(57)【要約】  センサ制御装置は、検出部と演算部とが設けられ、検出部はセンサ素子から出力される酸素濃度に応じた出力信号を検出し、演算部は排気ガス還流装置による吸入雰囲気中への排気ガスの還流が停止され、且つ、内燃機関のアイドルストップが行われている期間に得られる出力信号を、補正係数の算出に用いられる補正情報として取得する。
2014087918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス還流装置を備えた内燃機関の吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子を備える酸素センサに接続されるセンサ制御装置であって、
前記センサ素子から出力される前記酸素濃度に応じた出力信号を検出する検出部と、
前記酸素濃度を算出する際に用いられる前記出力信号の補正係数の算出を行う演算部と、
が設けられ、
前記演算部は、前記排気ガス還流装置による前記吸入雰囲気中への排気ガスの還流が停止され、且つ、前記内燃機関のアイドルストップが行われている期間に得られる前記出力信号を、前記補正係数の算出に用いられる補正情報として取得するセンサ制御装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記内燃機関がアイドルストップして所定の期間が経過した後に、前記補正情報の取得を行う請求項１に記載のセンサ制御装置。
【請求項３】
前記演算部は、１回のアイドルストップの期間において前記補正情報の取得を複数回行い、
前記１回のアイドルストップの期間において取得された複数の前記補正情報の平均である第１平均値を求め、該第１平均値を用いて前記補正係数の算出を行う請求項１または２に記載のセンサ制御装置。
【請求項４】
前記演算部は、複数の前記第１平均値の平均である第２平均値を求め、該第２平均値を用いて前記補正係数の算出を行う請求項３記載のセンサ制御装置。
【請求項５】
前記演算部は、複数の前記補正情報の平均値を求め、該平均値を用いて前記補正係数の算出を行う請求項１または２に記載のセンサ制御装置。
【請求項６】
前記演算部は、前記吸入雰囲気の圧力を測定する吸気圧センサの出力を取得し、取得した出力に基づいて前記補正情報の補正を行う請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサ制御装置。
【請求項７】
排気ガス還流装置を備えた内燃機関の吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子を備える酸素センサと、
前記内燃機関を搭載した車両の運転状態に応じた状態信号を出力する状態測定部と、
前記状態信号に基づいて前記内燃機関のアイドルストップ条件が満たされたか否かを判定するとともに、排気ガス還流装置による排気ガスの還流が停止されたか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記内燃機関のアイドリングストップの実行の有無を判定する判定部と、
請求項１から請求項６のいずれかに記載のセンサ制御装置と、
が設けられ、
前記センサ制御装置は、前記判定部にて前記アイドルストップが実行されていると判定されている期間に、前記補正情報の取得を行うセンサ制御システム。
【請求項８】
排気ガス還流装置を備えた内燃機関の吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子を備える酸素センサにおける、センサ制御方法であって、
前記センサ素子から出力される前記酸素濃度に応じた出力信号を検出する検出ステップと、
前記内燃機関がアイドルストップされる際の条件が成立したか否かを判定する条件判定ステップと、
排気ガス還流装置による前記吸入雰囲気中への排気ガスの還流を停止する還流停止ステップと、
前記条件判定ステップ及び前記還流停止ステップのそれぞれが実行された後に、前記内燃機関のアイドルストップを実行するアイドルストップステップと、
アイドルストップが実行されている期間に得られる前記出力信号を、前記補正係数の算出に用いられる補正情報として取得する取得ステップと、
取得した前記補正情報に基づいて前記補正係数の算出を行う算出ステップと、
を有するセンサ制御方法。
【請求項９】
前記アイドルストップステップにおいて前記内燃機関のアイドルストップが実行された後、所定の期間が経過したか否かを判定する期間判定ステップを更に有し、
該期間判定ステップにおいて、前記所定の期間が経過したと判定された際に、前記取得ステップが行われる請求項８記載のセンサ制御方法。
【請求項１０】
前記取得ステップにおいて、１回のアイドルストップの期間につき複数の前記補正情報の取得を行い、前記１回のアイドルストップの期間において取得された複数の前記補正情報の平均である第１平均値を求め、
前記算出ステップにおいて、前記第１平均値に基づいて前記補正係数を算出する請求項８または９に記載のセンサ制御方法。
【請求項１１】
前記算出ステップにおいて、複数の前記第１平均値の平均である第２平均値を求め、該第２平均値に基づいて前記補正係数を算出する請求項１０記載のセンサ制御方法。
【請求項１２】
前記算出ステップにおいて、複数の前記補正情報の平均値に基づいて前記補正係数を算出する請求項８または９に記載のセンサ制御方法。
【請求項１３】
前記取得ステップにおいて、前記内燃機関の吸気圧力を測定する吸気圧センサの出力に基づいて前記補正情報の補正を行い、
前記算出ステップにおいて、補正後の前記補正情報に基づいて前記補正係数を算出する請求項８から１２のいずれか１項に記載のセンサ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本国際出願は、２０１２年１２月４日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１２−２６５２６１号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１２−２６５２６１号の全内容を本国際出願に援用する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、センサ制御装置、センサ制御システムおよびセンサ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
内燃機関では、燃費の向上や、排気ガスに含まれる有害物質の低減を目的として、吸入空気に対する燃料の比である空燃比を制御すること、より具体的には、吸入空気に含まれる酸素に対する燃料の比を制御することが一般的に行われている。この制御を行う上で吸入空気の体積を測定することが必要となる。例えば、吸入空気の体積を測定するエアマスフローセンサを用いる方法が知られている。エアマスフローセンサは、吸入絞り弁を備える内燃機関に用いることで、運転状態に応じて変動する、シリンダに吸入される吸入空気体積の測定を行うことができる。【０００４】
その一方で、ディーゼルエンジンや、直噴ガソリンエンジンなどでは、吸気絞り弁が設けられてなく、シリンダに吸入される吸入空気体積は、基本的に一定である。さらに、燃焼後の排気ガスの一部を吸入空気に還流させる排気ガス還流装置（以後、「ＥＧＲ装置」と表記する。）を有するディーゼルエンジンなどでは、還流される排気ガスの量（以後、「ＥＧＲ量」と表記する。）により、吸入空気に含まれる酸素の割合が変化する。言い換えると、シリンダに吸入される酸素量が変化する。【０００５】
この場合、上述のエアマスフローセンサのみでは、空燃比を正確に制御することは困難であった。つまり、エアマスフローセンサのみを用いた空燃比の制御では、吸入空気に含まれる酸素の割合が、例えば大気に含まれる酸素の割合と同一であるという仮定の下に、シリンダに吸入される酸素量が算出されている。ＥＧＲ装置を有する内燃機関では、吸入空気に含まれる酸素の割合が変化するため、シリンダに吸入される酸素量を正確に算出することができなかった。【０００６】
