JP2611553B2 - 燃料噴射装置の異常診断装置 - Google Patents
燃料噴射装置の異常診断装置Info
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- 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
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
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- 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
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- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
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- F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の燃料噴射
装置の異常診断装置に関するものである。
装置の異常診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の燃料噴射装置の異常判
定は、たとえば基本噴射量を空燃比Ｆ／Ｂ（フィード／
バック）補正係数と学習補正係数とから演算した空燃比
補正値で補正して、燃料制御する場合に、空燃比補正値
が所定値以上となったときに、異常と判定する方法が、
たとえば特開昭６２−２１９８４８号公報に開示されて
いる。また、別の燃料噴射装置の異常判定として、たと
えば空燃比センサの出力の反転周波数あるいは周期を所
定値と比較する方法が知られている。
定は、たとえば基本噴射量を空燃比Ｆ／Ｂ（フィード／
バック）補正係数と学習補正係数とから演算した空燃比
補正値で補正して、燃料制御する場合に、空燃比補正値
が所定値以上となったときに、異常と判定する方法が、
たとえば特開昭６２−２１９８４８号公報に開示されて
いる。また、別の燃料噴射装置の異常判定として、たと
えば空燃比センサの出力の反転周波数あるいは周期を所
定値と比較する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の空
燃比補正値を用いる燃料噴射装置の異常判定方法では、
空燃比補正値と所定値の比較によってのみ、故障を判定
しているため、燃料系の状態に応じて適切な異常判定を
行うことがむずかしいという課題があった。また、同様
に空燃比センサの出力を用いる異常判定方法において
も、燃料系の状態に応じて適切な異常判定を行うことは
むずかしかった。
燃比補正値を用いる燃料噴射装置の異常判定方法では、
空燃比補正値と所定値の比較によってのみ、故障を判定
しているため、燃料系の状態に応じて適切な異常判定を
行うことがむずかしいという課題があった。また、同様
に空燃比センサの出力を用いる異常判定方法において
も、燃料系の状態に応じて適切な異常判定を行うことは
むずかしかった。
【０００４】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、燃料系の状態に応じて適切な異常
判定と、空燃比フィードバック制御を行うことができる
燃料噴射装置の異常診断装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、燃料系の状態に応じて適切な異常
判定と、空燃比フィードバック制御を行うことができる
燃料噴射装置の異常診断装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る燃料噴射
装置の異常診断装置は、空燃比センサの出力により空燃
比補正値を演算して第１の設定値と比較することにより
第１の比較結果を取り出すとともに、空燃比センサの出
力の周波数に関連する値を第２の設定値と比較して第２
の比較結果を取り出し、第１と第２の比較結果に基づい
て燃料系の異常を診断すると共に、第１と第２の比較結
果を組み合わせることによって、燃料系の状態を把握す
るものである。
装置の異常診断装置は、空燃比センサの出力により空燃
比補正値を演算して第１の設定値と比較することにより
第１の比較結果を取り出すとともに、空燃比センサの出
力の周波数に関連する値を第２の設定値と比較して第２
の比較結果を取り出し、第１と第２の比較結果に基づい
て燃料系の異常を診断すると共に、第１と第２の比較結
果を組み合わせることによって、燃料系の状態を把握す
るものである。
【０００６】
【作用】この発明における診断手段は、空燃比センサの
出力に基づいて演算された空燃比補正値と第１の設定値
を比較した第１の比較結果と、空燃比センサの出力の周
波数に関連する値と第２の設定値とを比較した第２の比
較結果とに基づいて燃料系の異常を診断すると共に、空
燃比補正値と空燃比センサの出力の周波数に関連する値
とを組み合わせて燃料系の状態を把握する。
出力に基づいて演算された空燃比補正値と第１の設定値
を比較した第１の比較結果と、空燃比センサの出力の周
波数に関連する値と第２の設定値とを比較した第２の比
較結果とに基づいて燃料系の異常を診断すると共に、空
燃比補正値と空燃比センサの出力の周波数に関連する値
とを組み合わせて燃料系の状態を把握する。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の燃料噴射装置の実施例につ
いて図面に基づき説明する。図１はその一実施例の構成
