点は、電流のモニタ中に計測された加熱素子の電流
に基づいて決定される。つまり、スイッチ点が、濃厚方
向又は希薄方向へ修正され、それによって、劣化した加
熱素子３４により導入される希薄なバイアス又は濃厚な
バイアスが、それぞれ補償されるのである。
い場合は、ブロック５０に示したように、第１スイッチ
点が第２スイッチ点に替えられる。この新たな第２スイ
ッチ点は、電流のモニタ中に計測された加熱素子の電流
に基づいて決定される。つまり、スイッチ点が、濃厚方
向又は希薄方向へ修正され、それによって、劣化した加
熱素子３４により導入される希薄なバイアス又は濃厚な
バイアスが、それぞれ補償されるのである。
【００２９】次に、ＥＥＣ２４が、ブロック５２に示し
たように、第２スイッチ点を利用して、ＨＥＧＯセンサ
３２により発せられる信号値に基づき、燃料制御を行
う。第２スイッチ点に基づくＥＥＣ２４の燃料制御は、
ＨＥＧＯセンサ３２が新しいＨＥＧＯセンサに替えられ
るまで続けられる。故障したＨＥＧＯセンサ３２が新し
いＨＥＧＯセンサに替えられると、ＥＥＣ２４は、第１
スイッチ点を基準として制御を行う。
たように、第２スイッチ点を利用して、ＨＥＧＯセンサ
３２により発せられる信号値に基づき、燃料制御を行
う。第２スイッチ点に基づくＥＥＣ２４の燃料制御は、
ＨＥＧＯセンサ３２が新しいＨＥＧＯセンサに替えられ
るまで続けられる。故障したＨＥＧＯセンサ３２が新し
いＨＥＧＯセンサに替えられると、ＥＥＣ２４は、第１
スイッチ点を基準として制御を行う。
【００３０】第２スイッチ点への切り替えは、実際に必
要とされる変化量に応じて段階的に又は漸進的に実施で
きる。以上、本発明の実施に当たっての最良の態様を詳
説したが、当業者には、特許請求の範囲に記載の本発明
の枠内で、種々別の構成及び実施例が可能であることは
言うまでもない。
要とされる変化量に応じて段階的に又は漸進的に実施で
きる。以上、本発明の実施に当たっての最良の態様を詳
説したが、当業者には、特許請求の範囲に記載の本発明
の枠内で、種々別の構成及び実施例が可能であることは
言うまでもない。
【図１】本発明の好適実施例のブロック図である。
【図２】（ａ）は、第１スイッチ点を基準とした場合
の、ＨＥＧＯセンサの電圧出力と時間との関係を示した
グラフ、（ｂ）は、ＨＥＧＯセンサの出力がシフトした
状態を示す、（ａ）と同様のグラフ、（ｃ）は、第２ス
イッチ点を基準とした場合の、ＨＥＧＯセンサの電圧出
力と時間との関係を示したグラフである。
の、ＨＥＧＯセンサの電圧出力と時間との関係を示した
グラフ、（ｂ）は、ＨＥＧＯセンサの出力がシフトした
状態を示す、（ａ）と同様のグラフ、（ｃ）は、第２ス
イッチ点を基準とした場合の、ＨＥＧＯセンサの電圧出
力と時間との関係を示したグラフである。
【図３】（ａ）は、ＨＥＧＯの加熱素子が働いている場
合に排出される種々の化合物排出量を示したグラフ、
（ｂ）は、加熱素子が故障した場合の、同様の排出量を
示したグラフ、（ｃ）は、第２スイッチ点が基準とされ
た場合の、化合物排出量を示したグラフである。
合に排出される種々の化合物排出量を示したグラフ、
（ｂ）は、加熱素子が故障した場合の、同様の排出量を
示したグラフ、（ｃ）は、第２スイッチ点が基準とされ
た場合の、化合物排出量を示したグラフである。
【図４】本発明の各操作段階の順序を示した流れ図であ
る。
る。
１０ 排出ガス制御装置 １２ エンジン １４ 排気マニホールド １６ 触媒コンバータ １８ 後尾排気管 ２０ マフラ ２２ テールパイプ ２４ 電子式エンジン制御装置（ＥＥＣ） ２６ 燃料インジェクタ ２８ 燃料タンク ２９ 燃料ポンプ ３０ 燃料圧力調整器 ３２ 加熱排出ガス酸素（ＨＥＧＯ）センサ ３４ 加熱素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８Ｈ ３７６ ３７６Ｃ ３９０ ３９０Ｚ
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジン（１２）と、エンジンへ燃料を
噴射する少なくとも１つの燃料インジェクタ（２６）
と、加熱素子（３４）を有し、混合気内の酸素含有量を
示す酸素レベル信号を発生させる加熱排気ガス酸素（Ｈ
ＥＧＯ）センサ（３２）と、酸素レベル信号値に応じて
燃料インジェクタからエンジンへ送られる燃料量を制御
する制御装置（２４）とを有する車両に適用される、内
燃機関の排気ガスを低減する方法において、 混合気の酸素含有量判定に用いる第１スイッチ点を記憶
させ、 ＨＥＧＯセンサの加熱素子の電流を検出して、電流信号
を発生させ、 加熱素子の電流が、電流信号値に基づく所定の第１電流
閾値以下かどうかを決定し、 加熱素子の電流が、所定の第１電流閾値以下であれば、
第１スイッチ点を第２スイッチ点に替え、 第２スイッチ点を基準として燃料インジェクタからエン
ジンへ供給する燃料量を制御することを特徴とする、内
燃機関の排気ガスを低減する方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関の排気ガスを低
減する方法において、加熱素子の電流が、電流信号値に
基づく所定の第２電流閾値以下であるかどうかを決定
し、 加熱素子の電流が前記第２電流閾値以下であれば、故障
信号を発生させることを特徴とする、請求項１記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/402,429 US5505183A (en) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | Method and system for controlling emissions from an internal combustion engine |
| US402429 | 1995-03-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08296483A true JPH08296483A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=23591849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8009160A Pending JPH08296483A (ja) | 1995-03-10 | 1996-01-23 | 内燃機関の排気ガスを低減する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5505183A (ja) |
| EP (1) | EP0731266B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08296483A (ja) |
