JP2006177371A - Internal combustion engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段の出力に基づいて異常診断を行う内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that performs an abnormality diagnosis based on an output of an air-fuel ratio detecting means for detecting an air-fuel ratio of exhaust gas.
例えば、内燃機関の排ガスを三元触媒で浄化するシステムでは、排ガスの空燃比を空燃比センサ(又は酸素センサ)で検出して、排ガスの空燃比を理論空燃比近傍にフィードバック制御することで、三元触媒の排ガス浄化効率を高めるようにしている。このシステムにおいて、もし、燃料供給系が異常になったり、空燃比センサが異常になると、空燃比センサの出力の挙動が異常になることから、空燃比センサの出力に基づいて燃料供給系や空燃比センサ等の異常診断を行うようにしたものがある。 For example, in a system that purifies the exhaust gas of an internal combustion engine with a three-way catalyst, the air-fuel ratio of the exhaust gas is detected by an air-fuel ratio sensor (or oxygen sensor), and the air-fuel ratio of the exhaust gas is feedback controlled near the theoretical air-fuel ratio, The exhaust gas purification efficiency of the three-way catalyst is increased. In this system, if the fuel supply system becomes abnormal or the air-fuel ratio sensor becomes abnormal, the output behavior of the air-fuel ratio sensor becomes abnormal. There is one that performs an abnormality diagnosis of a fuel ratio sensor or the like.
空燃比センサは、不活性状態(センサ素子の温度が低い状態)であると、空燃比を検出できないため、空燃比センサの出力に基づく空燃比フィードバック制御や異常診断は、空燃比センサが活性状態になってから行う必要がある。 Since the air-fuel ratio sensor cannot detect the air-fuel ratio when it is in the inactive state (the temperature of the sensor element is low), the air-fuel ratio sensor is in the active state in the air-fuel ratio feedback control and abnormality diagnosis based on the output of the air-fuel ratio sensor. It is necessary to do after becoming.
そこで、例えば特開昭61−197738号公報では、空燃比センサの出力電圧が所定電圧以上になったか否かで空燃比センサが活性状態であるか否かを判定し、活性状態と判定した時に、空燃比フィードバック制御を開始するようにしている。その他、始動後の経過時間や空燃比センサの内蔵ヒータの通電時間積算値に基づいて空燃比センサの活性状態を判定して空燃比フィードバック制御を開始するようにしたものもある。更に、空燃比センサの出力に基づいて異常診断を行う場合は、空燃比フィードバック制御実行中であれば、空燃比センサが活性状態であると判断して、異常診断を行うようにしている。 Therefore, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-197738, it is determined whether or not the air-fuel ratio sensor is in an active state based on whether or not the output voltage of the air-fuel ratio sensor is equal to or higher than a predetermined voltage. The air-fuel ratio feedback control is started. In addition, there is also an apparatus in which the air-fuel ratio feedback control is started by determining the active state of the air-fuel ratio sensor based on the elapsed time after the start and the energization time integrated value of the heater built in the air-fuel ratio sensor. Furthermore, when performing abnormality diagnosis based on the output of the air-fuel ratio sensor, if the air-fuel ratio feedback control is being executed, it is determined that the air-fuel ratio sensor is in an active state and abnormality diagnosis is performed.
また、特公平6−39932号公報では、触媒の上流側と下流側の両方に空燃比センサを設置して、下流側の空燃比センサの出力電圧が所定電圧以上となった時に、活性状態と判定して、下流側の空燃比センサの出力変化幅から触媒の異常診断を開始するようにしている。
ところで、空燃比センサの活性状態には、センサ素子の昇温が少し不足する半活性状態と、センサ素子温度が十分に活性温度まで昇温した完全活性状態とがある。半活性状態でも空燃比を検出できるが、図2に示すように、半活性状態では、空燃比センサの検出レンジ(リーン検出限界とリッチ検出限界との幅)が狭いため、空燃比が異常な値(例えばλ=1.2)になっても検出できない。しかも、図3に示すように、半活性状態では、空燃比センサの応答性が遅いため、外乱発生時の空燃比フィードバック制御の収束性が悪化し、正常であるにも拘らず、異常と判定されてしまうおそれがある。従って、信頼性の高い異常診断を行うのに必要な空燃比センサの検出レンジと応答性を確保するには、空燃比センサを完全活性状態まで昇温させる必要がある。 By the way, the active state of the air-fuel ratio sensor includes a semi-active state in which the temperature of the sensor element is slightly insufficient and a fully active state in which the sensor element temperature is sufficiently raised to the active temperature. Although the air-fuel ratio can be detected even in the semi-active state, as shown in FIG. 2, the air-fuel ratio is abnormal in the semi-active state because the detection range of the air-fuel ratio sensor (width between the lean detection limit and the rich detection limit) is narrow. Even if it becomes a value (for example, λ = 1.2), it cannot be detected. In addition, as shown in FIG. 3, in the semi-active state, the response of the air-fuel ratio sensor is slow, so the convergence of the air-fuel ratio feedback control at the time of the disturbance is deteriorated, and it is determined to be abnormal although it is normal. There is a risk of being. Therefore, in order to ensure the detection range and responsiveness of the air-fuel ratio sensor necessary for performing reliable abnormality diagnosis, it is necessary to raise the temperature of the air-fuel ratio sensor to a fully active state.
しかし、近年の空燃比フィードバック制御システムでは、始動後に空燃比フィードバック制御を早期に開始するために、空燃比センサが半活性状態まで昇温した時点で空燃比フィードバック制御を開始するようにしている。このため、従来のように、空燃比フィードバック制御中に異常診断を行うと、空燃比センサが半活性状態の時でも異常診断が行われてしまい、信頼性の高い異常診断を行うのに必要な空燃比センサの検出レンジと応答性を確保することができず、異常診断精度が低下してしまう。 However, in recent air-fuel ratio feedback control systems, air-fuel ratio feedback control is started when the temperature of the air-fuel ratio sensor is raised to a semi-active state in order to start air-fuel ratio feedback control early after startup. For this reason, if abnormality diagnosis is performed during air-fuel ratio feedback control as in the prior art, abnormality diagnosis is performed even when the air-fuel ratio sensor is in a semi-active state, which is necessary for performing reliable abnormality diagnosis. The detection range and responsiveness of the air-fuel ratio sensor cannot be ensured, and the abnormality diagnosis accuracy decreases.
