JP2008175202A - 空燃比センサの異常診断装置及び異常診断方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料噴射弁から空燃比センサまでの系を一次遅れ要素によりモデル化し、空燃比センサに与えられる入力空燃比u(t)と空燃比センサから出力される出力空燃比y(t)とに基づき一次遅れ要素におけるパラメータを同定する。そして同定されたパラメータに基づき空燃比センサの所定の特性の異常を判定する。好ましくは、前記パラメータが時定数とゲインであり、前記空燃比センサの特性が応答性と出力である。空燃比センサの応答性異常cと出力異常a,bとを同時且つ個別に診断することができる。
【選択図】図2
Description
内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサの異常診断装置であって、
燃料噴射弁から空燃比センサまでの系を一次遅れ要素によりモデル化し、空燃比センサに与えられる入力空燃比と空燃比センサから出力される出力空燃比とに基づき前記一次遅れ要素におけるパラメータを同定する同定手段と、
該同定手段により同定されたパラメータに基づき空燃比センサの所定の特性の異常を判定する異常判定手段と
を備えたことを特徴とする空燃比センサの異常診断装置が提供される。
前記異常判定手段は、前記同定手段により同定された少なくとも二つのパラメータに基づき、前記空燃比センサの特性のうちの少なくとも二つの異常を判定することを特徴とする。
前記少なくとも二つのパラメータが少なくとも時定数とゲインであり、前記空燃比センサの特性のうちの少なくとも二つが少なくとも応答性と出力であることを特徴とする。
前記入力空燃比から前記出力空燃比までの間のむだ時間を算出し、該むだ時間分だけ前記入力空燃比と前記出力空燃比との少なくとも一方をシフト補正するむだ時間補正手段を備えることを特徴とする。
前記むだ時間補正手段は、前記内燃機関の運転状態に関する少なくとも一つのパラメータに基づき、所定のマップ又は関数に従って、前記むだ時間を算出することを特徴とする。
前記むだ時間補正手段は、前記入力空燃比と前記出力空燃比との分散値を算出し、前記出力空燃比の分散値ピークが所定値より大きい場合、前記入力空燃比の分散値ピークと前記出力空燃比の分散値ピークとの時間差に基づき、前記むだ時間を算出することを特徴とする。
前記むだ時間補正手段は、前記出力空燃比の分散値ピークが前記所定値以下の場合、前記入力空燃比と前記出力空燃比との極値の時間差に基づき、前記むだ時間を算出することを特徴とする。
前記むだ時間補正手段は、前記内燃機関の運転状態に関する少なくとも一つのパラメータに基づき、所定のマップに従って、第1のむだ時間を算出すると共に、前記入力空燃比と前記出力空燃比との分散値ピークの時間差又は前記入力空燃比と前記出力空燃比との極値の時間差に基づき、第2のむだ時間を算出し、前記第1のむだ時間に対する前記第2のむだ時間のズレ量が所定値より大きいとき、前記第2のむだ時間を最終的なむだ時間として決定すると共に、その第2のむだ時間により前記マップのデータを更新することを特徴とする。
前記入力空燃比と前記出力空燃比との間のバイアスを除去するように前記入力空燃比と前記出力空燃比との少なくとも一方をシフト補正するバイアス補正手段を備えることを特徴とする。
燃料の壁面付着量及び蒸発量に基づき前記入力空燃比を補正する燃料補正手段を備えることを特徴とする。
前記同定手段は、逐次最小自乗法により前記パラメータを逐次同定することを特徴とする。
内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサの異常診断方法であって、
燃料噴射弁から空燃比センサまでの系を一次遅れ要素によりモデル化し、空燃比センサに与えられる入力空燃比と空燃比センサから出力される出力空燃比とに基づき前記一次遅れ要素におけるパラメータを同定するステップと、
同定されたパラメータに基づき空燃比センサの異常を判定するステップと
を備えたことを特徴とする空燃比センサの異常診断方法が提供される。
前記異常判定ステップは、前記同定された少なくとも二つのパラメータに基づき、前記空燃比センサの特性のうちの少なくとも二つの異常を判定することを特徴とする。
前記少なくとも二つのパラメータが少なくとも時定数とゲインであり、前記空燃比センサの特性のうちの少なくとも二つが少なくとも応答性と出力であることを特徴とする。
前記入力空燃比から前記出力空燃比までの間のむだ時間を算出し、該むだ時間分だけ前記入力空燃比と前記出力空燃比との少なくとも一方をシフト補正するステップを備えることを特徴とする。