上述の問題を解決するために、吸入空気に含まれる酸素濃度を測定する酸素センサを用いて、シリンダに吸入される酸素量を算出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、シリンダに吸入される吸入空気の体積をエアマスフローセンサで測定し、さらに、吸入空気の酸素濃度を酸素センサで測定することにより、シリンダに吸入される酸素量が算出される。空燃比の制御は、上述のように算出された酸素量に応じて、シリンダまたは吸気ポートに噴射される燃料の量を制御するフィードフォワード制御がよいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２−２２１６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように酸素センサを用いる場合には、酸素センサの劣化などによる出力値の変化を補正する必要があることが知られている。特に、内燃機関の吸気系統にのみ酸素センサを配置する場合には、吸気系統および排気系統に酸素センサを配置する場合と比較して、酸素センサの出力に高い精度が求められ、補正の必要性が高くなっている。【０００９】
そのため、特許文献１に記載された技術においても、内燃機関の停止後に、酸素センサの出力値を補正する内容が開示されている。具体的には、内燃機関のイグニッションキーがオフされると、酸素センサの出力読み込み、および、大気圧の検出が行われ、酸素センサの出力の補正に用いられるセンサ補正係数を求める演算が開示されている。【００１０】
上述のように特許文献１に記載された技術では、センサ補正係数の演算に用いられるデータ（酸素センサの出力や大気圧）の取得が、イグニッションキーがオフされた後にのみ行われ、かつ、データの取得タイミングが１回しかないため、センサ補正係数の精度を保ちにくいという問題があった。【００１１】
つまり、１回の取得データに基づいてセンサ補正係数を求めているため、正確なデータの取得を失敗すると、取得に失敗したデータに基づいてセンサ補正係数を求めることになり、センサ補正係数の精度を保ちにくいという問題があった。さらに、イグニッションキーがオフされた後のみにデータの取得をおこなうため、言い換えるとデータの取得頻度が低くセンサ補正係数の更新頻度が低いため、正確なデータの取得を失敗した際の影響を解消しにくいという問題があった。【００１２】
本発明の一局面においては、酸素センサの測定精度の悪化を抑制することができるセンサ制御装置、センサ制御システムおよびセンサ制御方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの局面におけるセンサ制御装置は、排気ガス還流装置を備えた内燃機関の吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子を備える酸素センサに接続される。このセンサ制御装置は、検出部と、演算部と、が設けられる。【００１４】
検出部は、前記センサ素子から出力される前記酸素濃度に応じた出力信号を検出する。演算部は、酸素濃度を算出する際に用いられる出力信号の補正係数の算出を行う。
また、前記演算部は、排気ガス還流装置による前記吸入雰囲気中への排気ガスの還流が停止され、且つ、前記内燃機関のアイドルストップが行われている期間に得られる前記出力信号を、前記補正係数の算出に用いられる補正情報として取得する。【００１５】
本発明の他の局面におけるセンサ制御方法は、排気ガス還流装置を備えた内燃機関の吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子を備える酸素センサにおける、センサ制御方法である。このセンサ制御方法は、検出ステップと、条件判定ステップと、還流停止ステップと、アイドルストップステップと、取得ステップと、算出ステップと、を有する。【００１６】
検出ステップでは、前記センサ素子から出力される前記酸素濃度に応じた出力信号を検出する。条件判定ステップでは、前記内燃機関がアイドルストップされる際の条件が成立したか否かを判定する。還流停止ステップでは、排気ガス還流装置による前記吸入雰囲気中への排気ガスの還流を停止する。アイドルストップステップでは、前記条件判定ステップ及び還流停止ステップのそれぞれが実行された後に、前記内燃機関のアイドルストップを実行する。取得ステップでは、アイドルストップが実行されている期間に得られる前記出力信号を、前記補正係数の算出に用いられる補正情報として取得する。算出ステップでは、取得した前記補正情報に基づいて前記補正係数の算出を行う。【００１７】
これらのセンサ制御装置およびセンサ制御方法によれば、センサ素子の出力信号を補正する補正係数の算出に用いられる補正情報を取得するタイミングを、吸気（吸入雰囲気）への排気ガスの還流が停止された状態下で内燃機関がアイドルストップしている期間に設定しているため、特許文献１の場合と比較して、補正情報を取得する機会や、取得する回数を確保しやすい。【００１８】
つまり、アイドルストップは、内燃機関を一般的な運転状態で運転している場合（例えば、内燃機関を搭載する車両で市街を走行している場合）、高い頻度で起こりうるため、イグニッションキーのオフによる内燃機関の停止（手動停止）と比較して補正情報を取得する機会を確保しやすく、酸素センサの測定精度の悪化を抑制しやすい。また、アイドルストップ中に行われる補正情報の取得回数を制限しないため、より多くの補正情報に基づいて精度の高い補正係数を算出することができ、酸素センサの測定精度の悪化を抑制しやすい。その他にも、アイドルストップ中に得られるセンサ素子の出力信号を補正情報として取得しているため、吸気の流れ（流速）の依存性が軽減された補正情報が得られ、ひいては精度の良い補正係数を算出することができる。【００１９】
さらに、補正情報の取得時には、アイドリングストップに加えて、吸気への排気ガスの還流が停止されるため、センサ素子から出力される出力信号から排気ガスの影響が軽減される。なお、排気ガスの還流を停止してからアイドルストップを実行する場合には、排気ガスの還流を停止してから所定の待ち時間経過後にアイドルストップを行うと良い。これにより、排気ガスの還流の直前までに還流された排気ガスが内燃機関（シリンダ内）に吸入されるため、センサ素子の周りの吸入雰囲気は大気と等しくなり、センサ素子から出力される出力信号から排気ガスの影響をより除外することができる。【００２０】
上記のセンサ制御装置においては、前記演算部は、前記内燃機関がアイドルストップして所定の期間が経過した後に、前記補正情報の取得を行ってもよい。
上記のセンサ制御方法においては、前記アイドルストップステップにおいて、前記内燃機関のアイドルストップが実行された後、所定の期間が経過したか否かを判定する期間判定ステップを更に有し、該期間判定ステップにおいて、前記所定の期間が経過したと判定された際に、前記取得ステップが行ってもよい。【００２１】
このように、内燃機関のアイドルストップの期間内であって、当該アイドリングストップを開始してから所定の期間を経過してから補正情報の取得を行うことにより、酸素センサの測定精度の悪化を抑制しやすくなる。つまり、吸気の流れが実質的に止まった後に補正情報を取得して補正係数を算出するため、吸気の流れ（流速）の依存性がより軽減された補正情報が得られ、ひいてはより精度の良い補正係数を算出することができる。【００２２】
上記のセンサ制御装置においては、前記演算部は、１回のアイドルストップの期間において前記補正情報の取得を複数回行い、前記１回のアイドルストップの期間において取得された複数の前記補正情報の平均である第１平均値を求め、該第１平均値を用いて前記補正係数の算出を行ってもよい。【００２３】