を示すブロック図である。この図１において、１０はエ
アフローセンサ（以下、ＡＦＳと略する）１３の上流側
に配設されたエアクリーナである。
いて図面に基づき説明する。図１はその一実施例の構成
を示すブロック図である。この図１において、１０はエ
アフローセンサ（以下、ＡＦＳと略する）１３の上流側
に配設されたエアクリーナである。
【０００８】このＡＦＳ１３はエンジン１に吸入される
空気量に応じてパルスを出力し、また、クランク角セン
サ１７はエンジン１の回転数に応じてパルスを出力す
る。このＡＦＳ１３の出力とクランク角センサ１７から
出力されるパルスはＡＮ検出手段２０に入力されるよう
になっている。ＡＮ検出手段２０はＡＦＳ１３の出力と
クランク角センサ１７の出力とからエンジン１の所定ク
ランク角度間に入るＡＦＳ１３の出力パルスを計数す
る。
空気量に応じてパルスを出力し、また、クランク角セン
サ１７はエンジン１の回転数に応じてパルスを出力す
る。このＡＦＳ１３の出力とクランク角センサ１７から
出力されるパルスはＡＮ検出手段２０に入力されるよう
になっている。ＡＮ検出手段２０はＡＦＳ１３の出力と
クランク角センサ１７の出力とからエンジン１の所定ク
ランク角度間に入るＡＦＳ１３の出力パルスを計数す
る。
【０００９】このＡＮ検出手段２０の出力はＡＮ演算手
段２１に出力されるようになっている。ＡＮ演算手段２
１はＡＮ検出手段２０の出力から真の吸気量を算出し
て、その算出結果を制御手段２２に出力するようになっ
ている。
段２１に出力されるようになっている。ＡＮ演算手段２
１はＡＮ検出手段２０の出力から真の吸気量を算出し
て、その算出結果を制御手段２２に出力するようになっ
ている。
【００１０】一方、１１はサージタンク、１２はスロッ
トルバルブ、１４はインジェクタ、１５は吸気管、１６
は排気管、１８は水温センサ、１９は吸気管１６に取り
付けた空燃比センサとしての排気ガスセンサ（O2セン
サ）であり、この排気ガスセンサ１９は排気中の酸素濃
度から空燃比を検出するものであり、この排気ガスセン
サ１９の出力、水温センサ１８の出力も上記制御手段２
２に出力するようになっている。
トルバルブ、１４はインジェクタ、１５は吸気管、１６
は排気管、１８は水温センサ、１９は吸気管１６に取り
付けた空燃比センサとしての排気ガスセンサ（O2セン
サ）であり、この排気ガスセンサ１９は排気中の酸素濃
度から空燃比を検出するものであり、この排気ガスセン
サ１９の出力、水温センサ１８の出力も上記制御手段２
２に出力するようになっている。
【００１１】上記制御手段２２はＡＮ演算手段２１の出
力、水温センサ１８の出力、排気ガスセンサ１９の出力
を受けて、インジェクタ１４の駆動時間を制御し、燃料
供給量を制御するようになっている。
力、水温センサ１８の出力、排気ガスセンサ１９の出力
を受けて、インジェクタ１４の駆動時間を制御し、燃料
供給量を制御するようになっている。
【００１２】図２はこの実施例の構成をより具体的に示
したブロック図であり、この図２において、図１と同一
部分には同一符号を付して、その重複説明を避ける。こ
の図２は図１におけるＡＮ検出手段２０〜制御手段２２
の内部構成を具体的ブロック図として示しており、図１
の制御手段２２を図２では、制御装置３０として示して
おり、一点鎖線で包囲されている。
したブロック図であり、この図２において、図１と同一
部分には同一符号を付して、その重複説明を避ける。こ
の図２は図１におけるＡＮ検出手段２０〜制御手段２２
の内部構成を具体的ブロック図として示しており、図１
の制御手段２２を図２では、制御装置３０として示して
おり、一点鎖線で包囲されている。
【００１３】この制御装置３０はＡＦＳ１３、水温セン
サ１８、排気ガスセンサ１９およびクランク角センサ１
７の出力信号を入力とし、内燃機関、すなわち、エンジ
ン１の各気筒ごとに設けられた４つのインジェクタ（４
気筒の場合を例示している）１４を制御するものであ
る。この制御装置３０は、上述のように、ＡＮ検出手段
２０〜制御手段２２に相当し、ＲＯＭ４１，ＲＡＭ４２
を有するマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵという）
４０などにより実現される。
サ１８、排気ガスセンサ１９およびクランク角センサ１
７の出力信号を入力とし、内燃機関、すなわち、エンジ
ン１の各気筒ごとに設けられた４つのインジェクタ（４
気筒の場合を例示している）１４を制御するものであ
る。この制御装置３０は、上述のように、ＡＮ検出手段
２０〜制御手段２２に相当し、ＲＯＭ４１，ＲＡＭ４２
を有するマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵという）
４０などにより実現される。
【００１４】また、３１はＡＦＳ１３の出力に接続され
た２分周器、３２はこの２分周器３１の出力を一方の入
力とし、他方の入力端子をＣＰＵ４０の出力端Ｐ１に接
続した排他的論理和ゲートであり、この排他的論理和ゲ
ート３２の出力端子はカウンタ３３およびＣＰＵ４０の
入力端に接続されている。
た２分周器、３２はこの２分周器３１の出力を一方の入
力とし、他方の入力端子をＣＰＵ４０の出力端Ｐ１に接
続した排他的論理和ゲートであり、この排他的論理和ゲ
ート３２の出力端子はカウンタ３３およびＣＰＵ４０の
入力端に接続されている。
【００１５】また、３４は水温センサ１８とＡ／Ｄコン
バータ３５との間に接続されたインタフェースであり、
３６は波形整形回路である。この波形整形回路３６に
は、クランク角センサ１７の出力が入力され、波形整形
回路３６の出力はＣＰＵ４０の割込み入力端Ｐ４および
カウンタ３７に入力されるようになっている。