前記むだ時間補正ステップは、前記内燃機関の運転状態に関する少なくとも一つのパラメータに基づき、所定のマップ又は関数に従って、前記むだ時間を算出することを含むことを特徴とする。
前記むだ時間補正ステップは、前記入力空燃比と前記出力空燃比との分散値を算出し、前記出力空燃比の分散値ピークが所定値より大きい場合、前記入力空燃比の分散値ピークと前記出力空燃比の分散値ピークとの時間差に基づき、前記むだ時間を算出することを含むことを特徴とする請求項15記載の空燃比センサの異常診断方法。
前記むだ時間補正ステップは、前記出力空燃比の分散値ピークが前記所定値以下の場合、前記入力空燃比と前記出力空燃比との極値の時間差に基づき、前記むだ時間を算出することを含むことを特徴とする。
前記むだ時間補正ステップは、前記内燃機関の運転状態に関する少なくとも一つのパラメータに基づき、所定のマップに従って、第1のむだ時間を算出すると共に、前記入力空燃比と前記出力空燃比との分散値ピークの時間差又は前記入力空燃比と前記出力空燃比との極値の時間差に基づき、第2のむだ時間を算出し、前記第1のむだ時間に対する前記第2のむだ時間のズレ量が所定値より大きいとき、前記第2のむだ時間を最終的なむだ時間として決定すると共に、その第2のむだ時間により前記マップのデータを更新することを含むことを特徴とする。
前記入力空燃比と前記出力空燃比との間のバイアスを除去するように前記入力空燃比と前記出力空燃比との少なくとも一方をシフト補正するステップを備えることを特徴とする。
燃料の壁面付着量及び蒸発量に基づき前記入力空燃比を補正するステップを備えることを特徴とする。
前記同定ステップは、逐次最小自乗法により前記パラメータを逐次同定することを特徴とする。
fw(ks+1)=P・fw(ks)+R・fi(ks) ・・・(21)
fc(ks)=(1−P)・fw(ks)+(1−R)・fi(ks) ・・・(22)
3 燃焼室
5 エアフローメータ
6 排気管
7 点火プラグ
11 触媒
12 インジェクタ
14 クランク角センサ
15 アクセル開度センサ
17 触媒前センサ
18 触媒後センサ
19 触媒
20 電子制御ユニット(ECU)
A/F 空燃比
u(t) 入力空燃比
y(t) 出力空燃比
T 時定数
k ゲイン
L むだ時間
L1 第1のむだ時間
L2 第2のむだ時間
Claims (22)
- 内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサの異常診断装置であって、
燃料噴射弁から空燃比センサまでの系を一次遅れ要素によりモデル化し、空燃比センサに与えられる入力空燃比と空燃比センサから出力される出力空燃比とに基づき前記一次遅れ要素におけるパラメータを同定する同定手段と、
該同定手段により同定されたパラメータに基づき空燃比センサの所定の特性の異常を判定する異常判定手段と
を備えたことを特徴とする空燃比センサの異常診断装置。 - 前記異常判定手段は、前記同定手段により同定された少なくとも二つのパラメータに基づき、前記空燃比センサの特性のうちの少なくとも二つの異常を判定することを特徴とする請求項1記載の空燃比センサの異常診断装置。
- 前記少なくとも二つのパラメータが少なくとも時定数とゲインであり、前記空燃比センサの特性のうちの少なくとも二つが少なくとも応答性と出力であることを特徴とする請求項2記載の空燃比センサの異常診断装置。
- 前記入力空燃比から前記出力空燃比までの間のむだ時間を算出し、該むだ時間分だけ前記入力空燃比と前記出力空燃比との少なくとも一方をシフト補正するむだ時間補正手段を備えることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の空燃比センサの異常診断装置。
- 前記むだ時間補正手段は、前記内燃機関の運転状態に関する少なくとも一つのパラメータに基づき、所定のマップ又は関数に従って、前記むだ時間を算出することを特徴とする請求項4記載の空燃比センサの異常診断装置。
- 前記むだ時間補正手段は、前記入力空燃比と前記出力空燃比との分散値を算出し、前記出力空燃比の分散値ピークが所定値より大きい場合、前記入力空燃比の分散値ピークと前記出力空燃比の分散値ピークとの時間差に基づき、前記むだ時間を算出することを特徴とする請求項4記載の空燃比センサの異常診断装置。
- 前記むだ時間補正手段は、前記出力空燃比の分散値ピークが前記所定値以下の場合、前記入力空燃比と前記出力空燃比との極値の時間差に基づき、前記むだ時間を算出することを特徴とする請求項6記載の空燃比センサの異常診断装置。