上記のセンサ制御方法においては、前記取得ステップにおいて、１回のアイドルストップの期間につき複数の前記補正情報の取得を行い、前記１回のアイドルストップの期間において取得された複数の前記補正情報の平均である第１平均値を求め、前記算出ステップにおいて、該第１平均値に基づいて前記補正係数を算出してもよい。【００２４】
このように１回のアイドルストップ中に補正情報を複数回取得し、これら複数の補正情報の平均である第１平均値を用いて補正係数の算出を行うことにより、酸素センサの測定精度の悪化をさらに抑制しやすくなる。つまり、個々の補正情報と比較して上述の第１平均値は、平均処理を行うことにより補正情報の取得時に含まれる誤差の影響が除外される。そのため、第１平均値を用いて算出された補正係数に基づいてセンサ素子の出力信号を補正することにより、酸素センサの測定精度の悪化をさらに抑制しやすくなる。【００２５】
上記のセンサ制御装置においては、前記演算部は、複数の前記第１平均値の平均である第２平均値を求め、該第２平均値を用いて前記補正係数の算出を行ってもよい。
上記のセンサ制御方法においては、前記算出ステップにおいて、複数の前記第１平均値の平均である第２平均値を求め、該第２平均値に基づいて前記補正係数を算出してもよい。【００２６】
このように複数の第１平均値の平均である第２平均値を用いて補正係数の算出を行うことにより、酸素センサの測定精度の悪化を更に抑制しやすくなる。つまり、複数の補正情報の平均である第１平均値を更に平均した第２平均値は、第１平均値と比較して更に補正情報の取得時に含まれる誤差の影響が除外される。そのため、第２平均値を用いて算出された補正係数に基づいてセンサ素子の出力信号を補正することにより、酸素センサの測定精度の悪化をさらに抑制しやすくなる。【００２７】
上記のセンサ制御装置においては、前記演算部は、複数の前記補正情報の平均値を求め、該平均値を用いて前記補正係数の算出を行ってもよい。
上記のセンサ制御方法においては、前記算出ステップにおいて、複数の前記補正情報の平均値に基づいて前記補正係数を算出してもよい。【００２８】
このように複数の補正情報の平均値を用いて補正係数の算出を行うことにより、酸素センサの測定精度の悪化を更に抑制しやすくなる。つまり、複数の補正情報を平均することにより、個々の補正情報と比較して補正情報の取得時に含まれる誤差の影響が軽減される。そのため、上記平均値を用いて算出された補正係数に基づいてセンサ素子の出力信号を補正することにより、酸素センサの測定精度の悪化をさらに抑制しやすくなる。【００２９】
上記のセンサ制御装置においては、前記演算部は、前記吸入雰囲気の圧力を測定する吸気圧センサの出力を取得し、取得した出力に基づいて前記補正情報の補正を行ってもよい。【００３０】
上記のセンサ制御方法においては、前記取得ステップにおいて、前記内燃機関の吸気圧力を測定する吸気圧センサの出力に基づいて前記補正情報の補正を行い、前記算出ステップにおいて、補正後の前記補正情報に基づいて前記補正係数を算出してもよい。【００３１】
このように吸気圧センサの出力に基づいて補正情報の補正を行うことにより、酸素センサの測定精度の悪化を更に抑制しやすくなる。つまり、補正情報は吸気（吸入雰囲気）の圧力の影響による誤差が含まれることがあるため、吸気圧センサの出力に基づいて補正情報の補正を行うことで、補正情報から圧力の影響による誤差が軽減される。この補正後の補正情報を用いることにより、酸素センサの測定精度の悪化をさらに抑制しやすくなる。【００３２】
上記のセンサ制御装置においては、前記演算部は、前記吸入雰囲気の圧力を測定する吸気圧センサの出力を取得し、前記吸気圧センサの出力変動量が特定値以下になったと判断してから、前記補正情報の取得を開始してもよい。【００３３】
このように内燃機関のアイドルストップの期間内であって、吸気圧センサの出力変動量が特定値以下なったと判断してから補正情報の取得を行うことにより、酸素センサの測定精度の悪化を抑制しやすくなる。つまり、吸気の状態（流れ）が安定したことを吸気圧センサの出力に基づいて判断した後に補正情報を取得して補正係数を算出するため、より精度の良い補正係数を算出することができる。【００３４】
本発明のさらに他の局面におけるセンサ制御システムは、酸素センサと、状態測定部と、判定部と、上記のセンサ制御装置と、が設けられる。
酸素センサは、排気ガス還流装置を備えた内燃機関の吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子を備える。【００３５】
状態測定部は、前記内燃機関を搭載した車両の運転状態に応じた状態信号を出力する。
判定部は、前記状態信号に基づいて前記内燃機関のアイドルストップ条件が満たされたか否かを判定するとともに、排気ガス還流装置による排気ガスの還流が停止されたか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記内燃機関のアイドリングストップの実行の有無を判定する。【００３６】
前記センサ制御装置は、前記判定部にて前記アイドルストップが実行されていると判定されている期間に、前記補正情報の取得を行う。
このセンサ制御システムによれば、上記のセンサ制御装置を用いているため、酸素センサの測定精度の悪化を抑制しやすくなる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のセンサ制御装置、センサ制御システムおよびセンサ制御方法によれば、排気ガスの還流が停止され、且つ、内燃機関のアイドルストップが行われている期間に得られるセンサ素子の出力信号を、補正係数の算出に用いられる補正情報として取得している。そして、その補正情報を用いて、センサ素子の出力信号を補正するための補正係数を算出することにより、酸素センサの測定精度の悪化を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るセンサ制御システムの全体構成を説明する模式図である。
【図２】図１の酸素センサの構成を説明するブロック図である。
【図３】図１のセンサ制御システムにおける補正係数の補正処理を説明するフローチャートである。
【図４】図１のセンサ制御システムにおける補正係数の補正処理を説明するフローチャートである。
【図５】ＥＣＵにおけるアイドルストップを実行するための処理を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態の変形例に係る補正係数の補正処理を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るセンサ制御システムの全体構成を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，１０１…センサ制御システム、１０…酸素センサ、１１…センサ素子、１２，１１２…酸素センサ制御部（センサ制御装置）、１３…検出部、１５…演算部、１７…ヒータ、４０…ディーゼルエンジン（内燃機関）、４３…ＥＣＵ（判定部）、５０…ＥＧＲ装置（排気ガス還流装置）、６１…吸気圧センサ、６３…車速センサ（状態測定部）、６５…アクセルセンサ（状態測定部）、６６…ブレーキセンサ（状態測定部）、Ｉｐ…出力信号、Ｉｐｃｏｍｐ…補正係数、Ｉｐａｖｚ…平均値（第１平均値）、Ｉｐａｖｚａｖｅ…平均値（第２平均値）、Ｓ２１…条件判定ステップ、Ｓ２４…還流停止ステップ、Ｓ２５…待ち時間判定ステップ、Ｓ２６…アイドルストップステップ、Ｓ３０…期間判定ステップ、Ｓ４１…取得ステップ、Ｓ５３…算出ステップ、
【発明を実施するための形態】
【００４０】
〔第１の実施形態〕
この発明の第１の実施形態に係るセンサ制御装置、センサ制御システムおよびセンサ制御方法について、図１から図５を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るセンサ制御システム１の全体構成を説明する模式図である。