バータ３５との間に接続されたインタフェースであり、
３６は波形整形回路である。この波形整形回路３６に
は、クランク角センサ１７の出力が入力され、波形整形
回路３６の出力はＣＰＵ４０の割込み入力端Ｐ４および
カウンタ３７に入力されるようになっている。
【００１６】また、タイマ３８はＣＰＵ４０の割込み入
力端Ｐ５に接続されており、Ａ／Ｄ変換器３９は図示し
ないバッテリの電圧ＶＢをＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ４０に
出力するようになっている。
力端Ｐ５に接続されており、Ａ／Ｄ変換器３９は図示し
ないバッテリの電圧ＶＢをＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ４０に
出力するようになっている。
【００１７】さらに、タイマ４３はＣＰＵ４０の出力端
Ｐ２とドライバ４４の入力端との間に設けられており、
このドライバ４４の出力は各インジェクタ１４に出力さ
れるようになっている。
Ｐ２とドライバ４４の入力端との間に設けられており、
このドライバ４４の出力は各インジェクタ１４に出力さ
れるようになっている。
【００１８】一方、上記排気ガスセンサ１９の出力はＡ
／Ｄコンバータ２８に入力され、そこでＡ／Ｄ変換され
て、ＣＰＵ４０に入力されるようになっている。このＡ
／Ｄコンバータ２８と排気ガスセンサ１９との間は、抵
抗２７を介してアースされている。この抵抗２７はエン
ジン１の低温時に、排気ガスセンサ１９の出力が高圧と
なるために、その電圧を低下させるために設けられたも
のである。
／Ｄコンバータ２８に入力され、そこでＡ／Ｄ変換され
て、ＣＰＵ４０に入力されるようになっている。このＡ
／Ｄコンバータ２８と排気ガスセンサ１９との間は、抵
抗２７を介してアースされている。この抵抗２７はエン
ジン１の低温時に、排気ガスセンサ１９の出力が高圧と
なるために、その電圧を低下させるために設けられたも
のである。
【００１９】次に、上記構成の動作について説明する。
ＡＦＳ１３の出力は２分周器３１により分周され、ＣＰ
Ｕ４０により制御される排他的論理和ゲート３２を介し
て、カウンタ３３に入力される。カウンタ３３は排他的
論理和ゲート３２の出力の立ち上がりエッジ間の周期を
測定する。
ＡＦＳ１３の出力は２分周器３１により分周され、ＣＰ
Ｕ４０により制御される排他的論理和ゲート３２を介し
て、カウンタ３３に入力される。カウンタ３３は排他的
論理和ゲート３２の出力の立ち上がりエッジ間の周期を
測定する。
【００２０】ＣＰＵ４０は排他的論理和ゲート３２の立
ち下がりエッジを割込み入力端Ｐ３に入力され、ＡＦＳ
１３の出力パルス周期またはこれを２分周したごとに、
割込み処理を行い、カウンタ３３の周期を測定する。
ち下がりエッジを割込み入力端Ｐ３に入力され、ＡＦＳ
１３の出力パルス周期またはこれを２分周したごとに、
割込み処理を行い、カウンタ３３の周期を測定する。
【００２１】また、水温センサ１８の出力はインタフェ
ース３４により電圧に変換され、Ａ／Ｄコンバータ３５
により所定時間ごとにディジタル値に変換されてＣＰＵ
４０に取り込まれる。
ース３４により電圧に変換され、Ａ／Ｄコンバータ３５
により所定時間ごとにディジタル値に変換されてＣＰＵ
４０に取り込まれる。
【００２２】クランク角センサ１７の出力は波形整形回
路３６を介してＣＰＵ４０の割込み入力端Ｐ４およびカ
ウンタ３７に入力される。ＣＰＵ４０はこのクランク角
センサ１７の出力の立ち上がりごとに割込み処理を行
い、クランク角センサ１７の立ち上がり間の周期をカウ
ンタ３７の出力から検出する。
路３６を介してＣＰＵ４０の割込み入力端Ｐ４およびカ
ウンタ３７に入力される。ＣＰＵ４０はこのクランク角
センサ１７の出力の立ち上がりごとに割込み処理を行
い、クランク角センサ１７の立ち上がり間の周期をカウ
ンタ３７の出力から検出する。
【００２３】タイマ３８は所定時間ごとにＣＰＵ４０の
割込み入力端Ｐ５へ割込み信号を発生し、また、Ａ／Ｄ
コンバータ３９はバッテリ電圧ＶＢをＡ／Ｄ変換すると
ともに、Ａ／Ｄコンバータ２８は排気ガスセンサ１９の
出力をＡ／Ｄ変換して、それぞれＣＰＵ４０に出力す
る。このＣＰＵ４０は所定時間ごとに、バッテリ電圧Ｖ
ＢのＡ／Ｄ変換値および排気ガスセンサ１９の出力のＡ
／Ｄ変換値を取り込む。
割込み入力端Ｐ５へ割込み信号を発生し、また、Ａ／Ｄ
コンバータ３９はバッテリ電圧ＶＢをＡ／Ｄ変換すると
ともに、Ａ／Ｄコンバータ２８は排気ガスセンサ１９の
出力をＡ／Ｄ変換して、それぞれＣＰＵ４０に出力す
る。このＣＰＵ４０は所定時間ごとに、バッテリ電圧Ｖ
ＢのＡ／Ｄ変換値および排気ガスセンサ１９の出力のＡ
／Ｄ変換値を取り込む。
【００２４】また、タイマ４３はＣＰＵ４０によりプリ
セットされ、ＣＰＵ４０の出力ポートＰ２よりトリガさ
れて、所定のパルス幅の出力をドライバ４４に出力し、
このドライバ４４によりインジェクタ１４を駆動する。
セットされ、ＣＰＵ４０の出力ポートＰ２よりトリガさ
れて、所定のパルス幅の出力をドライバ４４に出力し、
このドライバ４４によりインジェクタ１４を駆動する。
【００２５】次に、ＣＰＵ４０の動作説明の前に、空燃
比フィードバック補正値ＣＦＢと空燃比センサ出力周波
数ｆの組合せによって、燃料噴射装置の異常を検出する
ことができる原理について、空燃比フィードバック補正
値のみから異常検出する際の不具合と、周波数のみから
異常検出を行う際の不具合、および噴射燃料量のバラツ
キに対する空燃比フィードバック補正値と周波数特性と
いう観点から説明する。
比フィードバック補正値ＣＦＢと空燃比センサ出力周波
数ｆの組合せによって、燃料噴射装置の異常を検出する