また、特許文献2において、空燃比センサの出力電圧は、排ガスの空燃比によって変化するため、空燃比センサの活性判定が空燃比の影響を受けてしまう。従って、この場合も、空燃比センサが半活性状態の時に異常診断が行われてしまうことがあり、異常診断精度が低下してしまう。
Further, in
一方、始動後の経過時間や空燃比センサの内蔵ヒータの通電時間積算値に基づいて空燃比センサの活性状態を判定する方法では、空燃比の影響を受けずに活性判定を行うことができるが、低温始動時や極低温環境下での走行時等では、空燃比センサの昇温が遅れるため、半活性状態で異常診断が開始されてしまうことがあり、やはり異常診断精度が低下してしまう。 On the other hand, in the method of determining the active state of the air-fuel ratio sensor based on the elapsed time after the start and the energization time integrated value of the built-in heater of the air-fuel ratio sensor, the activity determination can be performed without being affected by the air-fuel ratio. When starting at a low temperature or traveling in an extremely low temperature environment, the temperature of the air-fuel ratio sensor is delayed, so that an abnormality diagnosis may be started in a semi-active state, which also reduces the accuracy of the abnormality diagnosis. .
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、空燃比検出手段の出力に基づいて行う異常診断の精度を向上できる内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and therefore an object of the present invention is to provide an internal combustion engine control apparatus capable of improving the accuracy of abnormality diagnosis performed based on the output of the air-fuel ratio detection means. .
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明によれば、空燃比制御手段は空燃比検出手段が半活性状態又は完全活性状態のいずれかの状態にあるときに空燃比フィードバック制御を行い、前記異常診断手段は前記空燃比検出手段が完全活性状態にあるときに異常診断を行う。このようにすれば、空燃比検出手段が実際に完全活性状態になっている期間に異常診断を行うことができるため、異常診断時の空燃比検出手段の空燃比検出レンジと応答性を確保することができ、空燃比検出手段の検出精度を高めて異常診断精度を向上できる。なお、異常診断手段としては、例えば請求項4乃至6のように、燃料供給系、空燃比検出手段、触媒が含まれる。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the air-fuel ratio control means performs air-fuel ratio feedback control when the air-fuel ratio detection means is in either the semi-active state or the fully active state. The abnormality diagnosis means performs abnormality diagnosis when the air-fuel ratio detection means is in a fully active state. In this way, since the abnormality diagnosis can be performed during the period when the air-fuel ratio detection means is actually in the fully active state, the air-fuel ratio detection range and responsiveness of the air-fuel ratio detection means at the time of abnormality diagnosis are ensured. It is possible to improve the accuracy of abnormality diagnosis by increasing the detection accuracy of the air-fuel ratio detection means. The abnormality diagnosis means includes, for example, a fuel supply system, an air-fuel ratio detection means, and a catalyst as in claims 4 to 6.
また、請求項2に係る発明によれば、空燃比制御手段は冷却水温検出手段で検出された冷却水温が第1の所定水温以上のときに空燃比フィードバック制御を行い、異常診断手段は冷却水温検出手段で検出された冷却水温が第1の所定水温より高い第2の所定水温以上のときに異常診断を行う。このようにすれば、異常診断時の空燃比検出手段の空燃比検出レンジと応答性を確保することができ、空燃比検出手段の検出精度を高めて異常診断精度を向上できる。 According to the second aspect of the present invention, the air-fuel ratio control means performs air-fuel ratio feedback control when the cooling water temperature detected by the cooling water temperature detection means is equal to or higher than the first predetermined water temperature, and the abnormality diagnosis means detects the cooling water temperature. An abnormality diagnosis is performed when the cooling water temperature detected by the detecting means is equal to or higher than a second predetermined water temperature that is higher than the first predetermined water temperature. In this way, the air-fuel ratio detection range and responsiveness of the air-fuel ratio detection means at the time of abnormality diagnosis can be ensured, and the detection accuracy of the air-fuel ratio detection means can be improved to improve the abnormality diagnosis accuracy.
また、請求項3のように、冷却水温検出手段で検出された冷却水温が第2の所定水温より高い第3の所定水温以上のときに異常診断を行わないようにするとよい。これにより、センサ類やアクチュエータ類の温度特性の影響が大きくなる高温域で異常診断することを禁止することができる。 According to a third aspect of the present invention, it is preferable not to perform abnormality diagnosis when the cooling water temperature detected by the cooling water temperature detecting means is equal to or higher than a third predetermined water temperature higher than the second predetermined water temperature. Accordingly, it is possible to prohibit abnormality diagnosis in a high temperature range where the influence of the temperature characteristics of the sensors and actuators becomes large.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側には、吸気温度THAを検出する吸気温度センサ14と、吸入空気量Gaを検出するエアフローメータ10とが設けられている。このエアフローメータ10の下流側には、スロットルバルブ15とスロットル開度THを検出するスロットル開度センサ16とが設けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG. An
更に、スロットルバルブ15の下流側には、吸気管圧力PMを検出する吸気管圧力センサ17が設けられ、この吸気管圧力センサ17の下流側にサージタンク18が設けられている。このサージタンク18には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド19が接続され、この吸気マニホールド19の各気筒の分岐管部に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁20が取り付けられている。この燃料噴射弁20は、燃料タンク(図示せず)、燃料ポンプ(図示せず)等と共に燃料供給系を構成し、燃料タンク内から燃料ポンプで汲み上げた燃料が燃料配管(図示せず)を通して各気筒の燃料噴射弁20に分配される。