【００４１】
本実施形態のセンサ制御システム１は、排気ガス還流装置であるＥＧＲ装置５０を備える内燃機関であるディーゼルエンジン（以下、「エンジン」と表記する。）４０に設けられるものであり、エンジン４０の空燃比制御に用いられる吸入雰囲気中の酸素濃度を測定する酸素センサ１０からの出力信号Ｉｐおよびエンジン・コントロール・ユニット４３に記憶された補正係数Ｉｐｃｏｍｐに基づいて吸入雰囲気中の酸素濃度を求める演算処理を行うものである。
【００４２】
さらに、センサ制御システム１は、酸素センサ１０を構成するセンサ素子１１の劣化などにより、演算処理により求められる酸素濃度の精度が低下した場合に、補正係数Ｉｐｃｏｍｐの補正を行い、演算処理により求められる酸素濃度の精度の低下を抑制するものである。
【００４３】
センサ制御システム１には、酸素センサ１０と、酸素センサ１０の周囲の吸入雰囲気の圧力を測定する吸気圧センサ６１と、ＥＧＲ装置５０のＥＧＲバルブ５３の開度を検出するＥＧＲ開度センサ６２と、車両の走行速度を検出する車速センサ（状態測定部）６３と、シフトレバーまたはセレクトレバーの選択位置を検出するシフトセンサ（状態測定部）６４と、アクセルの操作を検出するアクセルセンサ（状態測定部）６５と、ブレーキの操作を検出するブレーキセンサ（状態測定部）６６と、が主に設けられている。
【００４４】
酸素センサ１０は、エンジン４０に吸入される雰囲気が流れる流路に設けられるものであり、吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサである。より具体的には、酸素センサ１０は、エンジン４０に吸入される大気（エア）と、ＥＧＲ装置５０によって還流された排気ガスとが合流した後の吸入雰囲気が流れるインテークマニホールド４４に設けられるものである。なお、インテークマニホールド４４におけるエアのみが流れる領域、言い換えると上流領域には、エアの流量を制御するスロットルバルブ４５が設けられている。
【００４５】
また、エンジン４０には、吸入雰囲気と燃料との混合気が燃焼する複数のシリンダ４１と、それぞれのシリンダ４１に燃料を噴射するインジェクタ４２と、エンジン４０の運転状態を総合的に制御するエンジン・コントロール・ユニット４３（以下、「ＥＣＵ４３」と表記する。）が設けられている。図１では、４つのシリンダ４１を備えるエンジン４０の例が示されているが、エンジン４０に備えられるシリンダ４１の数を特に限定するものではない。
【００４６】
エンジン４０には、上述のインテークマニホールド４４が取り付けられているとともに、シリンダ４１において混合気が燃焼した後の排気ガスが流れるエギゾーストマニホールド４６が取り付けられている。エギゾーストマニホールド４６には、排気ガスに含まれる酸素濃度を測定する排気酸素センサ４７が配置されている。
【００４７】
吸気圧センサ６１は、酸素センサ１０と同様にエンジン４０に吸入される雰囲気が流れる流路に設けられ、酸素センサ１０の周りの雰囲気の圧力を検出するセンサである。なお、吸気圧センサ６１としては、公知の圧力センサを用いることができ、特にその形式を限定するものではない。
【００４８】
ＥＧＲ装置５０には、エギゾーストマニホールド４６からインテークマニホールド４４へ排気ガスの還流を可能に接続するＥＧＲ流路５１と、ＥＧＲ流路５１を還流する排気ガスの温度を下げるＥＧＲクーラ５２と、ＥＧＲ流路５１を還流する排気ガスの流量を制御するＥＧＲバルブ５３と、が主に設けられている。
【００４９】
図２は、図１の酸素センサ１０の構成を説明するブロック図である。
酸素センサ１０には、図２に示すように、吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子１１と、センサ素子１１を加熱するためのヒータ１７と、センサ素子１１から出力された出力信号Ｉｐの補正を行う酸素センサ制御部（センサ制御装置）１２と、が主に設けられている。
【００５０】
センサ素子１１は、吸入雰囲気中の酸素濃度に応じてリニアに出力信号Ｉｐが変化するものであり、ジルコニアを主体にした酸素イオン伝導性の固体電解質層の表裏面に一対の電極を設定した酸素ポンプセル、及び、起電力検出セルを積層した２セル式の構成をなすものである。この２セル式のセンサ素子１１は公知であるため詳細な説明は省略するが、概略は以下の通りである。
【００５１】
酸素ポンプセルと起電力検出セルとの間に、中空の測定室と、この測定室に吸入雰囲気を取り込むための多孔質の拡散律速部とが形成されたスペーサ層を介在させ、２つのセルが積層される。酸素ポンプセルの一方の電極は測定室外に配置され、他方の電極は測定室内に配置される。また、起電力検出セルの一方の電極は測定室内に配置され、他方の電極は後述するヒータ１７の積層によって外部の雰囲気から遮断され、基準となる酸素濃度雰囲気に晒される。
【００５２】
そして、このセンサ素子１１は、酸素センサ制御部１２によって駆動制御（通電制御）される。具体的には、測定室内の酸素濃度に基づき起電力検出セルに生ずる起電力（電圧）が目標値となるように、酸素ポンプセルに供給するポンプ電流の通電状態を制御する。このとき、酸素ポンプセルに流れるポンプ電流が出力信号Ｉｐとして出力され、この出力信号Ｉｐが酸素濃度に応じたものとなる。
【００５３】
また、ヒータ１７は、センサ素子１１の起電力検出セル側に積層されており、酸素ポンプセル及び起電力検出セルが活性化するように加熱される。このヒータ１７は、アルミナを主体とする２つの絶縁層間に発熱抵抗体を封入した公知の構成を有している。
【００５４】
センサ素子１１、および、ヒータ１７の駆動制御（通電制御）等を行う酸素センサ制御部１２は、酸素センサ１０と接続されるものであるが、本実施の形態においては、酸素センサ制御部１２は、センサ素子１１、および、ヒータ１７を備える酸素センサ１０と一体化される形態（構成）で当該酸素センサ１０と接続されている。
【００５５】
また、酸素センサ制御部１２は、センサ素子１１から出力される出力信号Ｉｐと吸入雰囲気中の酸素濃度との対応関係に変化が生じた際に、出力信号Ｉｐの補正に用いられる補正係数Ｉｐｃｏｍｐの更新を行うことで、当該対応関係の補正を行うものである。なお、酸素センサ制御部１２によるセンサ素子１１、ヒータ１７の通電制御は公知の回路構成を用いて実行するものであるため、詳細な説明は省略する。
【００５６】
この酸素センサ制御部１２には、センサ素子１１から出力された出力信号Ｉｐを検出する検出部１３と、ＥＣＵ（判定部）４３から制御信号が入力される入力部１４と、酸素濃度の算出に用いられる出力信号Ｉｐに係る補正処理を実行する演算部１５と、書き込み可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）である記憶部１６と、が主に設けられている。
【００５７】
検出部１３はセンサ素子１１の出力信号Ｉｐを検出する回路を有するものであり、例えば、ノイズなどを取り除くフィルタ回路などを有するものである。検出部１３において検出された出力信号Ｉｐは、演算部１５に入力されるようになっている。
【００５８】
入力部１４は、ＥＣＵ４３においてエンジン４０がアイドルストップしたと判定された際にＥＣＵ４３から出力される制御信号が入力されるものである。なお、ＥＣＵ４３におけるアイドルストップしたか否かの判定の詳細については後述する。
【００５９】
なお、本実施形態では、検出部１３および入力部１４を分けて配置した例に適用して説明しているが、両者を一体化したインターフェース部としてもよく、その構成を特に限定するものではない。
【００６０】
演算部１５は、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータであり、ＲＯＭに記憶している制御プログラムを実行することにより、センサ素子１１の出力信号Ｉｐに係る補正係数Ｉｐｃｏｍｐの算出や更新などの演算処理などを実行するものである。なお、演算部１５における演算処理については後述する。