ことができる原理について、空燃比フィードバック補正
値のみから異常検出する際の不具合と、周波数のみから
異常検出を行う際の不具合、および噴射燃料量のバラツ
キに対する空燃比フィードバック補正値と周波数特性と
いう観点から説明する。
【００２６】図８は、１、３、４、２の気筒順序で燃料
噴射を行う４気筒エンジンに異常が生じた場合を示すも
のであって、 ケース１：第１気筒のみの噴射燃料量がＣＦＢ＝ＣＯを
中心に−３０％〜＋３０％変化したとき（即ち、気筒順
序で言えば４気筒に１回の割合で燃料噴射の異常な気筒
が訪れる場合）、 ケース２：第１気筒と第２気筒の二つの燃料噴射量がＣ
ＦＢ＝ＣＯを中心に−３０％〜＋３０％まで変化したと
き（即ち、気筒順序で言えば、連続する２気筒毎に、燃
料噴射の正常な気筒と燃料噴射の異常な気筒とが２気筒
ずつ交互に訪れる場合）、 ケース３：第２気筒と第３気筒の二つの燃料噴射量がＣ
ＦＢ＝ＣＯを中心に−３０％〜＋３０％まで変化したと
き（即ち、気筒順序で言えば、１気筒毎に、燃料噴射の
正常な気筒と燃料噴射の異常な気筒とが交互に訪れる場
合）、以上の三つのケースについて、噴射燃料量のバラ
ツキに対する空燃比フィードバック補正値ＣＦＢと周波
数ｆの特性を示したものである。
噴射を行う４気筒エンジンに異常が生じた場合を示すも
のであって、 ケース１：第１気筒のみの噴射燃料量がＣＦＢ＝ＣＯを
中心に−３０％〜＋３０％変化したとき（即ち、気筒順
序で言えば４気筒に１回の割合で燃料噴射の異常な気筒
が訪れる場合）、 ケース２：第１気筒と第２気筒の二つの燃料噴射量がＣ
ＦＢ＝ＣＯを中心に−３０％〜＋３０％まで変化したと
き（即ち、気筒順序で言えば、連続する２気筒毎に、燃
料噴射の正常な気筒と燃料噴射の異常な気筒とが２気筒
ずつ交互に訪れる場合）、 ケース３：第２気筒と第３気筒の二つの燃料噴射量がＣ
ＦＢ＝ＣＯを中心に−３０％〜＋３０％まで変化したと
き（即ち、気筒順序で言えば、１気筒毎に、燃料噴射の
正常な気筒と燃料噴射の異常な気筒とが交互に訪れる場
合）、以上の三つのケースについて、噴射燃料量のバラ
ツキに対する空燃比フィードバック補正値ＣＦＢと周波
数ｆの特性を示したものである。
【００２７】この図８に示すように、ケース１（１つの
気筒が異常である場合）とケース２（２つの気筒が異常
である場合）の空燃比フィードバック補正値ＣＦＢが同
一（たとえば、ＣＦＢ＝ＣＡ）となった場合を考える。
ケース２では、２つの気筒に異常が生じているため空燃
比フィードバック補正値の変動量が大きく、速やかにＣ
Ａに達する。このため、排気ガスが悪化する前（ポイン
トｆＡ２）、即ち、空燃比センサ出力周波数が増大する
前に燃料系の異常を検出することができる。しかしなが
ら、ケース１の場合は1つの気筒にのみ異常が生じてい
るので空燃比フィードバック補正値の変動量が小さい。
このため、ケース１において空燃比フィードバック補正
値がＣＡに達した場合（ポイントｆＡ１）では空燃比セ
ンサ出力周波数が既に増大しており、排気ガスが悪化し
ている。したがって、ケース１とケース２の空燃比フィ
ードバック補正値ＣＦＢを同一所定値と比較することに
よってのみ、異常判定を行う場合、異常検知が遅れる
か、または正常な空燃比フィードバックを行うことがで
きない可能性があった。
気筒が異常である場合）とケース２（２つの気筒が異常
である場合）の空燃比フィードバック補正値ＣＦＢが同
一（たとえば、ＣＦＢ＝ＣＡ）となった場合を考える。
ケース２では、２つの気筒に異常が生じているため空燃
比フィードバック補正値の変動量が大きく、速やかにＣ
Ａに達する。このため、排気ガスが悪化する前（ポイン
トｆＡ２）、即ち、空燃比センサ出力周波数が増大する
前に燃料系の異常を検出することができる。しかしなが
ら、ケース１の場合は1つの気筒にのみ異常が生じてい
るので空燃比フィードバック補正値の変動量が小さい。
このため、ケース１において空燃比フィードバック補正
値がＣＡに達した場合（ポイントｆＡ１）では空燃比セ
ンサ出力周波数が既に増大しており、排気ガスが悪化し
ている。したがって、ケース１とケース２の空燃比フィ
ードバック補正値ＣＦＢを同一所定値と比較することに
よってのみ、異常判定を行う場合、異常検知が遅れる
か、または正常な空燃比フィードバックを行うことがで
きない可能性があった。
【００２８】次に、ケース２（連続する２気筒毎に、燃
料噴射の正常な気筒と燃料噴射の異常な気筒とが２気筒
ずつ交互に訪れる場合）とケース３（１気筒毎に、燃料
噴射の正常な気筒と燃料噴射の異常な気筒とが交互に訪
れる場合）を比較すると、空燃比フィードバック補正値
ＣＦＢは同じだが、燃料量が正常空燃比フィードバック
時の中心値から一定割合以上ずれたときの周波数（ｆす
なわち、排気ガスへの影響）が異なることがわかる。即
ち、ケース３では燃料噴射の正常な気筒と異常な気筒と
が1気筒毎に交互に訪れるため周波数の増大が図示の如
く顕著なものとなる。しかしながら、ケース２の場合で
はケース３ほど空燃比センサ出力周波数の変動が顕著で
はないため、異常検知が遅れる可能性がある。
料噴射の正常な気筒と燃料噴射の異常な気筒とが２気筒
ずつ交互に訪れる場合）とケース３（１気筒毎に、燃料
噴射の正常な気筒と燃料噴射の異常な気筒とが交互に訪
れる場合）を比較すると、空燃比フィードバック補正値
ＣＦＢは同じだが、燃料量が正常空燃比フィードバック
時の中心値から一定割合以上ずれたときの周波数（ｆす
なわち、排気ガスへの影響）が異なることがわかる。即
ち、ケース３では燃料噴射の正常な気筒と異常な気筒と
が1気筒毎に交互に訪れるため周波数の増大が図示の如
く顕著なものとなる。しかしながら、ケース２の場合で
はケース３ほど空燃比センサ出力周波数の変動が顕著で