| DE (1) | DE69603997T2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5901553A (en) * | 1995-03-29 | 1999-05-11 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for estimating temperature of a heated exhaust gas oxygen sensor in an exhaust system having a variable length pipe |
| JPH08338288A (ja) * | 1995-06-08 | 1996-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | Ｏ▲２▼センサ故障診断装置及びｏ▲２▼センサ故障診断方法 |
| JP3743577B2 (ja) * | 1995-09-25 | 2006-02-08 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの空燃比制御装置 |
| JP3284862B2 (ja) * | 1995-12-20 | 2002-05-20 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比センサの活性状態判定装置 |
| US5950599A (en) * | 1997-10-29 | 1999-09-14 | Chrysler Corporation | Method of determining the composition of fuel in a flexible fueled vehicle without an O2 sensor |
| DE19838334B4 (de) * | 1998-08-24 | 2012-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Diagnoseeinrichtung für eine potentiometrische, elektrisch beheizte Abgassonde zur Regelung von Verbrennungsprozessen |
| US6409969B1 (en) | 1999-06-01 | 2002-06-25 | Cummins, Inc. | System and method for controlling a self-heated gas sensor based on sensor impedance |
| US6752135B2 (en) * | 2002-11-12 | 2004-06-22 | Woodward Governor Company | Apparatus for air/fuel ratio control |
| FR2924167A1 (fr) * | 2007-11-27 | 2009-05-29 | Renault Sas | Procede et dispositif de diagnostic du fonctionnement d'une sonde a oxygene |
| US8079351B2 (en) * | 2008-01-10 | 2011-12-20 | Ford Global Technologies, Llc | Temperature sensor diagnostics |
| WO2010066954A1 (fr) * | 2008-12-09 | 2010-06-17 | Renault S.A.S | Procede et dipositif de diagnostic du fonctionnement d'une sonde a oxygene |
| JP6222037B2 (ja) * | 2014-10-23 | 2017-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比センサの異常診断装置 |
| DE102015009489A1 (de) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Audi Ag | Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung |
| US10024265B2 (en) | 2016-07-13 | 2018-07-17 | Ford Global Technologies, Llc | Systems and methods for estimating exhaust pressure |
| US10563605B2 (en) * | 2018-03-13 | 2020-02-18 | Ford Global Technologies, Llc | Systems and methods for reducing vehicle emissions |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0005613A3 (en) * | 1978-05-15 | 1979-12-12 | Allied Corporation | Temperature circuit for oxygen sensor during warm-up |
| JPS6042368Y2 (ja) * | 1979-10-25 | 1985-12-26 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
| JPS63106343A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS63129146A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-06-01 | Mazda Motor Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPH07119742B2 (ja) * | 1988-06-30 | 1995-12-20 | 本田技研工業株式会社 | 酸素濃度検出装置の劣化判定方法 |
| DE3840148A1 (de) * | 1988-11-29 | 1990-05-31 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zum erkennen eines fehlerzustandes einer lambdasonde |
| DE3928709A1 (de) * | 1989-08-30 | 1991-03-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung der funktionsfaehigkeit einer abgassondenheizung und deren zuleitungssystem |