【００６１】
ＥＧＲ開度センサ６２は、ＥＧＲバルブ５３の開度を検出して、開度信号をＥＣＵ４３に出力するセンサである。車速センサ６３は、車両の走行速度を検出して、車速信号をＥＣＵ４３に出力するセンサである。シフトセンサ６４は、ドライブ「Ｄ」やニュートラル「Ｎ」やパーキング「Ｐ」など、シフトレバー等の選択位置を検出し、選択信号をＥＣＵ４３に出力するセンサである。
【００６２】
アクセルセンサ６５は、車両のアクセルペダルにおける踏み込み量などの操作を検出するセンサであり、検出信号をＥＣＵ４３に出力するセンサである。ブレーキセンサ６６は、車両のフットブレーキにおける踏み込み量などの操作を検出するセンサであり、検出信号をＥＣＵ４３に出力するセンサである。なお、これらセンサとしては公知のセンサを用いることができ、特にセンサの形式を特定するものではない。
【００６３】
次に、上記の構成からなるセンサ制御システム１の酸素センサ制御部１２におけるセンサ素子１１の出力信号Ｉｐから補正係数Ｉｐｃｏｍｐを更新する補正処理ついて、図３および図４を参照しながら説明する。なお、補正係数Ｉｐｃｏｍｐを用いて、センサ素子１１の出力信号Ｉｐから酸素濃度を算出する方法は、出力信号Ｉｐに補正係数Ｉｐｃｏｍｐを乗ずる公知の方法と同一であるため、その説明を省略する。
【００６４】
センサ制御システム１に電力が供給されて補正係数Ｉｐｃｏｍｐの補正処理が開始されると、演算部１５は、図３の補正係数Ｉｐｃｏｍｐの補正処理を説明するフローチャートに示すように、出力信号Ｉｐ平均値の変数ｚの値を“１”にリセットする処理を実行するとともに、出力信号Ｉｐサンプルの変数ｎの値を“１”にリセットする処理を実行する（Ｓ１０）。
【００６５】
そして、酸素センサ１０および酸素センサ制御部１２への通電を開始する制御（ヒータ１７の駆動制御等）を実行する（Ｓ１１）。次に、演算部１５の記憶部１６に記憶されている最新の補正係数Ｉｐｃｏｍｐを読み出す処理を実行する（Ｓ１２）。なお、センサ制御システム１が初期の状態では、事前に設定された補正係数が最新の補正係数Ｉｐｃｏｍｐとして記憶部１６に記憶されている。
【００６６】
その後、酸素センサ１０の暖気を４０秒程度行って当該酸素センサ１０（センサ素子１１）の活性化を待つ処理が行われ（Ｓ１３）、次いで、センサ素子１１への通電制御が開始される（Ｓ１４）。ここで、酸素センサ１０の暖気とは、ヒータ１７から熱を発生させてセンサ素子１１の酸素ポンプセル及び起電力検出セルを活性化する温度にまで加熱することである。また、センサ素子１１への通電制御とは、測定室内の酸素濃度に基づき起電力検出セルに生ずる起電力（電圧）が目標値となるように、酸素ポンプセルに供給するポンプ電流の通電状態を制御することであり、このとき酸素ポンプセルに流れるポンプ電流が、出力信号Ｉｐとして出力される。
【００６７】
演算部１５は、Ｓ１２において読み出した補正係数Ｉｐｃｏｍｐを用いてセンサ素子１１からの出力である出力信号Ｉｐを補正する演算を行い、補正後の信号をＥＣＵ４３に出力する処理を実行する（Ｓ１５）。なお、補正係数Ｉｐｃｏｍｐを用いた出力信号Ｉｐの補正演算は、公知の演算を用いることができ、特に演算方法を限定するものではない。なお、ＥＣＵ４３において、補正された出力信号Ｉｐを用いて酸素濃度を算出する処理が別途に実行される。
【００６８】
そして、ＥＣＵ４３よりイグニッションキーに関する信号を受信し、イグニッションキーがオフされたか否かを判定する処理が実行される（Ｓ１６）。イグニッションキーがオフされていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ＥＣＵ４３より入力されるアイドルストップフラグが“１”であるか否かを判定する処理が実行される（Ｓ１７）。
【００６９】
ここで、ＥＣＵ４３における、エンジン４０がアイドルストップを実行するためのアイドルストップ実行処理について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、ＥＣＵ４３にてアイドルストップ実行処理が開始されると、アイドルストップフラグを“０”にセットする（Ｓ２０）。なお、アイドルストップフラグは、酸素センサ制御部１２にも出力され、フラグが“１”のときにアイドルストップが実行されていることを示し、フラグが“０”のときにアイドルストップが実行されていないことを示すものとなっている。次いで、エンジン４０のアイドルストップ条件が成立しているか否かを判定する処理が実行される（条件判定ステップ：Ｓ２１）。
【００７０】
具体的には、車速センサ６３から出力された車速信号が車速０を示し、かつ、シフトセンサ６４から出力された選択信号がドライブ「Ｄ」を示し、かつ、アクセルセンサ６５から出力された検出信号がアクセルペダルの操作がされていない（踏み込み量が０である）ことを示し、かつ、ブレーキセンサ６６から出力された検出信号がフットブレーキの操作がされている（踏み込まれている）ことを示しているか否かを判定する。これらの条件のうち一つでも成立していない場合には、アイドルストップ条件が成立していない（ＮＯ）と判定され、ＥＣＵ４３は、アイドルストップを実行しない処理を実行する（Ｓ２２）。さらにＥＣＵ４３は、ＥＧＲ装置５０に対してエンジン４０が運転されている時に行われる通常の制御を行う制御信号を出力する（Ｓ２３）。より具体的には、ＥＧＲバルブ５３に対して、排気ガスを適宜還流させるための通常の開閉制御を行う制御信号を出力する。
【００７１】
その一方で、Ｓ２１の判定において全ての条件が成立している場合には、アイドルストップ条件が成立している（ＹＥＳ）と判定され、ＥＣＵ４３は、ＥＧＲ装置５０に対してＥＧＲバルブ５３を閉鎖する制御信号を出力する（還流停止ステップ：Ｓ２４）。さらにＥＣＵ４３は、ＥＧＲ開度センサ６２からＥＧＲバルブ５３が閉鎖された信号が入力されてから所定の雰囲気安定待ち時間（所定の待ち時間）が経過したか否かの判定を実行する（待ち時間判定ステップ：Ｓ２５）。所定の雰囲気待ち時間としては５秒程度から１０秒程度までの時間を例示することができる。
【００７２】
ＥＧＲバルブ５３を閉鎖することにより排気ガスの還流が停止されから、所定の雰囲気安定待ち時間が経過すると、ＥＧＲ装置５０によって還流された排気ガスはエンジン４０（シリンダ内）に吸入され、インテークマニホールド４４内は大気と略同等な雰囲気となる。
【００７３】
Ｓ２５の判定において所定の雰囲気安定待ち時間が経過していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ＥＣＵ４３は再びＳ２１に戻り上述の処理を繰り返し実行する。その一方で、所定の雰囲気安定待ち時間が経過したと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、エンジン４０に対してアイドルストップを行う制御信号を出力する（アイドルストップステップ：Ｓ２６）。
【００７４】
そして、アイドルストップフラグを“１”に設定する（Ｓ２７）。一方、Ｓ２１の判定において、アイドルストップ条件が成立していない（ＮＯ）と判定される場合には、エンジン４０に対してアイドルストップを非実行とする制御信号を出力し（Ｓ２２）、エンジン４０を継続駆動、あるいは、再始動させる。そして、上記したＳ２３の処理を実行し、アイドルストップフラグを“０”に設定する（Ｓ２８）。
【００７５】
アイドルストップフラグを設定するＳ２７またはＳ２８の処理後、イグニッションキーがオフされたか否かを判定する処理が実行される（Ｓ２９）。Ｓ２９にてイグニッションキーがオンしている場合（ＮＯの場合）には、再びＳ２１の処理に戻り、以降の処理を繰り返し行う。一方、Ｓ２９にてイグニッションキーがオフしていると判定された（ＹＥＳの場合）には、アイドルストップ実行処理を終了する。
【００７６】