はないため、異常検知が遅れる可能性がある。
【００２９】また、通常の空燃比フィードバック時に
は、ＣＯ＝１．０であるが、たとえば、燃圧レギュレー
タの故障などによる燃圧低下時には、ＣＯ自体にずれを
生じるが、排気ガスへの影響は少ないため、周波数ｆの
みから異常検出を行うことは不可能である。即ち、燃圧
が低下した場合には、全ての気筒において燃料量が不足
する。この燃料量の不足は空燃比フィードバック補正値
ＣＦＢが変化することにより賄われる。この場合、空燃
比フィードバック補正値ＣＦＢが大きく変化しているも
のの空燃比フィードバック制御自体は正常に行われてい
るので、空燃比センサ出力周波数にはほとんど変化がな
い。 従って、このような燃料系の異常を空燃比センサ出
力周波数に基づいて検知することはできない。 そこでこ
の実施例では両異常検知方法を組み合わせてお互いの欠
点を補完するようにしている。
は、ＣＯ＝１．０であるが、たとえば、燃圧レギュレー
タの故障などによる燃圧低下時には、ＣＯ自体にずれを
生じるが、排気ガスへの影響は少ないため、周波数ｆの
みから異常検出を行うことは不可能である。即ち、燃圧
が低下した場合には、全ての気筒において燃料量が不足
する。この燃料量の不足は空燃比フィードバック補正値
ＣＦＢが変化することにより賄われる。この場合、空燃
比フィードバック補正値ＣＦＢが大きく変化しているも
のの空燃比フィードバック制御自体は正常に行われてい
るので、空燃比センサ出力周波数にはほとんど変化がな
い。 従って、このような燃料系の異常を空燃比センサ出
力周波数に基づいて検知することはできない。 そこでこ
の実施例では両異常検知方法を組み合わせてお互いの欠
点を補完するようにしている。
【００３０】次に、ＣＰＵ４０の動作についてフローチ
ャートに沿って説明する。図３はＣＰＵ４０のメインプ
ログラムを示し、ＣＰＵ４０にリセット信号が入力され
ると、ステップＳ１００でＲＡＭ４２、入出力ポートな
どをイニシャライズし、ステップＳ１０１に進む。この
ステップＳ１０１では、排気ガスセンサ１９の出力をＡ
／Ｄコンバータ２８でＡ／Ｄ変換し、ＲＡＭ４２にＶＯ
２として記憶する。
ャートに沿って説明する。図３はＣＰＵ４０のメインプ
ログラムを示し、ＣＰＵ４０にリセット信号が入力され
ると、ステップＳ１００でＲＡＭ４２、入出力ポートな
どをイニシャライズし、ステップＳ１０１に進む。この
ステップＳ１０１では、排気ガスセンサ１９の出力をＡ
／Ｄコンバータ２８でＡ／Ｄ変換し、ＲＡＭ４２にＶＯ
２として記憶する。
【００３１】次のステップＳ１０２では、クランク角セ
ンサ１７の周期ＴＲより３０／ＴＲの計算を行い、回転
数Ｎe を算出する。次いで、ステップＳ１０３に処理が
移り、このステップＳ１０３でＡＦＳ１３の出力などか
らインジェクタ１４の基本駆動時間を演算する。
ンサ１７の周期ＴＲより３０／ＴＲの計算を行い、回転
数Ｎe を算出する。次いで、ステップＳ１０３に処理が
移り、このステップＳ１０３でＡＦＳ１３の出力などか
らインジェクタ１４の基本駆動時間を演算する。
【００３２】次いで、ステップＳ１０４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し、この判定
の結果空燃比フィードバック条件が不成立時には、この
フィードバック制御を行わずに、ステップＳ１０１から
ステップＳ１０４の処理を繰り返す。また、ステップＳ
１０４における判定の結果、空燃比フィードバック条件
が成立していれば、次のステップＳ１０５で空燃比フィ
ードバック補正値（以下、ＣＦＢという）の演算を行
う。すなわち、図４に示すステップＳ２００でＶＯ２を
基準値ＶＴと比較する。
ドバック条件が成立しているか否かを判定し、この判定
の結果空燃比フィードバック条件が不成立時には、この
フィードバック制御を行わずに、ステップＳ１０１から
ステップＳ１０４の処理を繰り返す。また、ステップＳ
１０４における判定の結果、空燃比フィードバック条件
が成立していれば、次のステップＳ１０５で空燃比フィ
ードバック補正値（以下、ＣＦＢという）の演算を行
う。すなわち、図４に示すステップＳ２００でＶＯ２を
基準値ＶＴと比較する。
【００３３】排気ガスセンサ１９の出力特性は図９に示
すように、ＶＯ２は理論空燃比１4.７で基準値ＶＴと交
わる。このステップＳ２００において、比較の結果、Ｖ
Ｏ２＞ＶＴの場合には、ステップＳ２０１でＰ＝−Ｇと
し、また、逆にステップＳ２００における比較の結果が
ＶＯ２＜ＶＴの場合には、ステップＳ２００からステッ
プＳ２０２でＰ＝Ｇと設定する。
すように、ＶＯ２は理論空燃比１4.７で基準値ＶＴと交
わる。このステップＳ２００において、比較の結果、Ｖ
Ｏ２＞ＶＴの場合には、ステップＳ２０１でＰ＝−Ｇと
し、また、逆にステップＳ２００における比較の結果が
ＶＯ２＜ＶＴの場合には、ステップＳ２００からステッ
プＳ２０２でＰ＝Ｇと設定する。
【００３４】次のステップＳ２０３では、空燃比フィー
ドバック補正値ＣＦＢ＝1.０＋Ｐ＋Ｉを計算する。ここ
での積分値Ｉは図５のフローチャートより求める。この
図５のステップＳ３００でＶＯ２＞ＶＴであれば、ステ
ップＳ３００からステップＳ３０１に進み、このステッ
プＳ３０１で前回の値からＧＩを減算し、ＶＯ２＜ＶＴ
であれば、ステップＳ３００からステップＳ３０２に進
み、このステップＳ３０２で前回の値にＧＩを加算す
る。
ドバック補正値ＣＦＢ＝1.０＋Ｐ＋Ｉを計算する。ここ
での積分値Ｉは図５のフローチャートより求める。この
図５のステップＳ３００でＶＯ２＞ＶＴであれば、ステ
ップＳ３００からステップＳ３０１に進み、このステッ
プＳ３０１で前回の値からＧＩを減算し、ＶＯ２＜ＶＴ
であれば、ステップＳ３００からステップＳ３０２に進