Further, an intake
また、エンジン11には各気筒毎に点火プラグ21が取り付けられ、各点火プラグ21には、点火回路22で発生した高圧電流がディストリビュータ23を介して供給される。このディストリビュータ23には、720℃A(クランク軸2回転)毎に例えば24個のパルス信号を出力するクランク角センサ24が設けられ、このクランク角センサ24の出力パルスの周波数によってエンジン回転数Neを検出するようになっている。また、エンジン11には、エンジン冷却水温THWを検出する水温センサ39が取り付けられている。
The
一方、エンジン11の排気ポート(図示せず)には、排気マニホールド25を介して排気管26が接続され、この排気管26の途中に排ガス中のCO,HC,NOx等を低減させる三元触媒等の触媒27が設けられている。この触媒27の上流側には、空燃比センサ28(空燃比検出手段)が設けられている。この空燃比センサ28は基準電圧を印加したときに排ガス中の酸素濃度にほぼ比例する限界電流を発生するセンサ素子38を内蔵し、この限界電流より空燃比λを検出するようになっている。また、触媒27の下流側には、排ガスの空燃比が理論空燃比に対してリッチかリーンかによって出力電圧R/Lが反転する酸素センサ29が設けられている。
On the other hand, an
上述した各種のセンサの出力はエンジン制御回路30内に入力ポート31を介して読み込まれる。このエンジン制御回路30は、マイクロコンピュータを主体として構成され、CPU32、ROM33(記憶媒体)、RAM34、バッテリ(図示せず)でバックアップされたバックアップRAM35等を備え、ROM33に記憶された後述する図4、図6及び図9に示す燃料噴射制御用のプログラムや点火制御プログラム(図示せず)を実行することで、各種センサで検出されたエンジン運転パラメータを用いて要求燃料噴射量TAUや点火時期Ig等を演算し、その演算結果に応じた信号を出力ポート36から燃料噴射弁20や点火回路22に出力してエンジン11の運転を制御する。
The outputs of the various sensors described above are read into the
更に、このエンジン制御回路30は、後述する図10乃至図12に示す燃料供給系異常診断用の各プログラムや、これらのプログラムに用いる図13の異常診断基準値マップや初期値等をROM33に記憶し、これら図10乃至図12に示す各プログラムを実行することで、空燃比センサ28が完全活性状態になっているか否かを判定し、空燃比センサ28が完全活性状態になっている期間に空燃比センサ28の出力に基づいて燃料供給系の異常の有無を診断する。従って、これら図10乃至12に示す各プログラムが特許請求の範囲でいう異常診断手段として機能する。
Further, the
[空燃比制御]
図4に示す空燃比制御プログラムは、空燃比のフィードバック制御を通じて要求燃料噴射量TAUを設定するプログラムであり、所定クランク角毎(例えば360℃A毎)に起動される。本プログラムが起動されると、まずステップ101で、前記各種センサからの検出信号(例えばエンジン回転数Ne、吸気管圧力PM、冷却水温THW、空燃比λ、排ガス中の酸素濃度R/L等)を読み込む。この後、ステップ102で、エンジン運転状態(エンジン回転数Neと吸気管圧力PM等)に応じてマップ等から基本燃料噴射量Tpを演算する。
[Air-fuel ratio control]
The air-fuel ratio control program shown in FIG. 4 is a program for setting the required fuel injection amount TAU through air-fuel ratio feedback control, and is started at every predetermined crank angle (for example, every 360 ° C. A). When this program is started, first, at
そして、次のステップ103で、空燃比フィードバック条件が成立しているか否かを判定する。ここで、空燃比フィードバック条件は、次の(A1)〜(A4)の条件を全て満たした時に成立し、1つでも満たさない条件があれば、不成立となる。
(A1)各種の燃料増量補正が行われていないこと
(A2)燃料カット中でないこと
(A3)高負荷運転中でないこと
(A4)空燃比センサ28が半活性又は完全活性していること
尚、上記(A4)の空燃比センサ28が半活性又は完全活性しているかは、例えば、冷却水温THWが所定温度(例えば30℃)以上となっているか否かで判定したり、始動後の経過時間が所定時間以上となっているか否かで判定したり、実際に空燃比センサ28から出力λが出たか否かで判定したり、或は、後述する空燃比センサ28の素子抵抗値から判定しても良い。
Then, in the next step 103, it is determined whether the air-fuel ratio feedback condition is satisfied. Here, the air-fuel ratio feedback condition is satisfied when all of the following conditions (A1) to (A4) are satisfied, and is not satisfied if any one of the conditions is not satisfied.
(A1) Various fuel increase corrections are not performed (A2) The fuel is not being cut (A3) The engine is not operating at a high load (A4) The air-
上記ステップ103で、空燃比フィードバック条件が不成立と判定された場合には、ステップ104に進み、空燃比補正係数FAF(フィードバック補正量に相当)を「1.0」に設定して、ステップ109に進む。この場合は、空燃比の補正は行われない。 If it is determined in step 103 that the air-fuel ratio feedback condition is not satisfied, the routine proceeds to step 104, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF (corresponding to the feedback correction amount) is set to “1.0”, and step 109 is performed. move on. In this case, the air-fuel ratio is not corrected.
一方、上記ステップ103で、空燃比フィードバック条件成立と判定された場合には、ステップ105に進み、触媒28が活性化しているか否かを判定する。この触媒28の活性の有無は、例えば、冷却水温THWが所定温度(例えば40℃)以上となっているか否かで判定する。このステップ105で、触媒28が活性化していると判定された時には、ステップ106に進み、後述する図6の目標空燃比設定プログラムを実行し、触媒28下流の酸素センサ29の出力R/Lに基づいて目標空燃比λTGを設定してから、ステップ108に進む。
On the other hand, if it is determined in step 103 that the air-fuel ratio feedback condition is satisfied, the routine proceeds to step 105, where it is determined whether or not the
これに対し、上記ステップ105において、触媒28が活性化していないと判定された時には、ステップ107に進み、図5に示す冷却水温THWをパラメータとする目標空燃比マップを検索して、その時点の冷却水温THWに応じた目標空燃比λTGを設定してステップ108に進む。
On the other hand, when it is determined in
以上のようにして、ステップ106又は107で目標空燃比λTGを設定した後、ステップ108に進み、目標空燃比λTGと空燃比センサ28の出力λ(空燃比)とに基づいて空燃比補正係数FAFを次式により算出する。
FAF(k)=K1・λ(k)+K2・FAF(k−3)+K3・FAF(k−2)+K4・FAF(k−1)+ZI(k)
但し、ZI(k)=ZI(k−1)+Ka・{λTG−λ(k)}
ここで、kは最初のサンプリング開始からの制御回数を示す変数、K1〜K4は最適フィードバック定数、Kaは積分定数である。
As described above, after setting the target air-fuel ratio λTG in
FAF (k) = K1 · λ (k) + K2 · FAF (k−3) + K3 · FAF (k−2) + K4 · FAF (k−1) + ZI (k)
However, ZI (k) = ZI (k−1) + Ka · {λTG−λ (k)}
Here, k is a variable indicating the number of times of control from the start of the first sampling, K1 to K4 are optimum feedback constants, and Ka is an integration constant.
そして、次のステップ109で、基本燃料噴射量Tp、空燃比補正係数FAF、バックアップRAM35に格納されている空燃比の学習補正量KGjのうちの現在の運転領域に属する学習補正量KGjを用いて、次式の演算を実行し、要求燃料噴射量TAUを算出して、本プログラムを終了する。
TAU=Tp・FAF・KGj・FALL
ここで、FALLは、空燃比補正係数FAFと学習補正量KGjによらない他の補正係数(例えばエンジン温度による補正係数、加減速時の補正係数等)である。
In the
TAU = Tp ・ FAF ・ KGj ・ FALL
Here, FALL is another correction coefficient that does not depend on the air-fuel ratio correction coefficient FAF and the learning correction amount KGj (for example, a correction coefficient due to engine temperature, a correction coefficient during acceleration / deceleration, etc.).
