JP2015194084A - 燃料供給システムの診断装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関の運転領域に応じた判定基準を設けて精度良く早期に燃料供給システムの異常診断を行うことができる燃料供給システムの診断装置を供する。【解決手段】機関回転数(n)とスロットル開度(θ)に基づき運転領域を区分けし、各運転領域(R)ごとに燃料供給システムの異常を判定する空燃比補正係数(Ｋａ)のリーン側閾値(ＳＬ)とリッチ側閾値(ＳＲ)を予め設定した閾値テーブル(74)と、空燃比補正係数(Ｋａ)が、閾値テーブル(74)から運転状態に応じて抽出されたリーン側閾値(ＳＬ)またはリッチ側閾値(ＳＲ)を超えたか否かを判断して異常情報を得る異常情報取得手段(75)と、異常情報取得手段(75)が取得した異常情報に基づき異常を判定する異常判定手段(76)とを備えた燃料供給システムの診断装置。【選択図】図２

Description

本発明は、車両搭載の内燃機関の燃料噴射弁による燃料供給システムの診断装置に関する。
内燃機関に供給される燃料量を制御して空燃比を最適化するため、排気系に設けられた空燃比センサの検出値をもとに燃料噴射弁を制御し空燃比を目標空燃比にすべく補正するフィードバック制御がなされる内燃機関の燃料供給システムにおいては、目標空燃比に保つために燃料噴射弁の噴射時間の補正がなされる。
この噴射時間の補正を行う空燃比補正係数の変化をみて燃料供給システムの異常を診断する例が特許文献１に開示されている。
特開平１−２１１６３７号公報
特許文献１に開示された異常診断装置は、燃料噴射弁に燃料を供給する圧力を上昇させたとき、空燃比はリッチ側にシフトするので、空燃比を正常に戻すべく空燃比補正係数の値も変化する。
この空燃比補正係数の変化の程度をみて異常診断を行っている。
しかし、内燃機関の運転領域によってスロットル開度センサのバラツキや内燃機関のバラツキあるいはアイドルスクリューの調整などの影響の受け方に差があり、特許文献１のように運転領域に関係なく異常診断を行おうとすると、上記バラツキや調整を予め考慮した過大な判定基準を設けることになり、診断精度が劣るとともに早期診断が難しくなるという課題があった。
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、内燃機関の運転領域に応じた判定基準を設けて精度良く早期に燃料供給システムの異常診断を行うことができる燃料供給システムの診断装置を供する点にある。
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段(11,13)と、
内燃機関の排気系に設けられ空燃比を検出する空燃比センサ(12)と、
前記運転状態検出手段(11,13)の検出情報に基づき燃料噴射弁により内燃機関に供給される燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段(51)と、
前記空燃比センサ(12)の検出した空燃比に応じた空燃比補正係数(Ｋａ)によりフィードバックして前記燃料噴射量を補正して燃料供給制御を行う燃料供給システムの診断装置において、
機関回転数(n)とスロットル開度(θ)に基づき運転領域を区分けし、各運転領域(R)ごとに燃料供給システムの異常を判定する空燃比補正係数(Ｋａ)のリーン側閾値(ＳＬ)とリッチ側閾値(ＳＲ)を予め設定した閾値テーブル(74)と、
空燃比補正係数(Ｋａ)が、前記閾値テーブル(74)から運転状態に応じて抽出されたリーン側閾値(ＳＬ)またはリッチ側閾値(ＳＲ)を超えたか否かを判断して異常情報を得る異常情報取得手段(75)と、
前記異常情報取得手段(75)が取得した異常情報に基づき異常を判定する異常判定手段(76)とを備えたことを特徴とする燃料供給システムの診断装置である。
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の燃料供給システムの診断装置において、
前記異常情報取得手段(75)は、空燃比補正係数(Ｋａ)がリーン側閾値(ＳＬ)またはリッチ側閾値(ＳＲ)を超えたとき、異常情報として異常フラグ(F)を立て、