- 前記むだ時間補正手段は、前記内燃機関の運転状態に関する少なくとも一つのパラメータに基づき、所定のマップに従って、第1のむだ時間を算出すると共に、前記入力空燃比と前記出力空燃比との分散値ピークの時間差又は前記入力空燃比と前記出力空燃比との極値の時間差に基づき、第2のむだ時間を算出し、前記第1のむだ時間に対する前記第2のむだ時間のズレ量が所定値より大きいとき、前記第2のむだ時間を最終的なむだ時間として決定すると共に、その第2のむだ時間により前記マップのデータを更新することを特徴とする請求項4記載の空燃比センサの異常診断装置。
- 前記入力空燃比と前記出力空燃比との間のバイアスを除去するように前記入力空燃比と前記出力空燃比との少なくとも一方をシフト補正するバイアス補正手段を備えることを特徴とする請求項1乃至8いずれかに記載の空燃比センサの異常診断装置。
- 燃料の壁面付着量及び蒸発量に基づき前記入力空燃比を補正する燃料補正手段を備えることを特徴とする請求項1乃至9いずれかに記載の空燃比センサの異常診断装置。
- 前記同定手段は、逐次最小自乗法により前記パラメータを逐次同定することを特徴とする請求項1乃至10いずれかに記載の空燃比センサの異常診断装置。
- 内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサの異常診断方法であって、
燃料噴射弁から空燃比センサまでの系を一次遅れ要素によりモデル化し、空燃比センサに与えられる入力空燃比と空燃比センサから出力される出力空燃比とに基づき前記一次遅れ要素におけるパラメータを同定するステップと、
同定されたパラメータに基づき空燃比センサの異常を判定するステップと
を備えたことを特徴とする空燃比センサの異常診断方法。 - 前記異常判定ステップは、前記同定された少なくとも二つのパラメータに基づき、前記空燃比センサの特性のうちの少なくとも二つの異常を判定することを特徴とする請求項12記載の空燃比センサの異常診断方法。
- 前記少なくとも二つのパラメータが少なくとも時定数とゲインであり、前記空燃比センサの特性のうちの少なくとも二つが少なくとも応答性と出力であることを特徴とする請求項13記載の空燃比センサの異常診断方法。
- 前記入力空燃比から前記出力空燃比までの間のむだ時間を算出し、該むだ時間分だけ前記入力空燃比と前記出力空燃比との少なくとも一方をシフト補正するステップを備えることを特徴とする請求項12乃至14いずれかに記載の空燃比センサの異常診断方法。
- 前記むだ時間補正ステップは、前記内燃機関の運転状態に関する少なくとも一つのパラメータに基づき、所定のマップ又は関数に従って、前記むだ時間を算出することを含むことを特徴とする請求項15記載の空燃比センサの異常診断方法。
- 前記むだ時間補正ステップは、前記入力空燃比と前記出力空燃比との分散値を算出し、前記出力空燃比の分散値ピークが所定値より大きい場合、前記入力空燃比の分散値ピークと前記出力空燃比の分散値ピークとの時間差に基づき、前記むだ時間を算出することを含むことを特徴とする請求項15記載の空燃比センサの異常診断方法。
- 前記むだ時間補正ステップは、前記出力空燃比の分散値ピークが前記所定値以下の場合、前記入力空燃比と前記出力空燃比との極値の時間差に基づき、前記むだ時間を算出することを含むことを特徴とする請求項17記載の空燃比センサの異常診断方法。
- 前記むだ時間補正ステップは、前記内燃機関の運転状態に関する少なくとも一つのパラメータに基づき、所定のマップに従って、第1のむだ時間を算出すると共に、前記入力空燃比と前記出力空燃比との分散値ピークの時間差又は前記入力空燃比と前記出力空燃比との極値の時間差に基づき、第2のむだ時間を算出し、前記第1のむだ時間に対する前記第2のむだ時間のズレ量が所定値より大きいとき、前記第2のむだ時間を最終的なむだ時間として決定すると共に、その第2のむだ時間により前記マップのデータを更新することを含むことを特徴とする請求項15記載の空燃比センサの異常診断方法。
- 前記入力空燃比と前記出力空燃比との間のバイアスを除去するように前記入力空燃比と前記出力空燃比との少なくとも一方をシフト補正するステップを備えることを特徴とする請求項12乃至19いずれかに記載の空燃比センサの異常診断方法。
- 燃料の壁面付着量及び蒸発量に基づき前記入力空燃比を補正するステップを備えることを特徴とする請求項12乃至20いずれかに記載の空燃比センサの異常診断方法。
- 前記同定ステップは、逐次最小自乗法により前記パラメータを逐次同定することを特徴とする請求項12乃至21いずれかに記載の空燃比センサの異常診断方法。
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