み、このステップＳ３０２で前回の値にＧＩを加算す
る。
【００３５】次に、図３のフローチャートのステップＳ
１０６で排気ガスセンサ１９の出力の周波数（以下ｆと
いう）を、この排気ガスセンサ１９の出力の反転周期を
計測するなどして、演算する。
１０６で排気ガスセンサ１９の出力の周波数（以下ｆと
いう）を、この排気ガスセンサ１９の出力の反転周期を
計測するなどして、演算する。
【００３６】次のステップＳ１０７は第２の比較手段で
あってこのステップでは、ステップＳ１０６で演算した
ｆを図６のフローチャートのステップＳ４００で第２の
設定値としての所定値ｆａ｛たとえば（Ｎｅ／３０）×
１／４｝と比較し、ｆが十分小さい値であれば、排気ガ
スへの影響がないと考えて、ステップＳ４０１で周波数
比較用フラグfflog＝０を設定する。また、ステップＳ
４００において、ｆが所定値ｆａ以上であると、ステッ
プＳ４００からステップＳ４０２に進み、このステップ
Ｓ４０２で排気ガスが悪化していると考えられるので、
ステップＳ４０２でfflog＝１と設定する。なお、ステ
ップＳ１０６で演算したｆは、空燃比センサの出力の周
波数に関連する値であって、ここで空燃比センサの出力
の周波数に関連する値とは例えば空燃比センサの出力の
反転周波数あるいは反転周期などを意味するものであ
る。
あってこのステップでは、ステップＳ１０６で演算した
ｆを図６のフローチャートのステップＳ４００で第２の
設定値としての所定値ｆａ｛たとえば（Ｎｅ／３０）×
１／４｝と比較し、ｆが十分小さい値であれば、排気ガ
スへの影響がないと考えて、ステップＳ４０１で周波数
比較用フラグfflog＝０を設定する。また、ステップＳ
４００において、ｆが所定値ｆａ以上であると、ステッ
プＳ４００からステップＳ４０２に進み、このステップ
Ｓ４０２で排気ガスが悪化していると考えられるので、
ステップＳ４０２でfflog＝１と設定する。なお、ステ
ップＳ１０６で演算したｆは、空燃比センサの出力の周
波数に関連する値であって、ここで空燃比センサの出力
の周波数に関連する値とは例えば空燃比センサの出力の
反転周波数あるいは反転周期などを意味するものであ
る。
【００３７】次に、図３の第１の比較手段としてのステ
ップＳ１０８の説明を図７のフローチャートに沿って説
明する。この図７のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ５００でＣＦＢを基準値ＣＯ（たとえば、１．０）と
比較し、その差が第１の設定値としての設定値Ｋ以下で
あるときは、通常の空燃比フィードバック状態であると
考えて、ステップＳ５００からステップＳ５０１に進
み、このステップＳ５０１で補正定数比較用フラグcflo
g＝０を設定する。また、ステップＳ５００で上記比較
による差が設定値Ｋ以上であるときには、ステップＳ５
０２に進み、このステップＳ５０２でcflog＝１を設定
する。
ップＳ１０８の説明を図７のフローチャートに沿って説
明する。この図７のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ５００でＣＦＢを基準値ＣＯ（たとえば、１．０）と
比較し、その差が第１の設定値としての設定値Ｋ以下で
あるときは、通常の空燃比フィードバック状態であると
考えて、ステップＳ５００からステップＳ５０１に進
み、このステップＳ５０１で補正定数比較用フラグcflo
g＝０を設定する。また、ステップＳ５００で上記比較
による差が設定値Ｋ以上であるときには、ステップＳ５
０２に進み、このステップＳ５０２でcflog＝１を設定
する。
【００３８】さらに、図３のフローチャートにおけるス
テップＳ１０９，ステップＳ１１０で燃料系の正常，異
常の判定を行う。すなわち、ステップＳ１０７で fflog
＝０（排気ガスへの影響なし）で、かつステップＳ１１
０でcflog＝０（正常な空燃比フィードバック状態）で
あるときには、正常判定を行い、ステップＳ１０５で演
算されたＣＦＢを用いて、空燃比フィードバック制御を
行う。
テップＳ１０９，ステップＳ１１０で燃料系の正常，異
常の判定を行う。すなわち、ステップＳ１０７で fflog
＝０（排気ガスへの影響なし）で、かつステップＳ１１
０でcflog＝０（正常な空燃比フィードバック状態）で
あるときには、正常判定を行い、ステップＳ１０５で演
算されたＣＦＢを用いて、空燃比フィードバック制御を
行う。
【００３９】また、ステップＳ１０９において、fflog
＝１またはステップＳ１１０において、cflog＝１のと
きには、燃料系に異常があると判定して、空燃比フィー
ドバック制御を中止するとともに、異常と判定されたと
きには、ｆやＣＦＢの情報を調べることにより、より詳
細な燃料系の状態を把握することが可能である。例え
ば、ＣＦＢ及びｆの変動が共に小さい場合はケース１、
ＣＦＢの変動が大きいもののｆの変動が小さい場合はケ
ース２、ＣＦＢ及びｆの変動が共に大きい場合はケース
３、ＣＦＢが大きく異なると共にｆの変化がほとんどな
い場合は全気筒の異常あるいは燃圧などの異常であると
見ることができる。 なお、ステップＳ１０９、ステップ
Ｓ１１０及びその後の異常判定のステップは、診断手段
を構成している。
＝１またはステップＳ１１０において、cflog＝１のと
きには、燃料系に異常があると判定して、空燃比フィー
ドバック制御を中止するとともに、異常と判定されたと
きには、ｆやＣＦＢの情報を調べることにより、より詳
細な燃料系の状態を把握することが可能である。例え
ば、ＣＦＢ及びｆの変動が共に小さい場合はケース１、
ＣＦＢの変動が大きいもののｆの変動が小さい場合はケ
ース２、ＣＦＢ及びｆの変動が共に大きい場合はケース