前記異常判定手段(76)は、２回以上の所定回数異常フラグ(F)が立ったか否かで、異常を判定することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、
請求項２記載の燃料供給システムの診断装置において、
前記異常判定手段(76)は、少なくとも２つの異なる運転領域(R)で異常フラグ(F)が立ったか否かで、異常を判定することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の燃料供給システムの診断装置において、 ２回以上の所定回数の各運転サイクルで、前記異常判定手段(76)が異常の判定をしたときに、警告手段(80)により警告することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の燃料供給システムの診断装置において、 燃料系で発生した蒸発燃料を吸気系に放出制御するパージ制御手段(63)を備え、
運転領域(R)ごとにパージの影響が無視できない空燃比補正係数(Ｋａ)のパージ閾値(ＳＰ)を設定し、
前記パージ制御手段(63)は、空燃比補正係数(Ｋａ)がパージ閾値(ＳＰ)を超えるときは、パージカットを行うことを特徴とする。
請求項１記載の燃料供給システムの診断装置によれば、機関回転数(n)とスロットル開度(θ)に基づき運転領域を区分けし、各運転領域(R)ごとに燃料供給システムの異常を判定する空燃比補正係数(Ｋａ)のリーン側閾値(ＳＬ)とリッチ側閾値(ＳＲ)を予め設定した閾値テーブル(74)を備え、閾値テーブル(74)から運転状態に応じて抽出されたリーン側閾値(ＳＬ)またはリッチ側閾値(ＳＲ)を、空燃比補正係数(Ｋａ)が超えたか否かの異常情報に基づき異常を判定するので、内燃機関の特性の異なる運転領域(R)に応じた判定基準により精度良く早期に燃料供給システムの異常診断を行うことができる。
請求項２記載の燃料供給システムの診断装置によれば、空燃比補正係数(Ｋａ)がリーン側閾値(ＳＬ)またはリッチ側閾値(ＳＲ)を超えたとき、異常情報として異常フラグ(F)を立て、異常判定手段(76)は、２回以上の所定回数異常フラグ(F)が立ったか否かで、異常を判定するので、内燃機関の一時的な特性変化による影響を避けて、精度良く燃料供給システムの異常診断を行うことができる。
請求項３記載の燃料供給システムの診断装置によれば、少なくとも２つの異なる運転領域(R)で異常フラグ(F)が立ったか否かで、異常を判定するので、内燃機関の一時的な特性変化による影響を避けて、より精度良く燃料供給システムの異常診断を行うことができる。
請求項４記載の燃料供給システムの診断装置によれば、２回以上の所定回数の各運転サイクルで、異常判定手段(76)が異常の判定をしたときに、警告手段(80)により警告するので、内燃機関の一時的な特性変化による影響を避けて、より一層精度良く燃料供給システムの異常診断を行った上で異常と判定し警告することができる。
請求項５記載の燃料供給システムの診断装置によれば、燃料系で発生した蒸発燃料を吸気系に放出制御するパージ制御手段(63)を備え、運転領域(R)ごとにパージの影響が無視できない空燃比補正係数(Ｋａ)のパージ閾値(ＳＰ)を設定し、パージ制御手段(63)は、空燃比補正係数(Ｋａ)がパージ閾値(ＳＰ)を超える（下回る）ときは、パージカットを行うので、燃料系で発生した蒸発燃料の放出による空燃比補正係数への影響が無視できないときは、パージカットを行った上で、燃料供給システムの異常診断を行うことで、蒸発燃料の放出の影響を排して、精度良く燃料供給システムの異常診断を行うことができる。
本発明に係る一実施例の燃料供給制御装置の全体構成図である。 同燃料供給制御装置の制御ブロック図である。 運転領域を示したマップである。 空燃比補正係数の変化の例を示すグラフである。 異常診断制御のフローチャートを示した図である。
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図５に基づいて説明する。
図１は、本実施例に係る燃料供給制御装置の全体構成図である。