さて、図３、図４に示すセンサ素子１１の出力信号Ｉｐから補正係数Ｉｐｃｏｍｐを更新する補正処理の説明に戻し、Ｓ１７にてアイドルストップフラグが“１”である（即ち、図５に示すアイドルストップ実行処理にてアイドルストップが実行された）と判定された場合（ＹＥＳの場合）には、アイドルストップフラグ＝１と最初に判定されてから所定のセンサ出力安定待ち時間（所定の期間）が経過したか否かの判定を実行する（期間判定ステップ：Ｓ３０）。
【００７７】
所定のセンサ出力安定待ち時間としては１０秒程度を例示することができる。所定のセンサ出力安定待ち時間が経過していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ＥＣＵ４３から入力されるアイドルストップフラグの値が１のままであるか否かの判定を実行する（Ｓ３１）。Ｓ３１の判定において、アイドルストップフラグの値が１のままであると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、再びＳ３０に戻り上述の処理が行われる。
【００７８】
その一方でＳ３１の判定において、ＥＣＵ４３から入力されるアイドルストップフラグの値が０である（即ち、アイドルストップが解除された）と判定された場合（ＮＯの場合）、図３のＳ１６に戻り上述の処理が繰り返し行われる。
【００７９】
Ｓ３０の判定において、センサ出力安定待ち時間が経過したと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部１５は、補正係数の算出に用いられる出力信号Ｉｐである、Ｉｐｎサンプル（補正情報）の取得処理を実行する（取得ステップ：Ｓ４１）。Ｉｐｎサンプルとして取得される出力信号Ｉｐは、センサ素子１１から出力された出力信号Ｉｐであり、いわゆる生信号である。取得された出力信号Ｉｐには、ＥＣＵ４３を経由して入力される吸気圧センサ６１の出力に基づいて酸素センサ１０の周りの雰囲気の圧力による誤差を取り除く演算が行われ、演算後の出力信号ＩｐはＩｐｎサンプルとして記憶部１６に記憶される。
【００８０】
その後、演算部１５は、出力信号Ｉｐサンプルの変数ｎの値を更新する処理を実行する（Ｓ４２）。具体的には、変数ｎの値を１つ増やす処理を実行する。変数ｎの値が更新されると、演算部１５は、変数ｎの値が１１と等しいか否かの判定処理を実行する（Ｓ４３）。言い換えると、出力信号Ｉｐサンプルの取得回数が１０回に達したか否かの判定処理を実行する。変数ｎの数が１１に達していない場合（ＮＯの場合）には、Ｓ４４の処理に進み、アイドルストップフラグの値が１のままであるか否かの判定が行われる。
【００８１】
Ｓ４４にてアイドルストップフラグの値が１のままであると判定される場合（ＹＥＳの場合）には、演算部１５は、上述のＳ４１に戻り、上述の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ４４にてアイドルストップフラグの値が０であると判定される（即ち、アイドルストップが解除された）場合には、Ｓ４５に進み、変数ｎの数を１にリセットし、図３のＳ１６に戻り上述の処理が繰り返し行われる。
【００８２】
Ｓ４３にて、変数ｎの数が１１と等しい場合（ＹＥＳの場合）には、平均値（第１平均値）Ｉｐａｖｚを、記憶部１６に記憶（ストア）する処理を実行する（Ｓ４６）。具体的には、記憶部１６に記憶された最新の１０個のＩｐｎの平均処理（相加平均処理）により平均値Ｉｐａｖｚを求め、算出した平均値Ｉｐａｖｚを記憶部１６に記憶する。その後、演算部１５は、出力信号Ｉｐ平均値の変数ｚを１つ増やす処理を実行する（Ｓ４７）。
【００８３】
変数ｚの更新が行われると、アイドルストップフラグの値が１のままであるか否かの判定を実行する（Ｓ４８）。アイドルストップフラグの値が１のままであると判定された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ４８の判定を繰り返し行う。その一方で、アイドルストップフラグの値が０であると判定された（即ち、アイドルストップが解除された）場合（ＮＯの場合）には、Ｓ４５に進み、変数ｎの数を１にリセットし、その後、図３のＳ１６に戻り上述の処理が繰り返し行われる。
【００８４】
Ｓ１６の判定において、イグニッションキーがオフされたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部１５は、変数ｚの値が３よりも大きいか否かの判定を実行する（Ｓ５１）。言い換えると、記憶部１６に記憶された平均値Ｉｐａｖｚの算出（取得）回数が３回を超えたか否かの判定処理を実行する。変数ｚの数が３以下の場合（ＮＯの場合）には、演算部１５は、補正係数Ｉｐｃｏｍｐの更新処理を行わずに、本補正処理を終了する。
【００８５】
その一方で、変数ｚの数が３よりも大きい場合（ＹＥＳの場合）には、記憶部１６から最新の３個の平均値Ｉｐａｖｚを読み出し、平均値Ｉｐａｖｚを更に平均処理（相加平均処理）した平均値（第２平均値）Ｉｐａｖｚａｖｅを求める演算処理を実行する（Ｓ５２）。
【００８６】
平均値Ｉｐａｖｚａｖｅが算出されると、演算部１５は、それまで用いてきた補正係数Ｉｐｃｏｍｐの値を更新する処理を実行する（算出ステップ：Ｓ５３）。具体的には、予め演算部１５に記憶された基準値を、平均値Ｉｐａｖｚａｖｅで割ることにより、新たな補正係数Ｉｐｃｏｍｐを算出する演算処理を実行する。この演算処理により得られた新たな補正係数Ｉｐｃｏｍｐを、それ以後に使用する補正係数Ｉｐｃｏｍｐとして記憶部１６に記憶させる（更新する）処理を実行する。以上により、酸素センサ制御部１２における補正係数Ｉｐｃｏｍｐの補正処理が完了する。
【００８７】
上記の構成のセンサ制御システム１および酸素センサ制御部１２によれば、センサ素子１１の出力信号Ｉｐを補正する補正係数Ｉｐｃｏｍｐの算出に用いられる補正情報である出力信号Ｉｐなどを取得するタイミングを、吸気（吸入雰囲気）への排気ガスの還流が停止された状態下でエンジン４０がアイドルストップしている期間に設定しているため、特許文献１の場合と比較して、補正情報である出力信号Ｉｐなどを取得する機会や、取得する回数を確保しやすい。その結果、酸素センサ１０の測定精度の悪化を抑制しやすくなる。
【００８８】
つまり、アイドルストップは、内燃機関を一般的な運転状態で運転している場合、高い頻度で起こりうるため、イグニッションキーのオフによるエンジン４０の停止（手動停止）と比較して補正情報である出力信号Ｉｐなどを取得する機会を確保しやすく、酸素センサ１０の測定精度の悪化を抑制しやすい。また、アイドルストップ中に行われる補正情報である出力信号Ｉｐなどの取得回数を制限しないため、より多くの補正情報である出力信号Ｉｐなどに基づいて精度の高い補正係数Ｉｐｃｏｍｐを算出することができ、酸素センサ１０の測定精度の悪化を抑制しやすい。その他にも、アイドルストップ中に得られるセンサ素子の出力信号を補正情報である出力信号Ｉｐなどとして取得しているため、吸気の流れ（流速）の依存性が軽減された補正情報が得られ、ひいては精度の良い補正係数を算出することができる。
【００８９】
さらに、補正情報の取得時には、アイドリングストップに加えて、吸気への排気ガスの還流が停止されるため、センサ素子１１から出力される出力信号Ｉｐから排気ガスの影響が軽減される。なお、排気ガスの還流を停止してからアイドルストップを実行する場合には、排気ガスの還流を停止してから所定の待ち時間経過後にアイドルストップを行うと良い。これにより、排気ガスの還流の直前までに還流された排気ガスがエンジン４０（シリンダ４１内）に吸入されるため、センサ素子１１の周りの吸入雰囲気は大気と等しくなり、センサ素子１１から出力される出力信号Ｉｐから排気ガスの影響をより除外することができる。
【００９０】