[目標空燃比設定]
図6に示す目標空燃比設定プログラムは、図4の空燃比制御プログラムのステップ106で実行されるサブルーチンである。本プログラムが起動されると、まずステップ111〜113で、酸素センサ29の出力R/Lに基づいて、実際の空燃比と空燃比センサ28の出力λ(検出した空燃比)とのずれを補正するように、目標空燃比の中央値λTGCを設定する。具体的には、まずステップ111で、酸素センサ29の出力R/Lがリッチ(R)かリーン(L)かを判別し、リッチ(R)の場合は、ステップ112に進み、中央値λTGCを所定値λMだけ大きく、すなわちλMだけリーンに設定する(λTGC←λTGC+λM)。
[Target air-fuel ratio setting]
The target air-fuel ratio setting program shown in FIG. 6 is a subroutine executed in
一方、酸素センサ29の出力R/Lがリーン(L)の場合は、ステップ113に進み、中央値λTGCを所定値λMだけ小さく、すなわちλMだけリッチに設定する(λTGC←λTGC一λM)。図7は、このような酸素センサ29の出力R/Lに基づいて目標空燃比の中央値λTGCを設定する場合の一例を示している。
On the other hand, when the output R / L of the
以上のようにして、目標空燃比の中央値λTGCを設定した後、ステップ114〜123で、いわゆるディザ制御により目標空燃比λTGを次のようにして設定する。まず、ステップ114で、ディザ周期カウンタのカウント値CDZAがディザ周期TDZA以上となっているか否かを判定する。このディザ周期TDZAは、当該ディザ制御の分解能を決定する因子であり、後述するステップ118の処理により、エンジン11の運転状態に対応した望ましい値がその都度設定される。
After setting the median value λTGC of the target air-fuel ratio as described above, in
もし、ディザ周期カウンタのカウント値CDZAがディザ周期TDZAよりも小さければ、ステップ115に進み、ディザ周期カウンタのカウント値CDZAを1インクリメントして、ステップ123の処理を実行する。この場合は、目標空燃比λTGの値を更新することなく、その時点で設定されている目標空燃比λTGの値を維持する。
If the count value CDZA of the dither cycle counter is smaller than the dither cycle TDZA, the process proceeds to step 115, the count value CDZA of the dither cycle counter is incremented by 1, and the process of
一方、ディザ周期カウンタのカウント値CDZAがディザ周期TDZA以上であれば、ステップ116に進み、ディザ周期カウンタのカウント値CDZAを「0」にリセットした後、ディザ制御により目標空燃比λTGが前記中央値λTGCを中心にしてリッチ/リーン側に交互に階段状に変化するように、以下の処理を実行する。 On the other hand, if the count value CDZA of the dither cycle counter is equal to or greater than the dither cycle TDZA, the process proceeds to step 116, and after resetting the count value CDZA of the dither cycle counter to “0”, the target air-fuel ratio λTG is set to the median value by dither control. The following processing is executed so as to change stepwise alternately on the rich / lean side around λTGC.
まず、ステップ117,118で、ディザ振幅λDZAとディザ周期TDZAを設定する。ここで、ディザ振幅λDZAは、ディザ制御の制御量を決定する因子であり、ディザ周期TDZAと同じく、エンジン11の運転状態に対応した望ましい値がその都度設定される。これらディザ振幅λDZAとディザ周期TDZAは、エンジン回転数Neと吸気管圧力PMとをパラメータとする2次元マップ(図示せず)を検索して、その時点のエンジン回転数Neと吸気管圧力PMに対応するディザ振幅λDZAとディザ周期TDZAを求める。
First, in
この後、ステップ119で、ディザ処理フラグXDZRが「0」であるか否かを判定する。このディザ処理フラグXDZRは、目標空燃比中央値λTGCに対して目標空燃比λTGをリッチに設定する場合にXDZR=1にセットし、リーンに設定する場合にXDZR=0にリセットする。
Thereafter, in
上記ステップ119で、XDZR=0と判定された場合、つまり前回のディザ制御で目標空燃比中央値λTGCに対して目標空燃比λTGがリーンに設定されている場合には、ステップ120に進み、今回のディザ制御で目標空燃比λTGがリッチに設定されるように、ディザ処理フラグXDZRを「1」にセットする。これに対し、上記ステップ119で、XDZR=1と判定された場合、つまり前回のディザ制御で目標空燃比中央値λTGCに対して目標空燃比λTGがリッチに設定されている場合には、ステップ121に進み、今回のディザ制御で目標空燃比λTGがリーンに設定されるように、ディザ処理フラグXDZRを「0」にリセットする。
If it is determined in
このようにして、ステップ120又は121で、ディザ処理フラグXDZRを反転させ、更に、XDZR=1の場合には、ステップ122で、ディザ振幅λDZAを−値に反転させる(XDZR=0の場合はステップ112又は113で設定したディザ振幅λDZAをそのまま用いる)。この後、ステップ123で、目標空燃比中央値λTGCとディザ振幅λDZAとから目標空燃比λTGを設定する。例えば、前回のディザ制御で目標空燃比中央値λTGCに対して目標空燃比λTGがリーンに設定された場合には、今回のディザ制御で、目標空燃比λTGを中央値λTGCに対してディザ振幅λDZAだけリッチに設定するように、次式により目標空燃比λTGを算出する。
λTG=λTGC−λDZA
逆に、前回のディザ制御で目標空燃比中央値λTGCに対して目標空燃比λTGがリッチに設定された場合には、今回のディザ制御で、目標空燃比λTGを中央値λTGCに対してディザ振幅λDZAだけリーンに設定するように、次式により目標空燃比λTGを算出する。
λTG=λTGC+λDZA
このようなディザ制御により、図8に示すように、目標空燃比λTGが中央値λTGCを中心にしてリッチ/リーン側に交互にディザ振幅λDZAだけ階段状に変化するように設定される。
In this way, the dither processing flag XDZR is inverted at
λTG = λTGC-λDZA
On the contrary, when the target air-fuel ratio λTG is set to be rich with respect to the target air-fuel ratio median value λTGC in the previous dither control, the dither amplitude of the target air-fuel ratio λTG with respect to the median value λTGC is set in the current dither control. The target air-fuel ratio λTG is calculated by the following equation so that only λDZA is set to be lean.
λTG = λTGC + λDZA
By such dither control, as shown in FIG. 8, the target air-fuel ratio λTG is set so as to change in a stepwise manner by the dither amplitude λDZA alternately on the rich / lean side around the median value λTGC.