同図１において、内燃機関Ｅは吸気管１より燃料と空気の混合気を吸入し燃焼により動力を得て、燃焼後の排気ガスは排気管２により排出される内燃機関であり、吸気管１の途中にはスロットルボディ３が形成されていて、その内部にスロットル弁４が配設され、同スロットル弁４より下流側で内燃機関Ｅの図示しない吸気弁の少し上流側に燃料噴射弁５が設けられている。
燃料噴射弁５は燃料ポンプ６を介して燃料タンクTに接続されている。
かかる内燃機関Ｅの運転状態は、各負荷検出手段（運転状態検出手段）により検出されるようになっており、スロットル弁４の直ぐ下流の枝管９には吸気管１内の絶対圧ＰｂＡを検出する吸気管内絶対圧センサ10が設けられ、内燃機関Ｅの図示しないカム軸周囲またはクランク軸周囲に取り付けられた機関回転数センサ11により機関回転数Ｎe（ｎ） が検出され、同機関回転数センサ11は内燃機関Ｅのクランク軸の180 度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パルス（ＴＤＣ信号パルス）を出力するものである。
また内燃機関Ｅのシリンダブロックの冷却水を満たしたシリンダの周壁には冷却水温Ｔｗを検出する機関水温センサ14が設けられ、燃料タンクＴにはタンク内圧ＰT を検出するタンク内圧センサ15が備えられている。
内燃機関Ｅの排気管２には、空燃比センサ（Ｏ2 センサ）12が配設されて排気ガス中の酸素濃度を検出している。
また前記スロットル弁４の弁開度（スロットル開度）もスロットル開度センサ13によって検出されるようになっている。
以上の各種センサの検出信号は全て電子コントロールユニットＥＣＵ18に入力され、ＥＣＵ18はこれらの情報に基づき演算処理を行い、各種制御信号を各駆動装置に出力して最適制御を行う。
例えばＥＣＵ18は、各種センサからの信号に基づいて、前記空燃比センサ12の排気ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々の内燃機関運転状態を制御するとともに、内燃機関運転状態に応じて前記ＴＤＣ信号パルスに同期して前記燃料噴射弁５の燃料噴射時間ＴOUTを演算し、同燃料噴射時間ＴOUT に基づき燃料噴射弁５をデューティ制御して所要の燃料供給量を内燃機関Ｅに供給する。
かかる電子制御式燃料噴射装置を備えた内燃機関Ｅにおいて、燃料タンクＴ内の蒸発燃料を外界に漏らさずに処理するパージ機構が設けられている。
すなわち燃料タンクＴの上壁からは、燃料タンクＴ内の上部空間に連通するベント通路20が延出し、燃料タンクＴ内の内圧を適当に保つ２方向弁21を介してキャニスタＣに接続されている。
キャニスタＣは、その容器内部に活性炭22が上下に空間を残して充填されており、底壁から延出した通気管23から空気を取り入れるようになっている。
前記ベント通路20の終端開口は活性炭22内に位置し、燃料タンクＴ内で蒸発燃料が発生して内圧が高くなると、２方向弁21が開いて蒸発燃料がキャニスタＣに導入され活性炭22に吸着捕捉される。
キャニスタＣの上壁からは上部空間に連通してパージ通路24が延出し、途中オンオフ制御型のパージ制御弁25を介して、その終端は内燃機関Ｅの吸気管１におけるスロットルボディ３の下流側に接続し連通されている。
パージ制御弁25が開らくと、吸気管１の負圧によりキャニスタＣの通気管23から大気が取り込まれ活性炭22に吸着していた燃料を離脱して空気と燃料蒸気との混合気として吸気管１に供給され、内燃機関Ｅにおける燃焼に供される。
このようにして燃料タンクＴ内の蒸発燃料が処理され、外界に漏れ大気汚染の原因となるのを防止している。
以上のような内燃機関Ｅの燃料供給制御装置において、ＥＣＵ18は各種センサからの検出信号を入力し、排出ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御運転領域や燃料供給遮断（フューエルカット）時高負荷時等のオープンルーフ制御運転領域等の種々の内燃機関運転状態を判別するとともに、前記機関回転数センサ11からのＴＤＣ信号パルスに同期する燃料噴射弁５の燃料噴射時間ＴOUTを次式により算出し燃料供給量を制御して空燃比を最適に保つようにしている。