エンジン４０のアイドルストップの期間内であって、当該アイドリングストップを開始してから所定のセンサ出力安定待ち時間を経過してから補正情報である出力信号Ｉｐなどの取得を行うことにより、酸素センサ１０の測定精度の悪化を抑制しやすくなる。つまり、吸気の流れが実質的に止まった後に補正情報である出力信号Ｉｐなどを取得して補正係数Ｉｐｃｏｍｐを算出するため、吸気の流れ（流速）の依存性がより軽減された補正情報が得られ、ひいてはより精度の良い補正係数を算出することができる。
【００９１】
１回のアイドルストップ中に補正情報である出力信号Ｉｐなどを複数回取得し、これら複数の補正情報である出力信号Ｉｐなどの平均である平均値Ｉｐａｖｚを用いて補正係数Ｉｐｃｏｍｐの算出を行うことにより、酸素センサ１０の測定精度の悪化をさらに抑制しやすくなる。つまり、個々の補正情報である出力信号Ｉｐなどと比較して上述の平均値Ｉｐａｖｚは、平均処理を行うことにより補正情報である出力信号Ｉｐなどの取得時に含まれる誤差の影響が軽減される。そのため、平均値Ｉｐａｖｚを用いて算出された補正係数Ｉｐｃｏｍｐに基づいてセンサ素子１１の出力信号Ｉｐを補正することにより、酸素センサ１０の測定精度の悪化をさらに抑制しやすくなる。
【００９２】
複数の平均値Ｉｐａｖｚの平均である平均値Ｉｐａｖｚａｖｅを用いて補正係数Ｉｐｃｏｍｐの算出を行うことにより、酸素センサ１０の測定精度の悪化を更に抑制しやすくなる。つまり、複数の補正情報である出力信号Ｉｐなどの平均である平均値Ｉｐａｖｚを更に平均した平均値Ｉｐａｖｚａｖｅは、平均値Ｉｐａｖｚと比較して更に補正情報である出力信号Ｉｐなどの取得時に含まれる誤差の影響が軽減される。そのため、平均値Ｉｐａｖｚａｖｅを用いて算出された補正係数Ｉｐｃｏｍｐに基づいてセンサ素子１１の出力信号Ｉｐを補正することにより、酸素センサ１０の測定精度の悪化をさらに抑制しやすくなる。
【００９３】
このように吸気圧センサ６１の出力に基づいて補正情報である出力信号Ｉｐの補正を行うことにより、酸素センサ１０の測定精度の悪化を更に抑制しやすくなる。つまり、補正情報である出力信号Ｉｐは吸入雰囲気の圧力の影響による誤差が含まれることがあるため、吸気圧センサ６１の出力に基づいて補正情報である出力信号Ｉｐの補正を行うことで、補正情報である出力信号Ｉｐから圧力の影響による誤差が軽減される。この補正後の出力信号Ｉｐを用いることにより、酸素センサ１０の測定精度の悪化をさらに抑制しやすくなる。
【００９４】
なお、上述の実施形態のように、２回（２段階）の平均処理により求められた平均値Ｉｐａｖｚａｖｅを用いて補正係数Ｉｐｃｏｍｐを補正してもよいし、１回の平均処理により求められた平均値を用いて補正係数Ｉｐｃｏｍｐを補正してもよい。具体的には、１回のアイドルストップにおいて取得された複数の出力信号Ｉｐを平均した平均値Ｉｐａｖｚを求め、更に、複数の平均値Ｉｐａｖｚを平均した平均値Ｉｐａｖｚａｖｅを求め、平均値Ｉｐａｖｚａｖｅを用いて補正係数Ｉｐｃｏｍｐを補正してもよいし、簡易的に、１回、あるいは、複数回のアイドルストップの期間に得られる複数（例えば、１００個）の出力信号Ｉｐを平均した平均値を用いて補正係数Ｉｐｃｏｍｐを補正してもよい。
【００９５】
〔第１の実施形態の変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の変形例に係るセンサ制御システムついて図６を参照して説明する。本実施形態のセンサ制御システムの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、Ｉｐｎサンプルの取得処理を実行するタイミングが異なっている。よって、本実施形態においては、図６を用いて補正処理におけるＩｐｎサンプルの取得処理を実行するタイミングについてのみを説明し、その他の説明を省略する。
【００９６】
本変形例のセンサ制御システム１は、第１の実施形態のセンサ制御システム１と同じ構成を有しているため、その説明を省略する。また、センサ素子１１の出力信号Ｉｐから補正係数Ｉｐｃｏｍｐを更新する補正処理についても、Ｓ１０からＳ１７まで（図３参照。）、および、Ｓ４１からＳ５３まで（図３および図４参照。）は、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。また、ＥＣＵ４３における、エンジン４０がアイドルストップを実行するためのアイドルストップ実行処理（図５参照。）についても第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００９７】
ここで、本変形例の特徴であるセンサ素子１１の出力信号Ｉｐから補正係数Ｉｐｃｏｍｐを更新する補正処理について図６を参照しながら説明する。
Ｓ１７にてアイドルストップフラグが“１”であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、アイドルストップフラグ＝１と最初に判定されてから吸気圧センサ６１の出力変動量が特定値以下になったか否かの判定を実行する（Ｓ１３０）。
【００９８】
Ｓ１３０の判定において、吸気圧センサ６１の出力変動量が特定値以下になっていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ＥＣＵ４３から入力されるアイドルストップフラグの値が１のままであるか否かの判定を実行する（Ｓ３１）。Ｓ３１の判定において、アイドルストップフラグの値が１のままであると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、再びＳ１３０に戻り上述の処理が行われる。
【００９９】
Ｓ１３０の判定において、吸気圧センサ６１の出力変動量が特定値以下になっていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部１５は、補正係数の算出に用いられる出力信号Ｉｐである、Ｉｐｎサンプル（補正情報）の取得処理を実行する（取得ステップ：Ｓ４１）。以降の処理は第１の実施形態と同様であるためその説明を省略する。
【０１００】
上記の構成のセンサ制御システム１によれば、エンジン４０のアイドルストップの期間内であって、吸気圧センサ６１の出力変動量が特定値以下なったと判断してから出力信号Ｉｐの取得を行うことにより、酸素センサ１０の測定精度の悪化を抑制しやすくなる。つまり、吸気の状態（流れ）が安定したことを吸気圧センサ６１の出力に基づいて判断した後に出力信号Ｉｐを取得して補正係数Ｉｐｃｏｍｐを算出するため、より精度の良い補正係数Ｉｐｃｏｍｐを算出することができる。
【０１０１】
なお、上述の変形例のように、吸気圧センサ６１の出力変動量が特定値以下なったと判断してから出力信号Ｉｐの取得を行ってもよいし、アイドリングストップを開始してから所定のセンサ出力安定待ち時間が経過するのを待ち、かつ、吸気圧センサ６１の出力変動量が特定値以下なったと判断してから出力信号Ｉｐの取得を行ってもよく、特に限定するものではない。
【０１０２】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係るセンサ制御システムついて図７を参照して説明する。本実施形態のセンサ制御システムの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、酸素センサ制御部が配置される位置が異なっている。よって、本実施形態においては、図７を用いて酸素センサ制御部の配置についてのみを説明し、その他の説明を省略する。
【０１０３】
センサ制御システム１０１には、図７に示すように、吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子１１及びヒータ１７を備える酸素センサ１１０と、酸素センサ１０の周囲の吸入雰囲気の圧力を測定する吸気圧センサ６１と、ＥＧＲ装置５０のＥＧＲバルブ５３の開度を検出するＥＧＲ開度センサ６２と、車両の走行速度を検出する車速センサ６３と、シフトレバーまたはセレクトレバーの選択位置を検出するシフトセンサ６４と、アクセルの操作を検出するアクセルセンサ６５と、ブレーキの操作を検出するブレーキセンサ６６と、センサ素子１１から出力された出力信号Ｉｐの補正を行う酸素センサ制御部（センサ制御装置）１１２と、が主に設けられている。