３、ＣＦＢが大きく異なると共にｆの変化がほとんどな
い場合は全気筒の異常あるいは燃圧などの異常であると
見ることができる。 なお、ステップＳ１０９、ステップ
Ｓ１１０及びその後の異常判定のステップは、診断手段
を構成している。
【００４０】なお、上記実施例では、ＣＦＢが大きい
か、ｆが大きいかで異常判定したが、ｆの値に応じて、
ＣＦＢの判定値を変えても、同様の効果が得られる。
か、ｆが大きいかで異常判定したが、ｆの値に応じて、
ＣＦＢの判定値を変えても、同様の効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、空燃
比補正値と空燃比センサの出力の周波数に関連する値と
の組み合わせによって異常判定を行うように構成したの
で、燃料系の状態に応じて適切な異常判定を行うことが
可能となり、さらに適切な空燃比フィードバック制御が
可能となるとともに、異常時には、空燃比補正値と空燃
比センサの出力の周波数に関連する値の情報によってよ
り詳細な燃料系の状態を把握することが可能となる。
比補正値と空燃比センサの出力の周波数に関連する値と
の組み合わせによって異常判定を行うように構成したの
で、燃料系の状態に応じて適切な異常判定を行うことが
可能となり、さらに適切な空燃比フィードバック制御が
可能となるとともに、異常時には、空燃比補正値と空燃
比センサの出力の周波数に関連する値の情報によってよ
り詳細な燃料系の状態を把握することが可能となる。
【図１】この発明の一実施例による燃料噴射装置の異常
診断装置の構成を示すブロック図である。
診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の燃料噴射装置の異常診断装置の具体的な
実施例の構成を示すブロック図である。
実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の燃料噴射装置の異常診断装置におけるＣ
ＰＵのメインプログラムの実行フローチャートである。
ＰＵのメインプログラムの実行フローチャートである。
【図４】図３のフローチャートのステップＳ１０５のサ
ブルーチンを示すフローチャートである。
ブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートのステップＳ２０３のサ
ブルーチンを示すフローチャートである。
ブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図３のフローチャートのステップＳ１０７のサ
ブルーチンを示すフローチャートである。
ブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図３のフローチャートのステップＳ１０８のサ
ブルーチンを示すフローチャートである。
ブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図２の燃料噴射装置の異常診断装置の噴射燃料
量のバラツキに対する空燃比補正値と排気ガスセンサの
出力周波数の関係を示す特性図である。
量のバラツキに対する空燃比補正値と排気ガスセンサの
出力周波数の関係を示す特性図である。
【図９】図２の燃料噴射装置の異常診断装置における排
気ガスセンサの出力特性図である。
気ガスセンサの出力特性図である。
１ エンジン １０ エアクリーナ １１ サージタンク １２ スロットルバルブ １３ エアフローセンサ １４ インジェクタ １５ 吸気管 １６ 排気管 １７ クランク角センサ １８ 水温センサ １９ 排気ガスセンサ ２０ ＡＮ検出手段 ２１ ＡＮ演算手段 ２２ 制御手段 ３０ 制御装置 ４０ ＣＰＵ ４１ ＲＯＭ ４２ ＲＡＭ
Claims (1)
- 【請求項１】 各気筒ごとに燃料噴射弁を備えた内燃機
関の排気通路に設けられた空燃比センサと、この空燃比
センサの出力に基づいて演算された空燃比補正値と第１
の設定値とを比較する第１の比較手段と、上記空燃比セ
ンサの出力の周波数に関連する値と第２の設定値とを比
較する第２の比較手段と、上記第１の比較手段及び上記
第２の比較手段の比較結果に基づいて燃料系の異常を診
断すると共に、上記空燃比補正値と上記周波数に関連す
る値とに基づいて燃料系の状態を把握する診断手段とを
備えた燃料噴射装置の異常診断装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3030607A JP2611553B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 燃料噴射装置の異常診断装置 |
| US07/831,454 US5184595A (en) | 1991-02-26 | 1992-02-05 | Disorder diagnosis device for fuel injection apparatus |
| DE4205399A DE4205399C2 (de) | 1991-02-26 | 1992-02-20 | Fehlerdiagnosegerät für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3030607A JP2611553B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 燃料噴射装置の異常診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04269350A JPH04269350A (ja) | 1992-09-25 |