ＴOUT ＝Ｔi ・Ｋi ・ＫWOT ・Ｋａ ＋Ｋ2
ここにＴi は燃料噴射弁５の噴射時間の基準値であり、機関回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧ＰB A に応じて設定されたＴi マップから検索される。
Ｋａ はＯ2 フィードバック補正係数（空燃比補正係数）であってフィードバック制御時、空燃比センサ16により検出される排出ガス中の酸素濃度に応じて設定される。
ＫWOT は内燃機関１が高負荷（ＷＯＴ）運転領域にあるときに1.0 より大きい値に設定される燃料増量係数である。
Ｋ1 およびＫ2 はそれぞれ各種内燃機関パラメータ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数であり、内燃機関Ｅの運転状態に応じた燃費特性、内燃機関加速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決定される。
ＥＣＵ18は、上記のようにして求めた燃料噴射時間ＴOUT に基いて燃料噴射弁５の開弁を制御する。
ＥＣＵ18による本燃料供給制御装置は、上記のように、燃料噴射弁５の燃料噴射時間ＴOUTを演算する燃料噴射量演算手段51およびパージ制御弁25を制御するパージ制御手段63を備えているとともに、空燃比補正係数Ｋａ に基づいて異常診断を行う異常診断手段70を備えている。
ＥＣＵ18による燃料供給制御装置の制御ブロック図を図２に示す。
ＥＣＵ18には、機関回転数センサ11が検出した機関回転数ｎやスロットル開度センサ13が検出したスロットル開度θ、その他の運転状態検出手段が検出した情報、さらに空燃比センサ12が検出した酸素濃度が入力される。
図２を参照して、異常診断手段70は、異常診断基準である空燃比補正係数Ｋａの閾値を決める運転領域マップ72を予め記憶しており、現在の運転状態から運転領域判定手段71が運転領域マップ72に従って現在の運転領域を判定する。
本異常診断手段70における運転領域マップ72を、図３に示す。
運転領域マップ72は、横軸を機関回転数ｎとし、縦軸をスロットル開度θとした直角座標に、６つの運転領域Ｒ１〜Ｒ６が区分けして示されている。
この運転領域Ｒ１〜Ｒ６は、排出ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御運転領域内にある。
スロットル開度θの大きさ順に、運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６が決められており、スロットル開度θが最も小さい運転領域Ｒ１は、機関回転数ｎがｎ１以下のアイドル運転領域に相当する。
運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の順に、スロットル開度θの幅が大きくなっている。
これは、スロットル開度θが小さい低負荷の運転領域ほど空燃比補正係数Ｋａの変化が大きく、外乱の影響を受けやすいことから、燃料噴射量に高い精度が要求されるためである。
スロットル開度θがθ４未満（θ＜θ４）の運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、内燃機関Ｅのバラツキおよびアイドルスクリューの調整の影響を大きく受ける領域である。
スロットル開度θがθ４以上でθ６以下（θ４≦θ＜θ６）の運転領域Ｒ５は、スロットル開度センサ13のバラツキの影響が最も大きい領域である。
スロットル開度θがθ６以上（θ≧θ６）の運転領域Ｒ６は、スロットル開度センサ13のバラツキや内燃機関Ｅのバラツキの影響を受け難い領域である。
このように、内燃機関の運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６によってスロットル開度センサ13のバラツキや内燃機関Ｅのバラツキあるいはアイドルスクリューの調整などの影響の受け方に差がある。
そのために、このような影響を考慮して、空燃比補正係数Ｋａの変化から異常を診断する際に、各運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６ごとに、診断基準となる閾値（リーン側閾値ＳＬ，リッチ側閾値ＳＲ）を予め設定しておき、異常閾値テーブル74として異常診断手段70が記憶している。