[空燃比学習]
図9に示す空燃比学習プログラムは、所定クランク角毎に起動される。本プログラムが起動されると、まずステップ201で、後述する例えば8つの運転領域0〜7についての空燃比学習が全て終了したか否かを判定する。この判定は、各運転領域0〜7に対応した学習フラグXDOM0〜XDOM7が学習終了を意味する「1」であるか否かによって行われる。8つの運転領域0〜7の空燃比学習が全て終了している場合(XDOM0〜XDOM7=1の場合)には、ステップ203に進み、学習終了フラグXAFLNを全領域学習終了を意味する「1」にセットする。
[Air-fuel ratio learning]
The air-fuel ratio learning program shown in FIG. 9 is started at every predetermined crank angle. When this program is started, first, in
一方、運転領域0〜7のうちのいずれか1つでも空燃比学習が終了していない場合には、ステップ201からステップ202に進み、学習終了フラグXAFLNを「0」にリセットする。
On the other hand, if the air-fuel ratio learning has not ended in any one of the
この後、ステップ204で、下記の(B1)〜(B6)の学習条件が成立しているか否かを判定する。
(B1)空燃比フィードバック制御中であること
(B2)冷却水温THWが例えば80℃以上であること
(B3)始動後増量が「0」であること
(B4)暖機増量が「0」であること
(B5)現在の運転領域に入ってから所定クランク角だけ経過していること
(B6)バッテリ電圧が例えば11.5V以上であること
これら(B1)〜(B6)の条件を1つでも満たさないものがあれば、学習条件が不成立となり、ステップ205以降の学習処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
Thereafter, in
(B1) Air-fuel ratio feedback control is in progress (B2) Cooling water temperature THW is, for example, 80 ° C. or higher (B3) Increase after startup is “0” (B4) Increase in warm-up is “0” (B5) A predetermined crank angle has elapsed since entering the current operation region (B6) The battery voltage is, for example, 11.5 V or more. Any one of the conditions (B1) to (B6) is satisfied. If there is nothing, the learning condition is not satisfied, and the program is terminated without performing the learning process in
一方、(B1)〜(B6)の条件を全て満たせば、学習条件が成立し、ステップ205以降の学習処理を次のようにして実行する。まずステップ205で、RAM34に格納されている空燃比補正係数FAFの平均値FAFAVを読み込んだ後、ステップ206で、アイドル時(IDLON)であるか否かを判定し、アイドル時か走行時かに応じて、以下のような学習処理を実行する。
On the other hand, if all of the conditions (B1) to (B6) are satisfied, the learning condition is satisfied, and the learning process after
すなわち、走行時である場合には、ステップ207に進み、その時点のエンジン回転数Neが1000〜3200rpmの範囲内(安定した走行状態)であるか否かを判定し、範囲外であれば、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。一方、エンジン回転数Neが1000〜3200rpmの範囲内であれば、学習処理が可能と判断して、ステップ208に進み、エンジン11の運転領域が「1」〜「7」のいずれの領域に該当するか判定する。この運転領域の判定は、エンジン11の負荷(例えば吸気管圧力PM)に基づいて行われ、該負荷の大きさに応じて、運転領域「1」〜「7」のいずれかの領域を当該学習処理領域として設定する。この後、ステップ209で、上記ステップ208で設定した領域i(iは「1」〜「7」のいずれか)に対応する学習フラグXDOMiをセットする。
That is, when the vehicle is traveling, the process proceeds to step 207, where it is determined whether or not the engine speed Ne at that time is within the range of 1000 to 3200 rpm (stable traveling state). This program is terminated without performing the subsequent processing. On the other hand, if the engine speed Ne is in the range of 1000 to 3200 rpm, it is determined that the learning process is possible, and the process proceeds to step 208, where the operating range of the
一方、ステップ206において、アイドル時と判定された場合には、エンジン回転数Neが例えば600〜1000rpmの範囲内(安定したアイドル状態)であるか否か(ステップ210)、また、吸気管圧力PMが例えば173mmHgより高いか否かを判定する(ステップ211)。これら2つの条件,のいずれか一方でも満たさなければ、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
On the other hand, if it is determined in
これに対し、2つの条件,を共に満たせば、学習処理が可能であると判断して、ステップ212に進み、その運転領域を領域「0」に設定した後、ステップ213で、上記ステップ212で設定した領域「0」に対応する学習フラグXDOM0をセットする。
On the other hand, if both of the two conditions are satisfied, it is determined that the learning process is possible, and the process proceeds to step 212. After setting the operation region to the region “0”, in
以上のようにして、現在の運転状態に応じて学習フラグXDOMi又はXDOM0をセットした後、ステップ214〜217で、空燃比の学習補正量KGj(j=0〜7)の設定、又は既に設定した学習補正量KGjの更新を実行する。この学習処理は、まずステップ214で、前記ステップ205で読み込んだ空燃比補正係数の平均値FAFAVの基準値(1.0)からのずれ量(1−FAFAV)を判定し、ずれ量が所定値(例えば2%)以上であれば、当該領域の学習補正量KGjを所定値K%だけ補正し(ステップ215)、ずれ量が所定値(例えば一2%)以下であれば、当該領域の学習補正量KGjを所定値L%だけ補正する(ステップ217)。もし、ずれ量が上記所定値内であれば、当該領域の学習補正量KGjを維持する(ステップ216)。
As described above, after the learning flag XDOMi or XDOM0 is set according to the current operating state, the learning correction amount KGj (j = 0 to 7) of the air-fuel ratio is set or already set in
この後、ステップ218で、上記ステップ215〜217で設定(更新)した学習補正量KGjの上下限チェック(ガード処理)を実行する。この上下限チェックでは、学習補正量KGjの上限値が例えば「1.2」に設定され、下限値が例えば「0.8」に設定される。これら上下限値は、上述したエンジン11の運転領域毎に設定しても良い。このようにして設定された学習補正量KGjは、バックアップRAM35に運転領域毎に格納される。
Thereafter, in step 218, the upper and lower limit checks (guard processing) of the learning correction amount KGj set (updated) in
[異常診断実行条件判定]
図10に示す異常診断実行条件判定プログラムは、所定時間毎(例えば256ms毎)に起動され、次のようにして燃料供給系の異常診断実行条件が成立しているか否かを判定する。まず、ステップ301で、エンジン始動後の運転状態が安定したか否かを判定するために、エンジン始動後の経過時間が例えば60秒を越えたか否かを判定し、経過時間が60秒に達していなければ、運転状態がまだ不安定であると判断して、ステップ311に進み、異常診断許可フラグXDGFUELEXを異常診断禁止を意味する「0」にリセットして、本プログラムを終了する。
[Error diagnosis execution condition judgment]
The abnormality diagnosis execution condition determination program shown in FIG. 10 is started every predetermined time (for example, every 256 ms), and determines whether or not the abnormality diagnosis execution condition for the fuel supply system is satisfied as follows. First, in
一方、エンジン始動後の経過時間が60秒を越えている場合には、エンジン始動後の運転状態が安定していると判断して、ステップ301からステップ302に進み、空燃比センサ28の素子温度の代用情報として求めた素子抵抗値Zが、完全活性温度範囲の下限温度に相当する抵抗値(例えば60Ω)よりも低いか否かにより、空燃比センサ28が完全活性しているか否かを判定する。このステップ302の処理が特許請求の範囲でいう完全活性判定手段として機能する。
On the other hand, when the elapsed time after the engine start exceeds 60 seconds, it is determined that the operation state after the engine start is stable, the process proceeds from
このステップ302では、素子抵抗値Zを次のようにして算出する。素子抵抗値Zの検出時にセンサ素子38の印加電圧を一時的に正方向に変化させた後、負方向に変化させる。そして、印加電圧を正方向(又は負方向)に変化させたときの電圧変化量ΔVと電流変化量ΔIとから素子抵抗値Zを次式により算出する。
Z=ΔV/ΔI
尚、この検出方法は一例であって、正負両側の電圧及び電流の変化量に基づき素子抵抗値Zを検出したり、負の印加電圧Vnegを印加したときのセンサ電流Inegから素子抵抗値Z(=Vneg/Ineg)を算出しても良い。このようにして素子抵抗値Zを算出する機能が特許請求の範囲でいう抵抗値検出手段に相当する。
In
Z = ΔV / ΔI
This detection method is an example, and the element resistance value Z is detected based on the amount of change in voltage and current on both the positive and negative sides, or the element resistance value Z (from the sensor current Ineg when the negative applied voltage Vneg is applied. = Vneg / Ineg) may be calculated. The function of calculating the element resistance value Z in this way corresponds to the resistance value detecting means in the claims.