【０１０４】
つまり、酸素センサ１０と一体となった形態で、酸素センサ１０に酸素センサ制御部１２が接続されていた第１の実施形態に対して、本実施形態では、酸素センサ制御部１１２が酸素センサ１１０に一体となっていない点が異なっている。本実施形態では、酸素センサ制御部１１２がエンジン４０を制御するＥＣＵ４３に配置されている例に適用して説明する。
【０１０５】
酸素センサ制御部１１２は、第１の実施形態の酸素センサ制御部１２と同様に、エンジン４０の運転中にＩｐｎサンプル（補正情報）の収集を行うものである。また、酸素センサ制御部１１２は、補正係数Ｉｐｃｏｍｐの補正処理を行い、酸素濃度を正確に算出できるようにするものである。酸素センサ制御部１１２には、センサ素子１１、ヒータ１７の駆動制御（通電制御）を行う回路構成のほか、出力信号Ｉｐを検出する検出部１３と、入力部１４と、出力信号Ｉｐに係る補正処理を実行する演算部１５と、記憶部１６と、が主に設けられている（図２参照）。
【０１０６】
上記の構成からなるセンサ制御システム１０１における補正係数Ｉｐｃｏｍｐの補正処理ついては、第１の実施形態のセンサ制御システム１における補正処理と同様であるため、その説明を省略する。
【０１０７】
なお、酸素センサ制御部１２は、第１、第２の実施の形態のほかに、酸素センサ１０及びＥＣＵ４３と別体で、双方と接続されるインターフェースとして設けるようにしても良い。
【図１】
2014087918.tif 000003
【図２】
2014087918.tif 000004
【図３】
2014087918.tif 000005
【図４】
2014087918.tif 000006
【図５】
2014087918.tif 000007
【図６】
2014087918.tif 000008
【図７】
2014087918.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月8日(2016.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス還流装置を備えた内燃機関の吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子を備える酸素センサに接続されるセンサ制御装置であって、
前記センサ素子から出力される前記酸素濃度に応じた出力信号を検出する検出部と、
前記酸素濃度を算出する際に用いられる前記出力信号の補正係数の算出を行う演算部と、
が設けられ、
前記演算部は、前記排気ガス還流装置による前記吸入雰囲気中への排気ガスの還流が停止され、且つ、前記内燃機関のアイドルストップが行われている期間に得られる前記出力信号を、前記補正係数の算出に用いられる補正情報として取得するセンサ制御装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記内燃機関がアイドルストップして所定の期間が経過した後に、前記補正情報の取得を行う請求項１に記載のセンサ制御装置。
【請求項３】
前記演算部は、１回のアイドルストップの期間において前記補正情報の取得を複数回行い、
前記１回のアイドルストップの期間において取得された複数の前記補正情報の平均である第１平均値を求め、該第１平均値を用いて前記補正係数の算出を行う請求項１または２に記載のセンサ制御装置。
【請求項４】
前記演算部は、複数の前記第１平均値の平均である第２平均値を求め、該第２平均値を用いて前記補正係数の算出を行う請求項３記載のセンサ制御装置。
【請求項５】
前記演算部は、複数の前記補正情報の平均値を求め、該平均値を用いて前記補正係数の算出を行う請求項１または２に記載のセンサ制御装置。
【請求項６】
前記演算部は、前記吸入雰囲気の圧力を測定する吸気圧センサの出力を取得し、取得した出力に基づいて前記補正情報の補正を行う請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサ制御装置。
【請求項７】
前記演算部は、前記吸入雰囲気の圧力を測定する吸気圧センサの出力を取得し、前記吸気圧センサの出力変動量が特定値以下になったと判断してから、前記補正情報の取得を開始する請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサ制御装置。
【請求項８】
排気ガス還流装置を備えた内燃機関の吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子を備える酸素センサと、
前記内燃機関を搭載した車両の運転状態に応じた状態信号を出力する状態測定部と、
前記状態信号に基づいて前記内燃機関のアイドルストップ条件が満たされたか否かを判定するとともに、排気ガス還流装置による排気ガスの還流が停止されたか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記内燃機関のアイドリングストップの実行の有無を判定する判定部と、
請求項１から請求項７のいずれかに記載のセンサ制御装置と、
が設けられ、
前記センサ制御装置は、前記判定部にて前記アイドルストップが実行されていると判定されている期間に、前記補正情報の取得を行うセンサ制御システム。
【請求項９】
排気ガス還流装置を備えた内燃機関の吸入雰囲気中の酸素濃度を測定するセンサ素子を備える酸素センサにおける、センサ制御方法であって、
前記センサ素子から出力される前記酸素濃度に応じた出力信号を検出する検出ステップと、
前記内燃機関がアイドルストップされる際の条件が成立したか否かを判定する条件判定ステップと、
排気ガス還流装置による前記吸入雰囲気中への排気ガスの還流を停止する還流停止ステップと、
前記条件判定ステップ及び前記還流停止ステップのそれぞれが実行された後に、前記内燃機関のアイドルストップを実行するアイドルストップステップと、
アイドルストップが実行されている期間に得られる前記出力信号を、前記補正係数の算出に用いられる補正情報として取得する取得ステップと、
取得した前記補正情報に基づいて前記補正係数の算出を行う算出ステップと、
を有するセンサ制御方法。
【請求項１０】
前記アイドルストップステップにおいて前記内燃機関のアイドルストップが実行された後、所定の期間が経過したか否かを判定する期間判定ステップを更に有し、
該期間判定ステップにおいて、前記所定の期間が経過したと判定された際に、前記取得ステップが行われる請求項９記載のセンサ制御方法。
【請求項１１】
前記取得ステップにおいて、１回のアイドルストップの期間につき複数の前記補正情報の取得を行い、前記１回のアイドルストップの期間において取得された複数の前記補正情報の平均である第１平均値を求め、
前記算出ステップにおいて、前記第１平均値に基づいて前記補正係数を算出する請求項９または１０に記載のセンサ制御方法。
【請求項１２】
前記算出ステップにおいて、複数の前記第１平均値の平均である第２平均値を求め、該第２平均値に基づいて前記補正係数を算出する請求項１１記載のセンサ制御方法。
【請求項１３】
前記算出ステップにおいて、複数の前記補正情報の平均値に基づいて前記補正係数を算出する請求項９または１０に記載のセンサ制御方法。
【請求項１４】
前記取得ステップにおいて、前記内燃機関の吸気圧力を測定する吸気圧センサの出力に基づいて前記補正情報の補正を行い、
前記算出ステップにおいて、補正後の前記補正情報に基づいて前記補正係数を算出する請求項９から１３のいずれか１項に記載のセンサ制御方法。
【国際調査報告】
2014087918.tif 000010
2014087918.tif 000011