図２を参照して、運転領域判定手段71は、機関回転数センサ11の機関回転数ｎとスロットル開度センサ13のスロットル開度θとから、図３の運転領域マップ72に従って現在の運転領域Ｒを判定する。
運転領域判定手段71により判定された現在の運転領域Ｒは、異常閾値抽出手段73に入力され、異常閾値抽出手段73は、現在の運転領域Ｒにおけるリーン側閾値ＳＬとリッチ側閾値ＳＲを異常閾値テーブル74から抽出する。
図４は、ある運転領域における空燃比補正係数Ｋａの変化の例を示したものである。
空燃比補正係数Ｋａの平均値が一定の値を示す正常時の空燃比補正係数Ｋａの変化（実線）に対して、リーン側異常時の空燃比補正係数Ｋａの変化（一点鎖線）は、空燃比がリーン側に偏るために、これを補正しようとして徐々に上昇しており、リッチ側異常時の空燃比補正係数Ｋａの変化（二点鎖線）は、空燃比がリッチ側に偏るために、これを補正しようとして徐々に減少している。
この運転領域における異常の診断基準となるリーン側閾値ＳＬとリッチ側閾値ＳＲとすると、徐々に上昇するリーン側異常時の空燃比補正係数Ｋａがリーン側閾値ＳＬを上回ると、リーン側異常の可能性があると判断され、徐々に減少するリッチ側異常時の空燃比補正係数Ｋａがリッチ側閾値ＳＲを下回ると、リッチ側異常の可能性があると判断される。
異常診断手段70の異常情報取得手段75は、異常閾値抽出手段73が抽出した現在の運転領域Ｒにおけるリーン側閾値ＳＬとリッチ側閾値ＳＲを入力して、空燃比補正係数Ｋａがリーン側閾値ＳＬを上回るかリッチ側閾値ＳＲを下回るかを判別して、異常情報を取得する。
ここに、空燃比補正係数Ｋａは、前記燃料噴射量演算手段51が燃料噴射時間ＴOUTを演算する過程で、空燃比センサ16により検出される空燃比に基づいて学習して算出される空燃比補正係数Ｋａを用いる。
異常情報取得手段75は、空燃比補正係数Ｋａがリーン側閾値ＳＬを超えたときは、リーン側異常の可能性があると判断して、異常情報としてリーン側異常フラグＦＬに「１」を立て、一方、空燃比補正係数Ｋａがリッチ側閾値ＳＲを下回ったときは、リッチ側異常の可能性があると判断して、異常情報としてリッチ側異常フラグＦＲに「１」を立て、次の異常判定手段76に異常情報として出力する。
異常判定手段76は、図５に示すフローチャートに従って後述するように、内燃機関Ｅの一時的な特性変化による影響を避けて精度良く異常診断を行う処理を行っており、異常と判断したときは、警告灯などの警告手段80を駆動して警告を発する。
ＥＣＵ18による燃料供給制御装置は、パージ制御弁25を制御するパージ制御手段63を備えているが、蒸発燃料の放出の影響を排して、精度良く燃料供給システムの異常診断を行うために、運転領域ごとにパージの影響が無視できない空燃比補正係数のパージ閾値ＳＰを設定して、空燃比補正係数Ｋａがパージ閾値ＳＰを超える（下回る）ときは、パージカットを行うようにしている。
すなわち、ＥＣＵ18は、各運転領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６ごとに、パージ閾値ＳＰを予め設定しておき、パージ閾値テーブル62として記憶しており、パージ閾値抽出手段61が、前記運転領域判定手段71により判定された現在の運転領域Ｒにおけるパージ閾値ＳＰを抽出する。
そして、パージ制御手段63は、パージ閾値抽出手段61が抽出した現在の運転領域Ｒにおけるパージ閾値ＳＰを入力して、燃料噴射量演算手段51から入力した空燃比補正係数Ｋａがパージ閾値ＳＰを下回るか（超えるか）を判別して、空燃比補正係数Ｋａがパージ閾値ＳＰを下回るときは、パージ制御弁25を駆動してパージカットを実行する。
空燃比補正係数Ｋａの変化を示す図４を参照して、パージ閾値ＳＰは、リッチ側閾値ＳＲより幾らか上側に位置しており、徐々に減少するリッチ側異常時の空燃比補正係数Ｋａがパージ閾値ＳＰを下回ったときに、パージカットを行い、パージの影響を無くした状態で、異常診断を続行する。