| JP2611553B2 true JP2611553B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=12308564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3030607A Expired - Lifetime JP2611553B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 燃料噴射装置の異常診断装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5184595A (ja) |
| JP (1) | JP2611553B2 (ja) |
| DE (1) | DE4205399C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2684011B2 (ja) * | 1994-02-04 | 1997-12-03 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の異常判定装置 |
| JP2943045B2 (ja) * | 1994-04-22 | 1999-08-30 | 株式会社ユニシアジェックス | 多気筒内燃機関の失火診断装置 |
| FR2726860B1 (fr) * | 1994-11-10 | 1997-01-17 | Renault | Procede de controle de l'alimentation en carburant d'un moteur a combustion interne |
| JP3120268B2 (ja) * | 1995-03-22 | 2000-12-25 | 株式会社ユニシアジェックス | 多気筒内燃機関の失火診断装置 |
| JP3619180B2 (ja) | 2001-10-26 | 2005-02-09 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の異常診断装置 |
| US8146562B2 (en) * | 2009-11-13 | 2012-04-03 | Cummins Inc. | System, method and apparatus for fuel injector diagnostics |
| WO2012085989A1 (ja) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | 気筒間空燃比ばらつき異常検出装置およびその方法 |
| CN103207081B (zh) * | 2013-03-20 | 2015-07-08 | 南京航空航天大学 | 应用于气路静电监测的发动机碰摩故障模拟实验台 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6181541A (ja) * | 1984-09-19 | 1986-04-25 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの排気ガス濃度検出系の異常検出方法 |
| JPS6293644A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-04-30 | Honda Motor Co Ltd | 排気濃度検出器の特性判定方法 |
| JP2535884B2 (ja) * | 1987-03-10 | 1996-09-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料供給系異常検出装置 |
| JPS6476140A (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-22 | Seikosha Kk | Microcomputer system |
| JPH0219848U (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-09 | ||
| JPH02228572A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-11 | Fuji Heavy Ind Ltd | インジェクタの診断装置 |
| JPH0819871B2 (ja) * | 1990-02-28 | 1996-02-28 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの燃料供給系の異常検出方法 |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP3030607A patent/JP2611553B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-02-05 US US07/831,454 patent/US5184595A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-20 DE DE4205399A patent/DE4205399C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04269350A (ja) | 1992-09-25 |
| US5184595A (en) | 1993-02-09 |
| DE4205399C2 (de) | 1997-02-06 |
| DE4205399A1 (de) | 1992-08-27 |
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