上記ステップ302で、Z≧60と判定された場合、つまり、図2及び図3に示すように、空燃比センサ28が完全活性していない場合には、空燃比センサ28の空燃比検出レンジが狭く、しかも応答性が遅いため、空燃比センサ28の検出精度が低く、燃料供給系の異常を誤検出するおそれがある。従って、この場合には、ステップ311に進み、異常診断許可フラグXDGFUELEXを異常診断禁止を意味する「0」にリセットして本プログラムを終了する。一方、上記ステップ302で、Z<60と判定されたときには、空燃比センサ28が完全活性していると判断して、ステップ303に進む。
If it is determined in
このステップ303では、空燃比フィードバック制御中(図4のステップ103で空燃比フィードバック条件が成立している時)であるか否かを判定し、空燃比フィードバック制御中でない場合は、ステップ311に進み、異常診断許可フラグXDGFUELEXを異常診断禁止を意味する「0」にリセットして本プログラムを終了する。
In
空燃比フィードバック制御中であれば、ステップ303からステップ304に進み、冷却水温THWが例えば70℃<THW<90℃であるか否かを判定し、THW≦70℃の場合(エンジン暖機完了前)、又は、THW≧90℃の場合(センサ類やアクチュエータ類の温度特性の影響が大きくなる高温域)であれば、ステップ311に進み、異常診断許可フラグXDGFUELEXを異常診断禁止を意味する「0」にリセットして本プログラムを終了する。
If air-fuel ratio feedback control is in progress, the routine proceeds from
70℃<THW<90℃であれば、ステップ304からステップ305に進み、吸気温度THAが例えば−10℃<THA<60℃であるか否かを判定し、THA≦−10℃の場合(極低温時)、又は、THA≧60℃の場合(センサ類やアクチュエータ類の温度特性の影響が大きくなる高温域)であれば、ステップ311に進み、異常診断許可フラグXDGFUELEXを異常診断禁止を意味する「0」にリセットして本プログラムを終了する。
If 70 ° C. <THW <90 ° C., the routine proceeds from
−10℃<THA<60℃であれば、ステップ305からステップ306に進み、エンジン回転数Neが例えば700rpm<Ne<3600rpmであるか否かを判定し、Ne≦700rpmの場合、又は、Ne≧3600rpmの場合には、エンジン11の運転状態が不安定で、燃料供給系の異常を誤検出するおそれがあるので、ステップ311に進み、異常診断許可フラグXDGFUELEXを異常診断禁止を意味する「0」にリセットして本プログラムを終了する。
If −10 ° C. <THA <60 ° C., the process proceeds from
700rpm<Ne<3600rpmであれば、ステップ306からステップ307に進み、吸気管圧力PMが例えば200mmHg<PM<630mmHgであるか否かを判定し、PM≦200mmHgの場合、又は、PM≧630mmHgの場合には、エンジン11の運転状態が不安定で、燃料供給系の異常を誤検出するおそれがあるので、ステップ311に進み、異常診断許可フラグXDGFUELEXを異常診断禁止を意味する「0」にリセットして本プログラムを終了する。
If 700 rpm <Ne <3600 rpm, the process proceeds from
200mmHg<PM<630mmHgであれば、ステップ307からステップ308に進み、吸気管圧力センサ17、水温センサ39、吸気温度センサ14、空燃比センサ28等、空燃比に影響する全てのセンサが正常であるか否かを判定し、1つでも異常なセンサがあれば、燃料供給系の異常を誤検出するおそれがあるので、ステップ311に進み、異常診断許可フラグXDGFUELEXを異常診断禁止を意味する「0」にリセットして本プログラムを終了する。
If 200 mmHg <PM <630 mmHg, the process proceeds from
空燃比に影響する全てのセンサが正常であれば、ステップ308からステップ309に進み、失火検出系とエバポパージ系等、空燃比に影響する全てのシステムが正常であるか否かを判定し、1つでも異常なシステムがあれば、燃料供給系の異常を誤検出するおそれがあるので、ステップ311に進み、異常診断許可フラグXDGFUELEXを異常診断禁止を意味する「0」にリセットして本プログラムを終了する。
If all the sensors that affect the air-fuel ratio are normal, the process proceeds from
以上説明したステップ301〜309で判定する条件が全て満たされた時に、異常診断実行条件が成立し、ステップ310に進み、異常診断許可フラグXDGFUELEXを異常診断許可を意味する「1」にセットして本プログラムを終了する。
When all the conditions determined in
[異常診断パラメータ算出]
図11に示す異常診断パラメータ算出プログラムは、所定クランク角毎(例えば180℃A毎)に起動される。本プログラムが起動されると、まずステップ401で、異常診断実行条件が成立しているか否か(つまり異常診断許可フラグXDGFUELEXが「1」にセットされているか否か)を判定し、異常診断実行条件が成立していない場合(XDGFUELEX=0)には、ステップ408,409に進み、異常診断パラメータDGDELAFと異常診断パラメータなまし値DGDELAFSMを、共に、異常無しを意味する「1.0」に設定して本プログラムを終了する。この場合は、燃料供給系の異常は検出されない。
[Error diagnosis parameter calculation]
The abnormality diagnosis parameter calculation program shown in FIG. 11 is started at every predetermined crank angle (for example, every 180 ° C. A). When this program is started, first, in
一方、異常診断実行条件が成立している場合(XDGFUELEX=1)には、ステップ402〜405において、空燃比補正係数FAF、学習補正量KGj、空燃比λ及び目標空燃比λTGを読み込む。この後、ステップ406で、空燃比センサ28で検出した空燃比λと目標空燃比λTGとの差と、空燃比補正係数FAF(フィードバック補正量)と、学習補正量KGjとを合計して異常診断パラメータDGDELAFを求める。
DGDELAF=(λ−λTG)+FAF+KGj
この後、ステップ407で、異常診断パラメータDGDELAFを次式によりなまし処理して異常診断パラメータなまし値DGDELAFSMを算出する。
DGDELAFSM(i)={3×DGDELAFSM(i−1)+DGDELAF}/4
上式は、なまし係数が1/4であるが、1/3、1/6、1/8等であっても良い。
On the other hand, if the abnormality diagnosis execution condition is satisfied (XDGFULEEX = 1), the air-fuel ratio correction coefficient FAF, the learning correction amount KGj, the air-fuel ratio λ, and the target air-fuel ratio λTG are read in
DGDELAF = (λ−λTG) + FAF + KGj
Thereafter, in
DGDELAFSM (i) = {3 × DGDELAFSM (i−1) + DGDELAF} / 4
In the above equation, the smoothing coefficient is 1/4, but may be 1/3, 1/6, 1/8, or the like.