なお、パージ閾値ＳＰは、高負荷の運転領域Ｒ５，Ｒ６には設定しておらず、運転領域Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に設定されている。
次に、異常診断の制御手順を、図５に示す異常診断制御のフローチャートに従って説明する。
まず、内燃機関Ｅの始動時であるか否かを判別し（ステップ１）、始動時であれば、ステップ２に飛んで、リーン側異常フラグＦＬ、リッチ側異常フラグＦＲおよびリーン側とリッチ側の少なくとも一方の異常の可能性があるときに「１」を立てる異常フラグＦを、全て「０」として、本ルーチンを抜ける。
ステップ１で、内燃機関Ｅが始動時でなく、始動後内燃機関Ｅが稼動していると判断したときは、ステップ３に進んで、運転領域判定手段71により運転領域マップ72に従って現在の運転領域Ｒを判定し、異常閾値抽出手段73が、現在の運転領域Ｒにおけるリーン側閾値ＳＬとリッチ側閾値ＳＲを異常閾値テーブル74から抽出する。
次のステップ４で、運転領域の移行があったか否かを判別する。
運転領域の移行があったときは、ステップ５に飛んで異常フラグＦに「１」が立っているか否かを判別して、立っていなければステップ２に直接進み、「１」が立っていれば、ステップ６に進んで、異常の可能性がある異なる運転領域の回数を計数する異常領域回数Ｃをインクリメントして（Ｃ＝Ｃ＋１）、ステップ２に進み、本ルーチンを抜ける。
ステップ４で、運転領域の移行がないと判別されたときは、ステップ７に進み、空燃比補正係数Ｋａを短期的学習により算出する。
この空燃比補正係数Ｋａは、空燃比センサ12の検出した空燃比に短期的学習値を加算して平均したものである。
次のステップ８に進むと、今回算出された空燃比補正係数Ｋａと前回の空燃比補正係数Ｋａ´との差が、所定値ｋ以上あるかが判別され、所定値ｋ以上あればステップ９に進み、空燃比補正係数Ｋａを長期的学習により算出してステップ１０に進むが、所定値ｋ未満であれば、ステップ１０に直接進む。
運転領域の移行があったときなど、長期的学習により算出した空燃比補正係数Ｋａがステップ４における空燃比補正係数Ｋａの初期値として使用される。
ステップ１０では、算出された空燃比補正係数Ｋａが、パージ閾値ＳＰを下回るか（超えるか）を判別して（図４参照）、パージ閾値ＳＰを下回る（Ｋａ＜ＳＰ）ときは、蒸発燃料の放出により空燃比補正係数Ｋａが低下したものであり、このパージの影響を避けるべく、ステップ１１に進んで、パージカットを実行した後にパージの影響がなくなる所定時間が経過したかを判別する。
すなわち、パージカットを行って所定時間を経過するまでは、パージの影響があるので、ステップ１１から本ルーチンを抜け、パージの影響がなくなる所定時間を経過した後にステップ１１からステップ１２に進んで、パージの影響を無くした状態で、異常診断に入り、リッチ側異常の可能性があるか、すなわち空燃比補正係数Ｋａがリッチ側閾値ＳＲを下回るか否かが判別され、異常診断を開始する。
ステップ１２で、空燃比補正係数Ｋａがリッチ側閾値ＳＲを下回る（Ｋａ＜ＳＲ）と判別されると、リッチ側異常の可能性があるとして、ステップ１４に飛んで、リッチ側異常フラグＦＲに「１」を立て、次いでステップ16に進んで、異常フラグＦにも「１」を立て、ステップ１７に進む。
ステップ１０で、空燃比補正係数Ｋａがパージ閾値ＳＰ以上（Ｋａ≧ＳＰ）と判別されると、ステップ１３に飛んで、リーン側異常の可能性があるか、すなわち空燃比補正係数Ｋａがリーン側閾値ＳＬを上回るか否かが判別される。
ステップ１３で、空燃比補正係数Ｋａがリーン側閾値ＳＬを上回る（Ｋａ＞ＳＬ）と判別されると、リーン側異常の可能性があるとして、ステップ１５に飛んで、リーン側異常フラグＦＬに「１」を立て、ステップ16に進んで、異常フラグＦにも「１」を立て、ステップ１７に進む。
リッチ側の異常の可能性もリーン側の異常の可能性もないときは、ステップ１３からステップ１７と進んで、リッチ側異常フラグＦＲ、リーン側異常フラグＦＬ、異常フラグＦのいずれも「１」が立たない。
ステップ１７では、異常フラグＦに「１」が立っているか否かを判別し、異常フラグＦに「１」が立っていなければ（Ｆ＝０）、リーン側もリッチ側も異常の可能性がないということで、本ルーチンを抜ける。