| JP2704991B2 (ja) * | 1989-09-12 | 1998-01-26 | 本田技研工業株式会社 | ヒータ付排気濃度センサの活性化判別方法 |
| DE3941995A1 (de) * | 1989-12-20 | 1991-06-27 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung der funktionsfaehigkeit einer sonden-heizeinrichtung |
| JP2916831B2 (ja) * | 1991-11-05 | 1999-07-05 | 株式会社ユニシアジェックス | 空燃比制御装置の診断装置 |
| US5245979A (en) * | 1992-10-28 | 1993-09-21 | Ford Motor Company | Oxygen sensor system with a dynamic heater malfunction detector |
| US5228426A (en) * | 1992-10-28 | 1993-07-20 | Ford Motor Company | Oxygen sensor system with an automatic heater malfunction detector |
-
1995
- 1995-03-10 US US08/402,429 patent/US5505183A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-01-23 JP JP8009160A patent/JPH08296483A/ja active Pending
- 1996-02-19 DE DE69603997T patent/DE69603997T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-02-19 EP EP96301104A patent/EP0731266B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5505183A (en) | 1996-04-09 |
| DE69603997D1 (de) | 1999-10-07 |
| EP0731266B1 (en) | 1999-09-01 |
| DE69603997T2 (de) | 1999-12-23 |
| EP0731266A1 (en) | 1996-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6976382B2 (en) | Abnormality diagnosing apparatus of exhaust gas sensor | |
| JPH08296483A (ja) | 内燃機関の排気ガスを低減する方法 | |
| US6651422B1 (en) | Catalyst efficiency detection and heating method using cyclic fuel control | |
| US6474306B2 (en) | Method and arrangement for sensor diagnosis | |
| US20110202230A1 (en) | Nox sensor malfunction diagnostic device and malfunction diagnostic method | |
| JP2008190529A (ja) | 排気ガス処理システム診断装置及び方法 | |
| JPH11218018A (ja) | 窒素酸化物蓄積触媒を含む内燃エンジン装置およびその運転法 | |
| KR20190028113A (ko) | 자동차의 촉매 열화도 검출 방법 | |
| US10968806B2 (en) | Method and system of urea solution level measurement adjustment, display and heater operation | |
| US10760461B2 (en) | Catalyst oxygen purge control apparatus and method | |
| KR100440757B1 (ko) | 플라즈마 배기가스 처리장치 | |
| US6601383B2 (en) | Emission control apparatus for engine and method for reducing emissions of engine | |
| JP3702701B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| KR101480566B1 (ko) | 자동차의 촉매 열화도 진단 방법 | |
| US12203400B2 (en) | Method for monitoring regeneration of a particulate filter in the exhaust gas system of an internal combustion engine | |
| JP3533926B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置の診断装置 | |
| US11174808B2 (en) | Air-fuel ratio control system and air-fuel ratio control method | |
| JP2005090324A (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
| KR20210076502A (ko) | 배기가스 정화장치 및 그 제어 방법 | |
| KR100279475B1 (ko) | 리어 산소 센서 신호를 이용한 프론트 산소 센서의 고장 진단 장치 및 그 방법 | |
| WO1999061763A1 (en) | Method and arrangement for sulphur oxide regeneration of an exhaust catalyst | |
| JPH07109947A (ja) | 内燃機関および二次空気供給装置の診断装置 | |
| JP4248497B2 (ja) | 内燃エンジンの排気ガス浄化手段に連結されたプローブの機能制御方法及び装置 | |
| JPH07119451A (ja) | 内燃機関の二次空気供給システムの故障診断装置 | |
| KR19990026522U (ko) | 자동차의 배기가스 누설 경고 장치 |