[異常診断実行]
図12に示す異常診断実行プログラムは、所定時間毎(例えば1024ms毎)に起動される。本プログラムが起動されると、まずステップ501で、異常診断許可フラグXDGFUELEX=1(異常診断許可)の状態が例えば20s継続したか否かを判定し、「No」と判定された場合には、ステップ514,515に進み、リッチ側診断カウンタcDFAFRとリーン側診断カウンタcDFAFLを「0」にリセットする。
[Error diagnosis execution]
The abnormality diagnosis execution program shown in FIG. 12 is started every predetermined time (for example, every 1024 ms). When this program is started, first, in
その後、異常診断許可フラグXDGFUELEX=1の状態が20s継続した時点で、ステップ501からステップ502に進み、図11のステップ407で算出した異常診断パラメータなまし値DGDELAFSMを読み込んだ後、ステップ503で、リッチ側異常診断基準値tDFAFRとリーン側異常診断基準値tDFAFLを現在の吸入空気量Gaに応じて図13の異常診断基準値マップより読み込む。
After that, when the state of the abnormality diagnosis permission flag XDGFUELEX = 1 continues for 20 s, the process proceeds from
この後、ステップ504で、異常診断パラメータなまし値DGDELAFSMをリッチ側異常診断基準値tDFAFRと比較し、DGDELAFSM≦tDFAFR(リッチ側の異常)であれば、ステップ509に進み、リッチ側診断カウンタcDFAFRを1インクリメントする。そして、次のステップ510で、リッチ側診断カウンタcDFAFRのカウント値が例えば20以上になった否か、つまり、リッチ側の異常が例えば20秒継続したか否かを判定し、20秒継続すれば、ステップ512に進み、最終的に燃料供給系のリッチ側の異常と診断してリッチ側異常診断フラグDGFUELRNGをリッチ側の異常を意味する「1」にセットし、次のステップ513で、警告ランプ37を点灯して運転者に警告して本プログラムを終了する。
Thereafter, in
上記ステップ510で、リッチ側診断カウンタcDFAFRのカウント値が20未満の場合、つまり、リッチ側の異常が20秒継続していない場合には、最終的な診断結果を出さずに本プログラムを終了する。
When the count value of the rich side diagnosis counter cDFAFR is less than 20 in the
また、上記ステップ504で、DGDELAFSM>tDFAFR(リッチ側正常)と判定された場合には、ステップ505に進み、異常診断パラメータなまし値DGDELAFSMをリーン側異常診断基準値tDFAFLと比較し、DGDELAFSM≧tDFAFL(リーン側の異常)であれば、ステップ506に進み、リーン側診断カウンタcDFAFLを1インクリメントする。そして、次のステップ507で、リーン側診断カウンタcDFAFLのカウント値が例えば20以上になった否か、つまり、リーン側の異常が例えば20秒継続したか否かを判定し、20秒継続すれば、ステップ508に進み、最終的に燃料供給系のリーン側の異常と診断して、リーン側異常診断フラグDGFUELLNGをリーン側の異常を意味する「1」にセットし、次のステップ513で、警告ランプ37を点灯して運転者に警告して本プログラムを終了する。
If it is determined in
上記ステップ507で、リーン側診断カウンタcDFAFLのカウント値が20未満の場合、つまり、リーン側の異常が20秒継続していない場合には、最終的な診断結果を出さずに本プログラムを終了する。
If the count value of the lean-side diagnosis counter cDFAFL is less than 20 in
以上説明したプログラムによって燃料供給系の異常診断を行った場合の一例を図14に基づいて説明する。図14の例では、空燃比補正係数FAFが途中から下限ガード値に張り付いた状態となり、学習補正量KGjが更新されなくなる。学習補正量KGjが更新されない期間でも、異常診断パラメータなまし値DGDELAFSMがリッチ側異常診断基準値tDFAFR以下になると、リッチ側診断カウンタcDFAFRがインクリメントされる。このインクリメント動作は、DGDELAFSM≦tDFAFRの状態が続く限り約1秒毎に繰り返され、該カウンタcDFAFRのカウント値が20(秒)に達した時点で、リッチ側異常診断フラグDGFUELRNGが「1」にセットされ、燃料供給系の異常が検出される。 An example when the abnormality diagnosis of the fuel supply system is performed by the program described above will be described based on FIG. In the example of FIG. 14, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is stuck to the lower limit guard value midway, and the learning correction amount KGj is not updated. Even during the period in which the learning correction amount KGj is not updated, the rich-side diagnosis counter cDFAFR is incremented when the abnormality diagnosis parameter smoothing value DGDELAFSM becomes equal to or less than the rich-side abnormality diagnosis reference value tDFAFR. This increment operation is repeated approximately every 1 second as long as the condition of DGDELAFSM ≦ tDFAFR continues, and when the count value of the counter cDFAFR reaches 20 (seconds), the rich side abnormality diagnosis flag DGFUERRNG is set to “1”. Then, an abnormality in the fuel supply system is detected.