ステップ１７で、異常フラグＦに「１」が立っている（Ｆ＝１）と判別したときは、ステップ１８に進み、異常の可能性がある異なる運転領域の回数を計数する異常領域回数Ｃが「２」である（Ｃ＝２）か否かを判別する。
すなわち、異なる２つの運転領域の各々で異常フラグＦに「１」が立ったか否かを判別している。
ステップ１８で、異常領域回数Ｃが「２」でないと判別したときは、異常領域回数Ｃは「０」か「１」であり、このときは、本ルーチンを抜ける。
そして、前記ステップ４で運転領域の移行が判別され、ステップ５に進み、異常フラグＦに「１」が立っているときに、ステップ６で異常領域回数Ｃは、インクリメントされる。
ステップ１８で、異常領域回数Ｃが「２」である（Ｃ＝２）と判別されると、すなわち異なる２つの運転領域の各々で異常フラグＦに「１」が立ち、異常の可能性が高くなったと判別されたとき、ステップ１９に進んで、異常領域回数Ｃを「１」に戻しておき、ステップ２０に進む。
ステップ２０では、２回の運転サイクルで異常の可能性があるか否かを判別する。
内燃機関Ｅが始動され運転が停止されるまでの１回の運転サイクルで、異なる２つの運転領域の各々で異常フラグＦに「１」が立って異常の可能性が高くなり、２回目の運転サイクルでも、異なる２つの運転領域の各々で異常フラグＦに「１」が立って異常の可能性が高くなったと判別したときに、はじめて、ステップ21に進んで、燃料供給システムの異常と判断して、警告灯などの警告手段80を駆動して異常警告を発する。
ステップ２０で、２回の運転サイクルで異常の可能性がないと判別されたときは、本ルーチンを抜ける。
以上のように、本燃料供給システムの異常診断装置は、運転領域Ｒごとに燃料供給システムの異常を判定する空燃比補正係数Ｋａのリーン側閾値ＳＬとリッチ側閾値ＳＲを予め設定した閾値テーブル74を備え、同閾値テーブル74から運転状態に応じて抽出されたリーン側閾値ＳＬまたはリッチ側閾値ＳＲを、空燃比補正係数Ｋａが超えたか否かの異常情報に基づき異常を判定するので、内燃機関の特性の異なる運転領域Ｒに応じた判定基準により精度良く早期に燃料供給システムの異常診断を行うことができる。
空燃比補正係数Ｋａがリーン側閾値ＳＬまたはリッチ側閾値ＳＲを超えたとき、異常情報としてリーン側異常フラグＦＬまたはリッチ側異常フラグＦＲに「１」を立て、さらに異常フラグＦに「１」を立てることとし、２つの異なる運転領域Ｒで異常フラグＦが立ったか否かで、異常の可能性を判断しているので、内燃機関の一時的な特性変化による影響を避けて、より精度良く燃料供給システムの異常診断を行うことができる。
なお、２つの異なる運転領域Ｒで異常フラグＦが立ったときに、異常と判定して警告を行うようにしてもよい。
さらに、２回の各運転サイクルで、異常判定手段76が異常の判定をしたときに、はじめて警告手段80により異常の警告をするので、内燃機関の一時的な特性変化による影響を避けて、より一層精度良く燃料供給システムの異常診断を行った上で異常と判定し警告することができる。
運転領域Ｒごとにパージの影響が無視できない空燃比補正係数Ｋａのパージ閾値ＳＰを設定し、パージ制御手段63は、空燃比補正係数Ｋａがパージ閾値ＳＰを超える（下回る）ときは、パージカットを行うので、燃料系で発生した蒸発燃料の放出による空燃比補正係数への影響が無視できないときは、パージカットを行った上で、燃料供給システムの異常診断を行うことで、蒸発燃料の放出の影響を排して、精度良く燃料供給システムの異常診断を行うことができる。
燃料供給システムの異常が、空燃比補正係数Ｋａのリーン側で起きているのか、リッチ側で起きているのかが、リーン側異常フラグＦＬまたはリッチ側異常フラグＦＲの状態で知ることができるので、異常の原因を早期に究明することができる。
なお、燃料供給システムの異常としては、燃料噴射弁が詰まっていたり、燃料の漏れがあったり、スロットルバルブの開閉動作に異常が生じたりするなどの種々の原因が考えられる。
以上の実施の形態では、２つの異なる運転領域Ｒで異常フラグＦが立ったか否かで、異常を判定していたが、３つ以上の複数の運転領域Ｒで異常フラグＦが立ったか否かで、異常を判定してもよく、異常診断の精度を上げることができるが、異常の診断結果が遅れることになる。