以上説明した実施形態によれば、異常診断実行条件の1つとして、空燃比センサ28が完全活性したこと(素子抵抗値Z<60Ω)を追加したので、たとえ空燃比フィードバック制御中であっても、空燃比センサ28が完全活性していなければ、燃料供給系の異常診断が行われず、空燃比センサ28が完全活性してから異常診断が行われる。これにより、異常診断時の空燃比センサ28の検出レンジと応答性を確保することができ、空燃比を精度良く検出することができて、異常診断精度を向上できる。
According to the embodiment described above, since the fact that the air-
しかも、空燃比センサ28の素子温度に応じて素子抵抗値Zが変化する特性を利用して、空燃比センサ28の活性判定を素子抵抗値Zに基づいて行うようにしたので、空燃比センサ28に熱電対等の温度センサを取り付けなくても、空燃比センサ28の印加電圧変化量ΔVと電流変化量ΔIとから算出した素子抵抗値Zに基づいて素子温度(活性状態)を精度良く検出することができ、部品点数削減、低コスト化の要求も満たすことができる。
In addition, since the activation determination of the air-
しかしながら、本発明は、空燃比センサ28に温度センサを設けて、この温度センサで検出した素子温度に基づいて空燃比センサ28が完全活性したか否かを判定するようにしても良く、この場合でも、本発明の所期の目的は十分に達成できる。
However, in the present invention, a temperature sensor may be provided in the air-
ところで、空燃比センサ28は、素子温度が高くなるに従って素子抵抗値Zが低下するため、上記実施形態のように、素子抵抗値Zが所定値(例えば60Ω)より低いか否かで、完全活性状態であるか否かを判定すると、素子温度が高温になり過ぎても、完全活性状態と判定される。しかし、通常の空燃比センサ28は、素子温度が高温になり過ぎると、検出誤差が大きくなるため、空燃比センサ28の製造メーカーは、空燃比センサ28の仕様(規格)に応じて検出精度を保証する温度範囲(素子抵抗値Zの範囲)を保証範囲として設定し、この保証範囲内でのみ空燃比検出値の信頼性を保証するようにしている。従って、素子温度が高温になり過ぎて素子抵抗値Zが保証範囲の下限値よりも小さくなれば、空燃比検出値の信頼性が保証されない。
Incidentally, since the element resistance value Z decreases as the element temperature increases, the air-
この点を考慮し、空燃比センサ28の素子抵抗値Zが保証範囲(例えば20Ω<Z<60Ω)であるか否かで完全活性状態であるか否かを判定するようにしても良い。このようにすれば、空燃比センサ28の素子温度が高温になり過ぎて検出精度が低下した領域では、完全活性状態と判定されず、異常診断が行われないため、異常診断の信頼性を更に向上できる。
Considering this point, it may be determined whether the element resistance value Z of the air-
尚、上記実施形態では、空燃比センサ28の出力に基づいて燃料供給系の異常診断を行うようにしたが、例えば、空燃比センサ28の異常診断や触媒27の異常診断を行うようにしても良い。空燃比センサ28の異常診断は、例えば空燃比フィードバック制御中の空燃比の追従性を空燃比センサ28の出力から判定して空燃比センサ28の応答性に異常がないかを診断したり、或は、触媒の上流側と下流側の両方に空燃比センサを設置したシステムでは、一方の空燃比センサの出力と他方の空燃比センサの出力とを比較して空燃比センサの出力に異常がないかを診断しても良い。また、触媒の異常診断は、触媒の上流側と下流側の両方に空燃比センサを設置したシステムにおいて、上流側の空燃比センサの出力(上流側の空燃比)と下流側の空燃比センサの出力(下流側の空燃比)との関係から触媒の劣化を診断しても良い。これら空燃比センサの異常診断や触媒の異常診断においても、空燃比センサが完全活性した状態で異常診断を行えば、異常診断精度を向上できる。
In the above embodiment, the abnormality diagnosis of the fuel supply system is performed based on the output of the air-
11 エンジン(内燃機関)
26 排気管
27 触媒
28 空燃比センサ(空燃比検出手段)
29 酸素センサ
30 エンジン制御回路(異常診断手段,完全活性判定手段,抵抗値検出手段)
37 警告ランプ
38 センサ素子
11 Engine (Internal combustion engine)
26
29
37
Claims (6)
前記空燃比検出手段の出力に基づいて空燃比フィードバック制御を行う空燃比制御手段と、
前記空燃比検出手段の出力に基づいて異常診断を行う異常診断手段とを備え、
前記空燃比制御手段は、前記空燃比検出手段が半活性状態又は完全活性状態のいずれかの状態にあるときに空燃比フィードバック制御を行い、
前記異常診断手段は、前記空燃比検出手段が完全活性状態にあるときに異常診断を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。 An air-fuel ratio detecting means having a sensor element that generates a limit current substantially proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas, and capable of detecting the air-fuel ratio even in a semi-active state;
Air-fuel ratio control means for performing air-fuel ratio feedback control based on the output of the air-fuel ratio detection means;
An abnormality diagnosis means for making an abnormality diagnosis based on the output of the air-fuel ratio detection means,
The air-fuel ratio control means performs air-fuel ratio feedback control when the air-fuel ratio detection means is in a semi-active state or a fully active state,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the abnormality diagnosis means performs abnormality diagnosis when the air-fuel ratio detection means is in a fully active state.
前記空燃比検出手段の出力に基づいて空燃比フィードバック制御を行う空燃比制御手段と、
前記空燃比検出手段の出力に基づいて異常診断を行う異常診断手段と、
内燃機関の冷却水温を検出する冷却水温検出手段とを備え、
前記空燃比制御手段は、前記冷却水温検出手段で検出された冷却水温が第1の所定水温以上のときに空燃比フィードバック制御を行い、
前記異常診断手段は、前記冷却水温検出手段で検出された冷却水温が前記第1の所定水温より高い第2の所定水温以上のときに異常診断を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。 An air-fuel ratio detecting means having a sensor element that generates a limit current substantially proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas, and capable of detecting the air-fuel ratio even in a semi-active state;
Air-fuel ratio control means for performing air-fuel ratio feedback control based on the output of the air-fuel ratio detection means;
Abnormality diagnosis means for performing abnormality diagnosis based on the output of the air-fuel ratio detection means;
Cooling water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the internal combustion engine,
The air-fuel ratio control means performs air-fuel ratio feedback control when the cooling water temperature detected by the cooling water temperature detection means is equal to or higher than a first predetermined water temperature;
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the abnormality diagnosis means performs abnormality diagnosis when the cooling water temperature detected by the cooling water temperature detection means is equal to or higher than a second predetermined water temperature higher than the first predetermined water temperature.
前記触媒の下流側に設けられ、触媒下流の空燃比を検出する触媒下流空燃比検出手段とを備え、
前記異常診断手段は、前記空燃比検出手段の出力と前記触媒下流空燃比検出手段の出力との関係から前記触媒の異常を診断することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。 A catalyst for purifying exhaust gas provided in an exhaust system of an internal combustion engine;
Provided on the downstream side of the catalyst, and comprises a catalyst downstream air-fuel ratio detecting means for detecting an air-fuel ratio downstream of the catalyst,
4. The abnormality diagnosis unit according to claim 1, wherein the abnormality diagnosis unit diagnoses the abnormality of the catalyst from a relationship between an output of the air-fuel ratio detection unit and an output of the catalyst downstream air-fuel ratio detection unit. The internal combustion engine control device described.
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