また、２回の各運転サイクルで、異常判定手段76が異常の判定をしたときに、警告手段80により異常の警告するようにしているが、３回以上の複数回の各運転サイクルで、異常判定手段76が異常の判定をしたときに、はじめて警告手段80により異常の警告するようにしてもよく、異常診断の精度を上げることができるが、早期診断が難しくなる。
Ｅ…内燃機関、Ｔ…燃料タンク、Ｃ…キャニスタ、
１…吸気管、２…排気管、３…スロットルボディ、４…スロットル弁、５…燃料噴射弁、６…燃料ポンプ、９…枝管、
10…吸気管内接待圧センサ、11…機関回転数センサ、12…空燃比センサ、13…スロットル開度センサ、14…機関水温センサ、15…タンク内圧センサ、
18…ＥＣＵ、20…ベント通路、21…２方向弁、22…活性炭、23…通気管、24…パージ通路、25…パージ制御弁、
51…燃料噴射量演算手段、
61…パージ閾値抽出手段、62…パージ閾値テーブル、63…パージ制御手段
70…異常診断手段、71…運転領域判定手段、72…運転領域マップ、73…異常閾値抽出手段、74…異常閾値テーブル、75…異常情報取得手段、76…異常判定手段。

Claims (5)

  1. 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段(11,13)と、
    内燃機関の排気系に設けられ空燃比を検出する空燃比センサ(12)と、
    前記運転状態検出手段(11,13)の検出情報に基づき燃料噴射弁により内燃機関に供給される燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段(51)と、
    前記空燃比センサ(12)の検出した空燃比に応じた空燃比補正係数(Ｋａ)によりフィードバックして前記燃料噴射量を補正して燃料供給制御を行う燃料供給システムの診断装置において、
    機関回転数(n)とスロットル開度(θ)に基づき運転領域を区分けし、各運転領域(R)ごとに燃料供給システムの異常を判定する空燃比補正係数(Ｋａ)のリーン側閾値(ＳＬ)とリッチ側閾値(ＳＲ)を予め設定した閾値テーブル(74)と、
    空燃比補正係数(Ｋａ)が、前記閾値テーブル(74)から運転状態に応じて抽出されたリーン側閾値(ＳＬ)またはリッチ側閾値(ＳＲ)を超えたか否かを判断して異常情報を得る異常情報取得手段(75)と、
    前記異常情報取得手段(75)が取得した異常情報に基づき異常を判定する異常判定手段(76)とを備えたことを特徴とする燃料供給システムの診断装置。
  2. 前記異常情報取得手段(75)は、空燃比補正係数(Ｋａ)がリーン側閾値(ＳＬ)またはリッチ側閾値(ＳＲ)を超えたとき、異常情報として異常フラグ(F)を立て、
    前記異常判定手段(76)は、２回以上の所定回数異常フラグ(F)が立ったか否かで、異常を判定することを特徴とする請求項１記載の燃料供給システムの診断装置。
  3. 前記異常判定手段(76)は、少なくとも２つの異なる運転領域(R)で異常フラグ(F)が立ったか否かで、異常を判定することを特徴とする請求項２記載の燃料供給システムの診断装置。
  4. ２回以上の所定回数の各運転サイクルで、前記異常判定手段(76)が異常の判定をしたときに、警告手段(80)により警告することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の燃料供給システムの診断装置。
  5. 燃料系で発生した蒸発燃料を吸気系に放出制御するパージ制御手段(63)を備え、
    運転領域(R)ごとにパージの影響が無視できない空燃比補正係数(Ｋａ)のパージ閾値(ＳＰ)を設定し、
    前記パージ制御手段(63)は、空燃比補正係数(Ｋａ)がパージ閾値(ＳＰ)を超えるときは、パージカットを行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の燃料供給システムの診断装置。
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